Chapter4 幅度调制

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通信原理第4章课后习题答案

通信原理第4章课后习题答案

第四章 模拟调制学习指导4.1.1 要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。

1. 幅度调制幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。

在时域上,已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化;在频谱结构上,它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。

由于这种平移是线性的,因此,振幅调制通常又被称为线性调制。

但是,这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。

事实上,任何调制过程都是一种非线性的变换过程。

幅度调制包括标准调幅(简称调幅)、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。

如果调制信号m (t )的直流分量为0,则将其与一个直流量A 0相叠加后,再与载波信号相乘,就得到了调幅信号,其时域表达式为[]()()()AM 0c 0c c ()()cos cos ()cos (4 - 1)s t A m t t A t m t t ωωω=+=+ 如果调制信号m (t )的频谱为M (ω),则调幅信号的频谱为[][]AM 0c c c c 1()π()()()() (4 - 2)2S A M M ωδωωδωωωωωω=++-+++- 调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。

上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。

由波形可以看出,当满足条件|m (t )| A 0 (4-3)时,其包络与调制信号波形相同,因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。

否则,出现“过调幅”现象。

这时用包络检波将发生失真,可以采用其他的解调方法,如同步检波。

调幅信号的一个重要参数是调幅度m ,其定义为[][][][]00max min 00max min()() (4 - 4)()()A m t A m t m A m t A m t +-+=+++ AM 信号带宽B AM 是基带信号最高频率分量f H 的两倍。

AM 信号可以采用相干解调方法实现解调。

幅度调制与解调电路

幅度调制与解调电路
交叉调制干扰的程度随干扰信号的振幅的增大而急剧增大.而与 有用信号振幅、干扰信号频率无关。减小交叉调制的方法是提高混频 前端电路的选择性、适当选择混频器件(如集成模拟乘法器、平衡混 频器等)。
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4. 4混频器
4.互调干扰(互调失真) 互调干扰是指两个或多个干扰信号同时作用在混频器输入端.经
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4. 4混频器
2.外来干扰与本振的组合频率干扰(副波道干扰) 这种干扰是指在混频器输入回路选择性不好的条件下.外来强干
扰信号进入了混频器。这些干扰信号与本振信号同样也会形成接近中 频的组合频率干扰。 3.交叉调制干扰(交调失真)
如果接收机前端电路的选择性不够好.使有用信号与干扰信号同 时加到接收机输入端.而且这两种信号都是受音频调制的.就会出现交 叉调制干扰现象。这种现象就是当接收机调谐在有用信号的频率上时. 干扰电台的调制信号也能听得清楚.而当接收机的有用信号消失时.干 扰也消失。
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4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包

幅度调制

幅度调制

幅度调制幅度调制(Amplitude Modulation,简称AM)是一种常见的调制方式,它在通信领域被广泛应用。

幅度调制是将音频(信号)信号叠加到载波信号上的过程。

本文将介绍幅度调制的原理、应用以及优缺点。

幅度调制的原理很简单。

在幅度调制过程中,载波信号的振幅将随着音频信号的变化而变化。

这样,音频信号就能够通过改变载波信号的振幅来传输。

幅度调制的过程可以用如下的数学公式表示:m(t) :音频信号c(t) :载波信号s(t) :调制后的信号s(t) = (1 + k * m(t)) * c(t)其中,k表示调制指数。

调制指数越大,音频信号对载波信号的影响就越大。

幅度调制的应用非常广泛。

在广播电台中,AM广播就是采用幅度调制技术的。

在AM广播中,音频信号(通常是人声、音乐等)被调制到载波信号上,然后通过天线发送出去。

收音机接收到信号后,通过解调器将音频信号从载波信号中分离出来,最终还原成声音。

除了广播电台,幅度调制还用于短波通信、无线电通信以及音频信号的传输等领域。

幅度调制在这些应用中的主要作用是提高信号传输的质量和稳定性。

当然,幅度调制也有一些缺点。

首先,幅度调制对噪声非常敏感。

任何干扰或噪声都会影响信号的质量。

其次,幅度调制只能传输一个声音频率范围内的信号。

对于需要传输更宽频率范围的信号,幅度调制就不适用了。

此外,幅度调制还浪费了很大一部分频谱资源。

在发展幅度调制的过程中,人们逐渐提出了一种改进的调制方式——调频调制(频率调制)。

调频调制中,载波信号的频率将随着音频信号的变化而变化。

调频调制比幅度调制更加抗干扰,可以传输更宽的频率范围的信号,并且能够更高效地利用频谱资源。

因此,在一些需要高质量、稳定性和宽频带的应用中,调频调制更受青睐。

总结起来,幅度调制是一种常见的调制方式,广泛应用于通信领域。

它通过改变载波信号的振幅来传输音频信号。

幅度调制的原理简单,但对噪声敏感,传输频率范围有限。

虽然有其局限性,但仍然是无线通信的重要基础技术。

幅度调制(线性调制)的原理

幅度调制(线性调制)的原理
第 4 章 模拟调制系统
4.1 幅度调制(线性调制)的原理 4.2 线性调制系统的抗噪声性能 4.3 非线性调制(角调制)的原理 4.4 调频系统的抗噪声性能 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
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第 4章模拟调制系统
4.1幅度调制(线性调制)的原理
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按 调制信号的规律而变化的过程。 幅度调制器的一般模型如图 4 - 1 所示。
由频谱图可知,DSB信号虽然节省了载波功率,功率利用 率提高了,但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍,与AM 信号带宽相同。由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的, 它们都携带了调制信号的全部信息,因此仅传输其中一个边带 即可,这就是单边带调制能解决的问题。
4.1.3单边带调制(SSB)
DSB信号包含有两个边带,即上、下边带。由于这两个边 带包含的信息相同,因而,从信息传输的角度来考虑,传输一 个边带就够了。这种只传输一个边带的通信方式称为单边带通 信。单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。
1. 用滤波法形成单边带信号
H( )
1
- c
0
c
(a)
H( )
1
- c
0
c
(b)
图 4 –5 形成SSB信号的滤波特性
M( )
- H O H
上边带 下边带
SM( ) 下边带 上边带
- c
O
c
上边 带频谱
- c
O
c
下边 带频谱
- c
O
c
图 4 - 6 SSB信号的频谱
2.
sDSB (t) Am cos wnt cos wct
- c
O
c

幅度调制原理

幅度调制原理

幅度调制原理
幅度调制(Amplitude Modulation)是一种调制方式,用于在载波信号中传输基带信号。

在幅度调制中,基带信号的幅度变化与载波信号的幅度相关。

具体而言,基带信号的波形被载波信号的幅度调制,形成一个新的调制信号,即幅度调制信号。

幅度调制的原理可以通过以下步骤来说明:
1. 载波信号生成:首先生成一个高频的载波信号,该载波信号的频率通常远高于基带信号的频率。

2. 基带信号生成:接下来生成一个描述所需信息的基带信号。

基带信号可以是任何频率范围内的模拟信号,如声音信号。

3. 调制信号生成:将基带信号的幅度与载波信号的幅度进行调制。

调制的过程中,基带信号的幅度变化会导致载波信号的幅度相应变化,形成一个新的信号,即幅度调制信号。

4. 信号传输:幅度调制信号通过无线电或其他媒介传输。

在传输过程中,幅度调制信号的幅度会随着传输介质的特性而有所改变。

5. 解调过程:在接收端,通过解调技术恢复幅度调制信号中的基带信息。

解调过程与调制过程相反,逐步将幅度调制信号的幅度还原为基带信号的幅度。

通过这样的步骤,幅度调制实现了对基带信号的传输。

幅度调
制的优点包括简单、成本低廉、适用于长距离传输等。

然而,幅度调制也存在一些缺点,如易受到噪声和干扰的影响,信号传输效率较低等。

因此,在实际应用中,人们常常会选择其他更先进的调制方式,如频率调制(频移键控)和相位调制(调幅键控)等。

四级脉冲幅度调制

四级脉冲幅度调制

四级脉冲幅度调制四级脉冲幅度调制(4-PAM)是一种常用的数字调制技术,用于将数字信号转换为模拟信号。

在4-PAM中,每个符号表示多个比特,通过改变脉冲的幅度来传输信息。

本文将介绍4-PAM的原理、应用以及优缺点。

一、原理在4-PAM中,每个符号可以表示2个比特,因此有4种不同的幅度水平。

这四种幅度可以用两个控制信号来表示,例如“00”表示最低幅度,而“11”表示最高幅度。

通过改变脉冲的幅度,可以在单位时间内传输更多的信息。

4-PAM的调制过程包括三个步骤:采样、量化和调制。

首先,原始数字信号在发送端以一定的速率进行采样,得到一系列的采样值。

然后,这些采样值被量化为离散的幅度水平,例如-3、-1、1和3。

最后,根据量化后的数值,调制器生成相应的脉冲信号,通过传输介质将信号发送到接收端。

二、应用4-PAM广泛应用于数字通信系统中,特别是基带传输和基于铜线的通信系统。

它在低比特率和短距离传输中表现良好。

以下是一些常见的应用场景:1. 以太网:在以太网中,4-PAM被用于传输数据包。

通过将每个数据包分成多个符号,可以提高传输速率。

2. 数字音频广播:在数字音频广播中,4-PAM被用于将音频信号转换为模拟信号。

这种调制方式可以提供更好的音质和更高的抗干扰性能。

3. 无线通信:在无线通信中,4-PAM被用于基带传输和射频信号调制。

通过采用4-PAM调制技术,可以实现更高的数据传输速率和更低的误码率。

三、优缺点4-PAM有以下几个优点:1. 高效的频谱利用:相比于2-PAM调制,4-PAM可以在同样的带宽内传输更多的信息,提高频谱利用率。

2. 较低的传输功率:由于4-PAM在单位时间内传输更多的信息,相同的传输速率可以以较低的传输功率实现。

3. 简单的调制解调器设计:与其他调制技术相比,4-PAM的调制解调器设计较为简单,降低了系统的复杂性和成本。

然而,4-PAM也存在一些缺点:1. 对噪声和失真敏感:由于4-PAM的幅度水平较多,对噪声和信道失真的容忍度较低,容易导致误码率的增加。

通信原理(陈启兴版)第4章课后习题答案

通信原理(陈启兴版)第4章课后习题答案

第四章模拟调制4.1学习指导4.1.1要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。

1.幅度调制幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。

在时域上,已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化;在频谱结构上,它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。

由于这种平移是线性的,因此,振幅调制通常又被称为线性调制。

但是,这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。

事实上,任何调制过程都是一种非线性的变换过程。

幅度调制包括标准调幅(简称调幅)、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。

如果调制信号m(t)的直流分量为0,则将其与一个直流量A0相叠加后,再与载波信号相乘,就得到了调幅信号,其时域表达式为stAmttAtmttAM()0()cosc0cosc()cosc(4-1)如果调制信号m(t)的频谱为M(ω),则调幅信号的频谱为1S()πA()()M()M()(4-2)AM0cccc2调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。

上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。

由波形可以看出,当满足条件|m(t)|A0(4-3)时,其包络与调制信号波形相同,因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。

否则,出现“过调幅”现象。

这时用包络检波将发生失真,可以采用其他的解调方法,如同步检波。

调幅信号的一个重要参数是调幅度m,其定义为m A m(t)Am(t)0max0minAm(t)Am(t)0max0min(4-4)AM信号带宽B AM是基带信号最高频率分量f H的两倍。

AM信号可以采用相干解调方法实现解调。

当调幅度不大于1时,也可以采用非相干解调方法,即包络检波,实现解调。

双边带信号的时域表达式为stmttDSB()()cosc(4-5)其中,调制信号m(t)中没有直流分量。

如果调制信号m(t)的频谱为M(ω),双边带信号的频谱为1S()M()M()(4-6)DSBcc2与AM信号相比,双边带信号中不含载波分量,全部功率都用于传输用用信号,调制效率达到100%。

解释幅度调制的原理

解释幅度调制的原理

幅度调制:让电波传输更高效幅度调制是一种通信技术,它利用信号的幅度变化来传输信息。

在幅度调制中,信号的幅度被调整为与要传输的信息相关的值。

这种方法被广泛应用于无线电通信和音频传输等领域。

本文将详细说明幅度调制的原理。

幅度调制的原理:
幅度调制的原理基于信号的幅度变化。

它利用一个高频载波(称为基带信号)和一个低频的信息信号来传输信息。

在幅度调制中,信息信号控制基带信号的幅度。

在幅度调制中,信号的变化从一个周期到另一个周期的时间称为一个波长。

调制信号包含多个波长,其中每个波长都有一个具体的幅度值。

这个幅度值反映了要传输的信息。

基本的幅度调制技术分为两种:
1、调幅 (AM):在调幅中,信息信号用于调制载波信号的幅值。

被调制的信号被称为振幅调制(AM)信号。

2、双边带调制(BAM):在双边带调制中,信息信号控制载波信号的幅度和频率。

双边带调制的频谱宽度相对于AM更宽。

这种调制可以提供比AM更好的音质。

使用幅度调制的好处:
幅度调制技术可以提供一种高效的信号传输方式。

它可以传输广泛的数据类型,包括音频、视频和数字信息。

幅度调制技术在广播、电视、雷达、移动通信、卫星通信和飞机交通管制等应用中都得到了广泛的应用。

总结:
幅度调制技术是一种通信技术,用于将信息信号传输到远处。

它利用信号幅度的变化来传输信息。

幅度调制基于信号幅度的变化和振荡信号的基本原理。

幅度调制被用于广播、电视、雷达、移动通信、卫星通信和飞机交通管制等领域中。

幅度调制文档

幅度调制文档

幅度调制1. 什么是幅度调制?幅度调制(Amplitude Modulation)是一种调制技术,在通信领域中广泛应用。

它是通过改变载波信号的幅度来传输信息信号的调制方法。

在幅度调制中,信息信号会改变载波信号的振幅,从而在载波信号中嵌入了信息信号,实现了信号的传输。

2. 幅度调制的原理在进行幅度调制之前,需要了解以下几个关键概念:•载波信号(Carrier signal):载波信号是一种高频信号,通常由正弦波构成。

它的频率通常远高于信号中的最高频率成分。

•信息信号(Message signal):信息信号是要传输的实际信息,例如声音、图像等。

信息信号通常是低频信号,频率远远低于载波信号的频率。

在幅度调制中,将信息信号乘以一个高频载波信号。

这样做的目的是将信息信号“嵌入”到载波信号之中,使其在频谱中的位置发生改变。

这样的改变可以通过解调器进行还原,从而得到原始的信息信号。

3. 幅度调制的数学表达幅度调制可以用以下数学公式来表示:S(t) = (1 + k* m(t)) * cos(2πf_c t)•S(t)是输出的调制信号;•m(t)是信息信号;•k是调制指数,控制了信息信号对载波信号幅度的影响程度;•f_c是载波信号的频率;•t是时间。

这个数学公式表示了,在每个时刻t,输出信号的幅度等于1 + k* m(t)乘以载波信号的幅度。

其中,k* m(t)是信息信号对载波信号幅度的调制部分。

4. 幅度调制的优点和缺点4.1 优点•幅度调制技术简单,容易实现;•传输效果稳定,对干扰的抵抗能力较强;•传输距离较远;•广泛应用于广播和电视信号传输领域。

4.2 缺点•幅度调制只能传输一个信号,不适用于多信号传输;•对噪音较敏感,传输质量易受到干扰影响;•需要更宽的频带来传输信息信号,资源利用率较低。

5. 幅度调制的应用幅度调制广泛应用于以下领域:•广播和电视传输:在广播和电视传输中,幅度调制被广泛采用。

广播电台和电视台通过调制信息信号到载波信号上,将节目内容传输到接收器中,供听众或观众接收。

第4章幅度调制与解调电路

第4章幅度调制与解调电路
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4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率

第四章 振幅调制与解调_2010

第四章  振幅调制与解调_2010

fS
f
fi
f
7
f0 本振
f 非线性 器 件 带通 到中放
fi, 2Fmax fi=fO-fS
高放 f … fi
fS
f
fi
f
1) 它们的实现框图几乎 是相同的,都是利用非线 性器件对输入信号频谱实 行变换以产生新的有用频 率成分后,滤除无用频率 分量。 3) 频谱的横向平移从时域 角度看相当于输入信号与一 个参考正弦信号相乘,而平 移的距离由此参考信号的频 率决定,它们可以用乘法电 路实现。
中放来
非线性 器 件
低通 Fmax
到功放
调制信号 f f
f1
f
0 F max
f1
2f1
f
0
f Fmax
0
fmax f
f0
2f0
f0
(a) 调幅原理
(b) 检波原理
3
(a) 调幅原理
f 非线性 器 件 带通 f0, 2Fmax
f0 主振
调制信号 f f
0
fmax f
f0
2f0
f0
4
(b) 检波原理
40
0
.
5
V
V
0
.
5
1
0
0
0
V
f/KHz
9
9
9
.
8
1
0
0
0
.
2
37
0
.
9
2
6
V
7 9
7
0 1
V
9
0
7
.
3
2
例题4-2
V
0
.
9

《幅度调制的原理》课件

《幅度调制的原理》课件
幅度调制的原理
幅度调制是一种常用的调制方式,通过调整信号的幅度来传输信息。本课程 将介绍幅度调制的原理、应用和调制解调技术。
一、引言
幅度调制(AM)是一种调制方式,通过改变信号的幅度来传输信息。本节将 介绍AM的概念和应用。
二、调制原理
正弦波的特性
正弦波是一种周期性的波形,具有特定的频率和振幅。
相干解调技术
相干解调技术是一种高级的调 制解调方式,可以提供较高的 信号传输质量。
四、中常用幅度调制技术来传输音频和视频信号。
2
无线电通信中的幅度调制
无线电通信中,幅度调制被广泛应用于语音和数据传输。
3
幅度调制在音频传输中的应用
幅度调制可以实现音频信号的传输和调整,例如调整音量和声音品质。
幅度调制的原理
通过改变信号的幅度来传输信息,幅度调制可以调整信号的振幅大小。
幅度调制的公式
幅度调制可以用数学公式来表示,常见的公式是调制信号乘以载波信号。
三、调制解调技术
调制解调技术的分类
调制解调技术可以根据不同的 原理和实现方式进行分类,例 如振幅调制解调技术和相干解 调技术。
振幅调制解调技术
振幅调制解调技术是一种常见 的调制解调方式,通过改变信 号的幅度来传输信息。
五、总结
1 幅度调制的优点和缺点
幅度调制具有传输距离远、实现简单等优点,但也存在噪声干扰和带宽利用不高等缺点。
2 幅度调制的前景
幅度调制仍然是一种重要的调制方式,随着技术的发展,其前景仍然广阔。
3 幅度调制的未来发展
在未来,幅度调制可能会与其他调制方式结合,实现更高效、可靠的信息传输。

第4章1幅度调制

第4章1幅度调制

§4.2 双边带调制(DSB)
一、 双边带调制的时间表示式及频谱 让 s AM (t ) [ f ( t ) A0 ]cos 0 t 中的A0 = 0,即得双边带调制信号 的表示式: sDSB ( t ) f ( t )cos 0 t
f (t )
0
F ( )
1
t
cos 0 t
A0
0
S
m
AM ( )

1/2 0
A0
带宽: BAM 2m
0
0
2 m

已调信号的带宽是基带信号带宽的两倍。 注意:带宽是指频谱的正频率部分。
AM信号的频谱
由于已调信号的频谱只是把基带信号的频谱搬移到±ω0 处, 而没有产生新的频谱成分,因此AM属于线性调制。
三、 调幅信号的功率分配
处应具有锐截止特性。从制作角度看来,实际滤波器从通带到阻带
总有一个过渡带,实现滤波器的难易程度与过渡带的宽度与中心频 率的比值有关,比值越小,边带分割的滤波器越难实现,目前,中
心频率在几百千赫以下采用机械滤波器,中心频率在1兆赫兹左右
采用晶体滤波器,但频率再高就很难找到合乎特性要求的滤波器。
f f0 1 00
上边带
m
0 1
m
HH ( )

0
0
上边带

上边带
(a)
0
0
1/2 0
SLSB ( )
0
HL( ) 1

0
0

(b)
0
0
下边带
1/2 0
下边带
0

0
0

形成SSB信号的滤波器

4第四章 幅度调制,解调和混频电路

4第四章 幅度调制,解调和混频电路
Amplitude Modulation double-sideband full carrier
一、单音普通AM波的时域表达
设:通过调幅,将要传输的基带调制电压为
u (t ) U m cos t
载波电压为
uc (t ) Uc cos ct
(c )
13

将交流基带信号叠加上适当大小的直流电压
1.无线传输时易于辐射
天线振子尺寸l / 10 ,才能开始有效辐射,话音信号 300-3000Hz, 波长为100-1000km,振子不可能做成10-100km大小。 2.便于实现多路信号传输 通过调制,可将不同的基带信号信息搬移到不同载波上,彼此保持 一定的频率间隔,这就是所谓FDM体制,这就需要调制环节的介入。 这一点同样适用于有线信道传输。
U m VdcU c 1 cos t cos c t Vdc
Ucm 1 m cos t cos ct
其中

Ucm VdcUc
m Um / Vdc
0 m 1
15
m称为调幅系数,或调幅度。
uAM (t ) Ucm 1 m cos t cos ct
设:将要传输的基带调制电压为
u (t ) Um cos t
载波电压为
uc (t ) Uc cos ct
(c )
33
cosαcosβ=[cos(α+β)+cos(α-β)]/2

利用乘积运算(非线性运算),直接将基带电压与载波 相乘,便可产生抑制载波的双边带调幅波,其时域表 达式为
27
uAM (t ) Ucm
1 U cos t mU cm cos(c )t 1 m cos t cos ct cm c 2 1 mU cm cos(c )t 2

4幅度调制详解

4幅度调制详解

冲调幅(PAM,包括脉冲编码调制PCM),脉冲调频(PFM),
脉冲调宽(PWM)和脉冲调位(PPM)。
--- 可从不同角度分类:
都有哪些 调制方式?
m(t )
调制器
sm (t )
c(t )
幅度调制的数学基础:
傅里叶变换的频谱搬移性质
1 f (t ) cos(0t ) F ( 0 ) F ( 0 ) 2 j f (t ) sin(0t ) F ( 0 ) F ( 0 ) 2
t
(b)调制信号;
t
(c)已调波
载波、调制信号和已调波的波形
调制分类
按照所采用的载波波形区分,调制可分为连续波(正
弦波)调制和脉冲调制。
连续波调制以单频正弦波为载波,可用数学式表示,
受控参数可以是载波的幅度A,频率或相位。因而有调幅
(AM)、调频(FM)和调相(PM)三种方式。 脉冲调制以矩形脉冲为载波,受控参数可以是脉冲高 度、脉冲重复频率、脉冲宽度或脉冲位置。相应地,就有脉
R 'L R 'L v v 是实现两模拟量相乘 I E vX Y X 26mV 26mV 2Re
电流源
不能为负
v19.02 Kv Xv Y O 所示。

AM波形和频谱
西安电子科技大学 通信工程学院

AM信号的特点
m t max A0 时,AM波的包络正比于调制信号m(t),

故可采用包络检波。

AM的频谱由载频分量、上边带和下边带组成。

AM传输带宽是调制信号带宽的两倍:
BAM 2 f H

AM的优势在于接收机简单,广泛用于中短调幅广播。
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• SSB的波形图及频谱图即为DSB的上边带 或下边带. • SSB接收机复杂,需要自动频率控制系统来 稳定本地载波的频率和相位,因此带来保密 性优点. • SSB主要用于长距离固定业务通信系统,特 高频离散通信及流动车辆航空通信中也逐 步采用SSB.
二、滤 波 法 实 现 SSB
三、相移法实现SSB
3.SSB系统 (1)带宽利用率高; (2)功率利用率高; (3)抗选择性衰落能力优于DSB系统 (4)发送、接收电路复杂; 4.VSB系统 (1)带宽利用率高; (2)比DSB容易产生。
三、平方变换恢复载波法
§4.8 各种调幅信号相干解调 的噪声性能
• 输入带限白噪声的功率谱 (p100 图5.2-2)
§4.9 AM系统包络检波器的 噪声性能
§4.10 调幅系统比较
1.AM系统 (1)接收电路简单; (2)大功率调幅信号容易产生,而产生DSB 信号的平衡调制器较难设计; (3)抗选择性衰落能力差。 2.DSB系统 (1)功率利用率高; (2)抗选择性衰落能力优于AM系统。 (3)接收电路复杂;

引言
• 本章主要介绍连续波(CW)模拟调制系统, 其中包括: • 调幅(线性):调制信号(基带信号)频谱的线 性搬移过程。 • AM,DSB,SSB,VSB • 调角(非线性):调制信号频谱与已调制信号 频谱间无线性对应关系。 • FM,PM
• 连续波调制的时域表达式:
§4.1 标准调幅(AM)
• 例:单频调制AM的效率
§4.2 抑制载波双边带调幅(DSB)
即:抑制已调信号中不携带信息的载波分量,以 提高调制效率。
• DSB调制 过程的波 形及频谱
• 实现DSB的数学模型
§4.3 单边带调幅 (SSB)
一、引言 • SSB的提出及概念:在AM中,频谱被分为USB和 LSB两分.两个USB或两个LSB都包含了F(ω)的全 部信息.只传送USB或LSB就叫作SSB. • SSB的优缺点:带宽比AM或 DSB减少了一倍,提 高了信道的利用率而不发送载波只发送一个边带 可以更节省功率. SSB主要缺点是当 f(t)有丰富的 低频成份时上下边带很难分离,对硬件要求较高. • 两种SSB的产生方法:滤波法和相移法.
4、不失真调幅的条件: ⅰ.对所有的t,必须满足 |f(t)|max≤Ao ⅱ.Wm等于f(t)中的最高频谱分量必须满 足 ωo>>Wm
• 例:单频调制AM
三、调幅波的产生
• AM的数学模型: •
四、调幅波的解调
• 相干解调数学模型如下图.
五、AM的功率分布和效率 • 设:在单位电阻上的平均功率(归一化功率)
1.单 频 调 制 时
2.SSB的一般表达式
• 优点:比AM和DSB节省带宽一半 • 缺点:实现比较困难
§4.4 残留边带调幅 (VSB)

VSB的概念:f(t)的频谱有丰富的低频成份 时,上下边带难于分离,不宜采用SSB.在 VSB中,不是对一个边带完全抑制,而是使它 逐渐截止.截止特性使传输边带在载频附近 被抑制的部分被不需要边带的残留部分精 确补偿,在接收端经解调将两个频谱搬移到 一起即可不失真的恢复信号.
• 仍为SSB信号 • 讨论:
§4.6 调幅信号的非相干解调
一 、AM信号 非相干解 调 1.包络检波
2. 整 流 检 波
二、具有大载波SSB信号的非相干解调
• 信号矢量图:
三、具有大载波VSB信号的非相干解调
§4.7本地载波同步的方法 (本地载波的提取)
一、部分载波法
二、科斯塔斯法
引言 §4.1 标准调幅(AM) §4.2 抑制载波双边带调幅(DSB) §4.3 单边带调幅(SSB) §4.4 残留边带调幅(VSB) §4.5 调幅信号的相干解调 §4.6 调幅信号的非相干解调 §4.7 本地载波同步的方法 §4.8 各种调幅信号相干解调的噪声性能 §4.9 AM系统包检波器的噪声性能 §4.10 各种调幅系统的比较
一、AM的波形及其频谱 标准调幅波:用含直流分量A0的信号A0 + f (t)去控制载波C (t)的振幅,使已调包络按 照f (t)的规律变化的过程。调幅过程在频域 表为使原始频谱 F(ω)搬移了±ω0 ,且频 谱中包含了载频分量和两个边带分量.
二、讨论: 1、由图可见,时域上AM波的包络变化 与基带信号同; 2、调幅过程使调制信号的原频谱线性地搬 移到±ωo两侧,且正、负频域的频谱对原 点对称; 3、频率成分包含载波和上下边带分量,若设 调制信号f(t)的消息带宽为Wm,则调制后带 宽:BAM=2Wm
• 残留边带滤波器的特点:频率特性在|ω0| 附 近具有滚降特性,而且要求这段特性对于 |ω0|上半幅度点呈奇对称性,在边带范围内 其它处是平坦的,边带范围以外滤波器特性 视方便随意选择.
• VSB的特点:在节省带宽方面几乎与单边 带系统相同,并有双边带所具有的良好低 频基带特性.残留边带滤波器比要求具有 陡降特性的单边带滤波器要求简单的多. • 对于要求有良好相位特性的信号或低频分 量传输很重要的信号,一般采用残留边带 调制.
• 残留边带调幅频谱:
• 滤波法产生VSB信号的数学模型
• 滤波器的互补对称性要求
• 优点: 1.节省带宽与SSB相似; 2.VSB滤波器比SSB滤波器易于制作。
§4.5 调幅信号的相干解调
一、AM和DSB信号的相干解调 1.AM信号的相干解调
• 讨论:
2.DSB信号的相干解调 令:Ao=0时,上述分析为DSB的结果。 二、SSB信号的相干解调
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