5模拟调制系统
大学课程通信原理第5章-模拟调制系统课件
调制信号：原始基带信号
模拟调制：调制信号取值连续 数字调制：调制信号取值离散
正弦波模拟调制
载波：携带调制信号的信号
正弦波调制：正弦型信号作为载波 脉冲调制：脉冲串作为载波
正弦波数字调制 脉冲模拟调制 脉冲数字调制
2
1 调制的定义和分类(2)
正弦波模拟调制
调制信号：模拟信号：m(t)
0 0
A 2
M
c
M
c
已调信号的频谱是调制信号频谱的线性搬移。
线性调制
4
2.1 幅度调制的原理(2)
幅度调制器的一般模型
mt
ht
sm t
ht H
cos ct
sm t m t cos ct h t
Sm
1 2
M
c
M
c
H
m t ,ht 不同
双边带调幅(DSB) 标准调幅(AM)
载波分量
DSB分量
m ' t
sAM t
m0
S AM
m0
c
c
1 2
M
'
c
M
'
c
where m ' t M ' .
12
2.1 幅度调制的原理(8)
调幅系数
m ' t
AM
max 1 m0
已调信号的包络与调 制信号成比例变化.
m't
sAM t
m0
m0 m '(t )
sAM t m0 m '(t)
单边带调幅(SSB)
残留边带调幅(VSB) 5
常规调幅AM：H(ω)为全通网络，m(t) 有直流成 分。
第五章 模拟调制系统总结
原因：
a.信道噪声（n0）相同，但进入解调器的噪声不一样。 b.SSB 带宽窄，对噪声的滤除能力强，NiSSB = n0 Bs , 只为 DSB 时的一半。 c. DSB 由于 G = 2 ，在解调时抑制了一半噪声。
SSB 有效性好，应尽量选用 SSB 方式。
三、AM 系统
大信噪比时： G = 2m2 (t ) A2 + m2 (t )
节 2 线性调制基本原理
一、基本原理方框
调制：
sm
(t
)
=
m(t )cos ω 0t
⇔
Sm
(ω
)
=
1 2
[M
(ω
+
ω0
)+
M
(ω
−
ω0
)]
已调信号的谱是以ω= 0 为轴的基带谱 M (ω) 搬移到以ω0 为中心的某个频域上构
成，谱结构不变，为线性搬移，称为线性调制。
sm
(t )cos ω 0t
=
m(t )cos 2
调制：
sDSB (t )
=
m(t )cos ω 0t
⇔
SDSB (ω )
=
1 2
[M
(ω
−ω0
)+
M
(ω
+ω0
)]
解调方式：相干解调
已调信号带宽与调幅时一致: BDSB = 2 BS 3、单边带信号（SSB）
调制：
相干解调
SSSB（t）只含有一个边带，其带宽与调制信号带宽一致，有利于 扩展容量，提高系
ω0t
=
1 2
m(t
)[1+
cos
2ω 0t ]
相干解调：
模拟调制系统
2．AM信号的调制数学模型
图4-2 AM信号的调制数学模型
3．AM信号的效率总平均功率
PAM
2 AM
(t
)
A02 cos2 ct
f 2 (t) cos2 ct
2A0 f (t) cos2 ct
由于cos2
ct
1 2
(1
c,os
20t)
cos 2ct 0
假设 f (t不) 含直流分量，则
。f (t) 0
S
( )
1 2
F
'
(
c
)
F
'
(
c
)H
(
)
在该模型中，适当选择 和A带0 通滤波器的传输函数 ，
便可H (得)到各种线性调制信号。
当
A0
f (，t) 且 max
的H通(频) 带宽度大于两倍调制信号带宽时，得
到的是AM信号。当 保持H (不)变而 时，得A0 到 0的是DSB信
号。当 的通频H带()宽度只能允许一个边带通过，且
准确同步时，解调输出信号
ud (t)
1 2
f
(t)
S DSB (t )
1 f (t) 2
cosct
图4-8 DSB相干解调的数学模型
4．3 单边带调制
双边带调制中两个边带包含相同的信息。进一步节 省发送功率和节省带宽，只传输一个边带就能发送调制 信号所包含的全部信息，这就是单边带（SSB）调制。
得到SSB信号，最简单的办法就是用滤波器把DSB信 号滤除一个边带。
SDSB(t) f (t) cos0t
频谱
SDSB ( )
1 2
[ F (
0
《通信原理B》 第5章模拟调制系统 作业
第5章 模拟调制系统 作业
5-1已知调制信号()()cos 2000m t t π=，载波为42cos10t π，直流信号01A =，（1）分别写出AM 、DSB 、USB 、LSB 信号的时域表达式；
（2）画出AM 、DSB 、USB 、LSB 信号的频谱图；
（3）计算AM 、DSB 、USB 、LSB 信号的带宽。
5-2设模拟调制系统信道和接收端模型如图所示。
已知信道噪声()n t 为加性高斯白噪声，单边谱密度为6010/n w Hz -=，()m s t 为已调信号，载波频率1c f MHz =，对应的调制信号()m t 的最高频率为5H f kHz =。
试分析USB （1i s kw =，相干解
调）、AM （边带功率1s p kw =，载波功率4c p kw =，包络检波）两种情况下的下
列参数：
（1）带通滤波器的中心频率0f 、带宽B ；
（2）解调器输入端的信噪比/i i S N ；
（3）解调器输出端的信噪比/o o S N 。
解：
5-3某二级调制系统，副载波采用DSB 调制，主载波采用FM 调制。
如果有60路等幅的音频输入通路，每路载频限制在3.3kHz 以下，保护频带为0.7kHz 试求：
（1）试画出二级调制原理框图；
（2）FDM 信号带宽；
（3）假设最大频偏为800kHz,试求FM 信号带宽。
第5章思考题：5-2、5-5、5-9、5-11、5-14、5-15、5-18
(i m s t ()t。
通信原理模拟调制系统
通信原理模拟调制系统一、模拟调制系统的基本原理模拟调制系统的基本原理是将数字信号通过调制技术转换为模拟信号，然后通过信道传输，并在接收端使用解调技术将模拟信号还原为数字信号。
模拟调制系统由三个基本组成部分组成，分别是源编码器、调制器和信道。
源编码器将输入的数字信号进行编码处理，调制器将编码后的数字信号转换为模拟信号，并通过信道传输，接收端的解调器将模拟信号还原为数字信号。
二、常用的调制技术1.幅度调制（AM）幅度调制是一种常用的调制技术，通过改变载波信号的幅度来传输数字信号。
具体实现时，将载波信号与数据信号相乘，得到一个幅度变化的信号，然后通过信道传输。
发射端的解调器使用包络检测器将幅度调制信号解调为原始数据。
2.频率调制（FM）频率调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
频率调制有两种常用的方式，即调频调制（FM）和相位调制（PM）。
在调频调制中，数字信号的变化会导致载波信号频率的变化，而振幅保持不变。
接收端的解调器使用频率解调器将模拟信号还原为数字信号。
3.相位调制（PM）相位调制也是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在相位调制中，数字信号的变化会导致载波信号相位的变化，而频率和振幅保持不变。
接收端的解调器使用相位解调器将模拟信号还原为数字信号。
三、调制解调器调制解调器是模拟调制系统中的关键设备，用于实现数字信号与模拟信号的相互转换。
调制解调器在发射端将数字信号转换为模拟信号，并通过信道传输。
在接收端，调制解调器将模拟信号还原为数字信号，以便进行解码和处理。
四、模拟调制系统的应用模拟调制系统广泛应用于音频和视频信号的传输。
在电视广播中，模拟调制系统被用于将图像和声音信号转化为模拟信号，然后通过无线或有线信道传输。
在手机通信中，模拟调制系统被用于将语音信号转化为模拟信号，然后通过无线信道传输。
总结：模拟调制系统是一种将数字信号转换为模拟信号的技术，常用于音频和视频信号的传输。
它包括源编码器、调制器和信道等组成部分，并通过调制解调器实现数字信号与模拟信号的相互转换。
第五章模拟调制系统
第五章模拟调制系统知识结构-调制的基本概念和作用、分类-幅度调制的主要类型，及各自的调制解调方法、波形、频谱、带宽、及抗噪声性能-角度调制的主要类型，及各自的调制解调方法、功率、带宽、及抗噪声性能教学目的-了解模拟调制及其解调的原理和系统的抗噪声性能-掌握各种已调信号的时域波形和频谱结构，系统的抗噪声性能-了解一些常用的调制解调芯片教学重点-信噪比增益-已调信号表达式的写法及分析、波形画法及分析-卡森公式教学难点-信噪比增益-角度调制中最大频偏的概念和计算教学方法及课时-多媒体授课（6学时）（3个单元）作业-5-4，5-7，5-9，5-16，5-18备注（在上课之前最好让学生复习一下“高频电路”中相关内容）AM和DSB在高频电路中如果已经讲的比较细，此处可略讲。
单元七（2学时）§5.1 引言（调制的作用和分类）知识要点：调制的过程、作用、分类我们在第一章已经学过了模拟通信系统和数字频带通信系统的模型。
从模型图中可以看出，它们都需要进行“调制”。
那么什么是调制？为什么要进行调制？调制有哪些分类呢？我们下面逐一介绍。
§5.1.1 调制的概念（过程）所谓调制，就是在发送端将要传送的信号附加在高频振荡信号上，也就是使高频振荡信号的某一个或几个参数随基带信号的变化而变化。
其中要发送的基带信号又称“调制信号”；高频振荡信号又称“被调制信号”。
§5.1.2 调制的作用调制的主要作用有三个：1、将基带信号转化成利于在信道中传输的信号；2、改善信号传输的性能（如FM具有较好的信噪比性能）3、可实现信道复用，提高频带利用率。
§5.1.3 调制的分类分2大类：正弦波调制、脉冲调制正弦波调制又可分为模拟调制和数字调制。
其中模拟调制又分调幅和调角2类，这是我们本章的主要内容。
§5.2 幅度调制与解调知识要点：AM DSB SSB VSB的原理及波形频谱的画法带宽计算§5.2.1 幅度调制的一般模型幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度，使其按调制信号的规律变化的过程。
通信原理教程5-模拟调制系统
调制 信号
s(t) H(f)
已调 信号
滤波输出： s(t)
m(t)
s(t)
用“”表示傅里叶变换：
Acos0t
m(t) M ( f ) 式中， m(t) Acos0t S ( f )
M(f)
S (
f
)
A [M ( 2
f
f0)
M(
f
f0 )]
S(f)
f
0
(a) 输入信号频谱密度
-f0
S(
f
)
A[M ( 2
f
f0)
M(
f
f0 )]H (
f
)
现在，求出为了得到VSB信号， H( f )应满足的条件：
若仍用右图解调器， 接收
则接收信号和本地载波相乘
信号 s(t)
r(t)
H’(f)
基带 信号
m(t)
后得到的r (t)的频谱为：
cos0t
1 S( f
2
f0) S( f
f0 )
将已调信号的频谱
r0 ri
E
1 2
m'2 (t) A2
1 m'(t)2
/ nc2 (t) A2 / n2
(t)
E
2m'2 [1 m'
(t) (t)]2
由于m(t) 1，显然上式比值r0/ri小于1，即检波后信噪比下降 了。
这是因为检波前信号中的大部分功率被载波占用，它没 有对检波后的有用信号做贡献．
-2f0
-fm 0 fm
f 2f0
【例】已知线性调制信号表示式如下
（１）
cos t cos w0t
通信原理总结
4）VSB：抗噪声性能和频带利用率与SSB相当。在电视广播等系统中得到了广泛应用。
5）FM：抗干扰能力强，广泛应用于长距离高质量的通信系统中。缺点是频带利用率低，存在门限效应。
>>角度调制（非线性调制）：
或 随m(t)成比例变化，前者称为相位调制，后者称为频率调制。从频谱上来说，已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构不同，出现了新的频率分量，因此也称非线性调制。
2.幅度调制的原理
(1)标准调幅（AM）信号
>>模型图
图2.1
>>表达式
其中 对应载波项， 对应边带项。
为了防止过调制，要求调幅系数
第六章数字基带传输系统
一、概述
本章介绍了数字基带传输结构，数字基带及其频谱特性，包括数字基带的各种类型及它们的特点，基带传输常用的码型以及各种码型的特点和适用范围。了解引起码间干扰的原因以及如何减弱码间干扰。
二、知识点归纳
(1)数字基带系统的组成
(2)常用的基带信号波形
(3)基带传输的常用码型
(4)码间串扰和信道噪声是影响基带传输性能的两个主要因素。因此如何减弱码间串扰和消除噪声是研究两个重点。
4.非线性调制
5.各种模拟调制系统的比较
>>所有系统在“同等条件”下进行比较：
解调器输入信号功率为Si
信道噪声均值为0，单边功率谱密度为n0
基带信号带宽为fm
其中AM的调幅度为100%，正弦型调制信号
1）抗噪声性能：FM最好，DSB/SSB、
VSB次之，AM最差；
模拟调制系统
节能减排需求
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，低功耗设计成为电子设备的
重要发展方向，能够降低能源消耗和减少碳排放。
02
市场竞争压力
低成本设计是市场竞争的重要手段之一，能够降低产品的售价，提高市
场竞争力。
03
技术挑战与解决方案
低功耗和低成本设计需要采用高效的电源管理技术、优化电路设计和制
造工艺等手段来实现，同时也需要加强新材料和新器件的研发和应用。
调试困难
模拟调制系统的调试通常需要 经验丰富的技术人员，而且调 试过程较为复杂。
升级困难
随着技术的发展，模拟调制系 统可能难以满足新的传输标准 和更高的性能要求，升级改造
较为困难。
06
模拟调制系统的发展趋势与展望
高频段、大带宽应用的发展趋势
高频段资源丰富
随着无线通信技术的发展，高频段资源逐渐被发掘和利用， 例如毫米波频段，具有丰富的频谱资源，能够满足大带宽 通信的需求。
VS
影响因素
频带利用率受到调制方式、信号参数和传 输介质等多种因素的影响。在选择调制方 式和参数时，需要综合考虑频带利用率和 系统其他性能指标。
抗干扰性能
抗干扰性能
抗干扰性能是衡量模拟调制系统在存在噪声 和干扰情况下传输质量的重要指标。抗干扰 性能越好，传输质量越高，信号失真和误码 率越低。
影响因素
基于数字信号处理（DSP）的实现方式
1 2
数字信号处理器（DSP） 利用数字信号处理算法实现信号的调制。
优点
灵活性高，可实现复杂调制方案，易于实现信号 的解调。
3
缺点
需要数字电路和编程技术，成本相对较高。
基于软件无线电（SDR）的实现方式
软件无线电（SDR）
模拟调制系统
第5章 模拟调制系统由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不适宜在信道中直接传输。
必须先经过在发送端调制才能在信道中传输。
而在接收端解调。
调制的作用：将基带信号频谱搬移到载频附近，便于发送接收；实现信道复用，即在一个信道中同时传输多路信息信号；利用信号带宽和信噪比的互换性，提高通信系统的抗干扰性。
所谓调制，就是按原始信号（也称为基带信号或调制信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。
载波信号是指未经调制的周期性振荡信号，通常是正弦波。
５.1 幅度调制(线性调制)的原理幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。
常见的模拟信号幅度调制方式有调幅、双边带、单边带、残留边带。
设调制信号(基带信号)为m(t)，载波信号为，则调制后的信号(已调信号)为：设基带信号的频谱为M(ω)，则由此推得已调信号的频谱：即从频域分析，已调信号幅度随基带信号的规律呈正比地变化，而频谱是基带频谱在频域内的简单搬移。
由于上述关系，幅度调制也称为线性调制。
傅里叶变换一些数学关系：1. 调幅(AM)调幅(常规双边带调制)：是指m(t)的均值等于0，但将其叠加一个直流分量A 0后与载波相乘后的信号。
()()cos m S c t Am t tw =()()m t M w Û()()j tM m t e dtw w ¥--=ò()()m m S s t w Û()()()12m c c S M M w w w w w 轾=++-臌()()()()()()cos sin c c c c c c F t F t j w p d w w d w w w p d w w d w w 轾=++-臌轾=++-臌()()()cos 1 2c c c F m t t M M w w w w w 轾轾=++-臌臌()()c j tc f t e F w w w ?()*()()()().()f tg t f g t d F G t t t w w ¥-=-ò的傅氏变换为如果信号m(t)为确知信号，则AM 信号的频谱：从调制信号的波形图(时域)和频谱图(频域)分析可知，AM 波的包络与m(t)信号的形状完全一样。
通信原理第5章 模拟调制系统
幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制：频率调制、相位调制
.
3
第5章 模拟调制系统
5.1幅度调制（线性调制）的原理
一般原理
表示式： c(t)Acosct0
设：正弦型载波为
式中，A — 载波幅度；
c — 载波角频率； 0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
通信原理
.
1
通信原理
第5章 模拟调制系统
.
2
第5章 模拟调制系统
调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实 现信道的多路复用，提高信道利用率。 (调频)扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落 能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
常见的模拟调制
t
时，其包络与调制信号波形相同， A0 mt
因此用包络检波法很容易恢复出原
始调制信号。
t 载波
否则，出现“过调幅”现象。这时用 t
包络检波将发生失真。但是，可以
采用其他的解调方法，如同步检波。sAM t
t
.
7
第5章 模拟调制系统
频谱图 由频谱m 可t 以看出，AM信号的频谱由
载频分量
t
上 下边 边A0 带 带mt
sm t
s p t LPF sd t
c t cosct
.
14
第5章 模拟调制系统
相干解调器性能分析
已调信号的一般表达式为
s m (t) s I(t)c o sc t s Q (t)sinc t
与同频同相的相干载波c(t)相乘后，得
sptsm(t)cosct
通信原理简答题答案
通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号：电信号的参量取值连续；两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
2、画出模拟通信系统的一般模型。
3、何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？答：数字通信即通过数字信号传输的通信，相对模拟通信，有以下特点：1）传输的信号是离散式的或数字的；2）强调已调参数与基带信号之间的一一对应；3）抗干扰能力强，因为信号可以再生，从而消除噪声积累；4）传输差错可以控制；5）便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理；6）便于加密，可靠性高；7）便于实现各种信息的综合传输3、画出数字通信系统的一般模型。
答：4、按调制方式，通信系统如何分类？答：分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：按信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：频分复用（FDM），时分复用（TDM），码分复用（CDM）7、通信系统的主要性能指标是什么？第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些？它们分别表征随机过程的哪些特征？答：均值：表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。
方差：表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数：表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
2、何谓严平稳？何谓广义平稳？它们之间的关系如何？答：严平稳：随机过程(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。
广义平稳：1）均值与t无关，为常数a。
2）自相关函数只与时间间隔=-有关。
严平稳随机过程一定是广义平稳的，反之则不一定成立。
4、平稳过程的自相关函数有哪些性质？它与功率谱的关系如何？答：自相关函数性质：(1)R(0)=E[]——的平均功率。
(2)R()=R(-)——的偶函数。
(3)——R()的上界。
第五章模拟调制系统-线性调制原理
PAM
2 A0 m2 (t ) + Pc + Ps 2 2
将常规双边带调幅SAM(t)中不携带信息的载波抑制掉 ，即去掉振幅中的直流分量，可得双边带调幅的时域 表达式：
sDSB (t ) m(t ) coswct
sAM (t ) [ Ac + m(t )] coswct
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§ 5.1 幅度调制的原理
已调信号: sm (t ) c(t )m(t ) Am(t ) cos(ct + 0 ) Am(t ) cos wct
频谱分析： 设m(t ) M ( ) A 则：S m ( ) F [u (t )] [ M ( c ) + M ( + c )] 2
H (w) H (w) e j ( w)
无失真传输（理想恒参信道）条件： a、幅频特性为一条水平直线，即
H (w) K (常数)
b、相频特性是一条通过原点的直线，即
(w) wtd
d ( w) td (常数) dw
( w)
回顾
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频率失真、相位失真均属于线性失真，通常可用线性网络补偿， 这种补偿网络通常称为幅度和相位均衡器。 除以上两种线性失真外，还存在其他失真： 非线性失真、频率偏移（deviation）和相位抖动(phase jitter) （2）随参信道对信号传输的影响 传输特性： H (w, t ) H (w, t ) e j ( w,t ) a、对信号的衰耗随时间而变化 b、传输的时延随时间而变化 c、多径传播——对信号产生的影响称为多径效应
-Wc
W
Wc
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§ 5.1 幅度调制的原理
二、幅度调制特点 （1）波形特点： 幅度随基带信号变化呈正比变化 （2）频谱特点： 从基带简单的搬移到频带上——频谱的搬移是 线性的，所以称为线性调制
通信原理第六版课后思考题及习题答案
第一章绪论以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号;收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值;他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化；5.设备便于集成化、微机化;数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器;设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低；6.便于构成综合数字网和综合业务数字网;采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合;另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽;一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ;数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示;其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作;1-5按调制方式,通信系统分类根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统;1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统;1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类频分复用,时分复用,码分复用;1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类;单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等;半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机;全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等;1-9通信系统的主要性能指标是什么分为并行传输和串行传输;并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输;串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输,其优点是成本低,缺点是传输速度慢,需要外加措施解决收发双方码组或字符同步,常用于远距离传输;1-10通信系统的主要性能指标是有哪些通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等;其中有效性和可靠性是主要性能指标,在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量,同样的消息用不同的调制方式,则需要不同的频带宽度,数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量;具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb;1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些有效性用传输速率和频带利用率来衡量,可靠性用差错率来衡量,差错率有误码率,误信率;1-12何谓是码元速率和信息速率他们之间的关系如何码元速率定义为每秒钟传送码元的数目,单位为波特；信息速率定义为每秒钟传送的信息量,单位是bit/s;1-13何谓误码率和误信率它们之间关系如何误码率是码元在传输系统中被传错的概率;指错误的码元数在传输码元数中所占的比例,Pe=错误码元数/传输总码元数;误信率是码元在传输系统中被丢失的概率;指错误接收地比特数在传输总比特数中占得比例Pb=错误比特数/传输总比特数;它们是描述差错率的两种不同表述;在二进制中,二者数值相等;1-14消息中包含的信息量与以下哪些因素有关A消息出现概B消息的种类C消息的重要程度;第二章确知信号1.何为确知信号答：确知信号是指其取值在任何时间都是确定的和预知的信号;2.试分别说明能量信号和功率信号的特性;答：能量信号的其能量为有限的正值,但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大,其平均功率为有限值;3.试用语言描述单位冲击函数的定义;答：单位冲击函数是宽度趋于零,幅度趋于无穷大,积分面积为1的理想信号;4.试描述信号的四种频率特性分别适用于何种信号;答：功率信号的频谱适合于功率有限的周期信号；能量信号的频谱密度适合于能量信号；能量信号的能谱密度适合于能量信号；功率信号的功率频谱适合于功率信号;5.频谱密度Sf和频谱Cjnw;的量纲分别是什么;答：分别为伏特/赫兹和伏特;6．自相关函数有哪些性质答：1自相关函数是偶函数;2与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系;3当I=0时,R0等于信号的平均功率或信号的能量第三章随机过程1.什么是宽平稳随机过程什么是严平稳随机过程它们之间有什么关系答：宽平稳随机过程：若一个随机过程的数学期望与时间无关,而其相关函数仅与时间间隔相关称之为宽平稳随机过程;严平稳随机过程：若一个随即过程任何的n维分布函数或概率密度函数与时间起点无关,则之为严平稳随机过程;一个严平稳随机过程,只要他的均值有界则必然是宽平稳的；反之不然;2.平稳随机过程的自然相关函数具有什么特点答：平稳随机过程的自然相关函数与时间起点无关,只与时间间隔有关,而且是偶函数;3.什么是高斯噪声什么是白噪声它们各有什么特点答：高斯噪声：概率密度函数符合正态分布的噪声;高斯噪声的特点：它的n维分布仅由各随机变量的数学期望、方差和两两之间的归一化协方差函数决定;若高斯噪声是宽平稳,则也是严平稳的;若随机变量之间互不相关,则也是统计独立的;白噪声：功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声,属于一种理想宽带过程;白噪声的特点：白噪声只在tao=0时才是相关的,而在其他任意时刻上的随机变量都不相关;4.什么是窄带随机过程它的频谱和时间波形有什么特点答：如果随机过程的频谱密度分布在一个远离零频的很窄的频率范围内,则称其为窄带随即过程;其频谱分布特点是带宽远小于中心频率,时间波形上的特点是呈现出包络和相位随机缓慢变化的正弦波;5.什么是窄高斯噪声他在波形上有什么特点它的包络和相位各服从什么概率分布答：窄带高斯噪声：若一个高斯噪声满足窄带条件,即其带宽远远小于中心频率,而且中心平率偏离零频很远,则称之为窄带高斯噪声;其波形上的特点是包络和相位都像一个缓慢变化的正弦波;其包络的一维分布服从瑞利分布,其相位的一维分布服从均匀分布;6.何为高斯白噪声它的概率密度函数、功率频谱密度如何表示答：如果白噪声取值的概率密度分布服从高斯分布,则称之为高斯白噪声,其概率密度函数为高斯函数,其功率谱密度为常数;7.不相关、统计独立、正交的含义各是什么他们之间的关系如何答：如果两个随机变量的协方差函数为零,则称他们不相关；如果两个随机变量的联合概率密度等于它们各自概率密度的乘积,则称他们统计独立;如果两个随机变量的互相关函数为零,则称他们正交;两个均值为零的随机变量如果统计独立,则一定是正交及不相关；两个均值为零的随机变量正交与不相关等价;第四章信道无线信道有哪些种无线通讯更具通讯距离,频率和位置的不同,分为地波、天波和视距传播和散射传播等地波传播距离能达到多远他适用在什么频段地波传播在数百米到数千千米,应用与低频和甚低频,大约2MHZ天波传播距离能达到多远他适用在什么频段天波传播能达到一万千米以上,应用于高频,2MHZ-30MHZ视距传播距离和天线高度有什么关系天线高度越高,视距传播的距离越远,其具体关系为H=D^2/50 其中H 为天线高度,单位为米,D为视距传播距离,单位为千米散射传播有哪些种各适用在什么频段散射传播分为电离层散射、对流散射和流星余迹散射;电离层散射发生在3OMHZ~60MHZ 对流层散射发生在100MHZ~4000MHZ；；流星余迹散射发生在30MHZ~100MHZ何为多径效应多径传播对信号的影响称为多径效应什么事快衰落设么是慢衰落由多径效应引起的衰落称为快衰落；由信号路径上由于季节,日夜,天气等变化引起的信号衰落称为慢衰落何谓恒参信道何谓随参信道他们分别对信号传输有哪些主要影响信道特性基本上不随时间变化或者变化很慢称为恒参信道；信道特性随机变化的信道称为随机信道；恒参信道对信号传输的影响可以完全消除,而随参信道对信号传输的影响只能在统计平均的意义下消除何谓加性干扰何谓乘性干扰不论信号有无都存在的噪声称为加性干扰；随信号大小变化的干扰称为乘性干扰有线电信道有哪些种传输电信号的有线信道有明线、对称电缆和同轴电缆何谓阶跃型光纤何谓梯度型光纤折射率在两种介质中均匀不变,仅在边界处发生突变的光纤称为阶跃光纤；纤芯折射率延半径增大方向逐渐减小的光纤称为梯度型光纤何谓多模光纤何谓单模光纤有多种光线传播路径的光纤称为多模光纤；只有一种光线传播路径的光纤称为单模光纤适合在光纤中传播的光波波长有那几个信道中的噪声有哪几种信道中得噪声可以分为脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声热噪声是如何产生的热噪声起源于一切电阻性元器件中得电子热运动信道模型有哪几种信道可以分为离散信道和连续信道试述信道容量的定义信道容量是指信道能够传输的最大平均信息量试写出连续信道容量的表达式由此式看出信道容量的大小决定于哪些参量连续信道的信道容量计算式为Ct=Blog21+S/Nb/s,可以看出信道容量与信道的带宽B,信号的平均功率S和噪声的平均功率N有关;第五章模拟调制系统1、何为调制调制在通信系统中的作用是什么所谓调制就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程;作用：1将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号2实现信道的多路复用3改善系统抗噪声性能;2、什么是线性调制常见的线性调制有哪些正弦载波的幅度随调制信号做线性变化的过程;从频谱上说,已调信号的频谱结构与基带信号的频谱结构相同,只是频率位置发生变化;常见的线性调制有调幅,双边带,单边带和残留边带调制;3、AM信号的波形和频谱有哪些特点AM波的包络与调制信号的形状完全一样；AM信号的频谱有载频分量、上边带下边带三部分组成;上边带的频谱结构和原调制信号的频率结构相同,下边带是上边带的镜像;4 与未调载波的功率相比,AM信号在调制过程中功率增加了多少增加了调制信号的功率5、为什么要抑制载波相对AM信号来说,抑制载波的双边带信号可以增加多少功效抑制载波可以提高调制效率；对于抑制载波的双边带,可以使其调制效率由三分一提高到1 6、SSB的产生方法有哪些各有何技术难点SSB信号的产生方式可以分为滤波法和相移法;滤波法的技术难点是边带滤波器的制作;相移法的难点是宽带移相网络的制作;7、VSB滤波器的传输特性应满足什么条件为什么残留边带滤波器的特性Hw在+-wc处必须具有互补对称性,相干解调时才能无失真的从残留边带中恢复所需要的调制信号;8 如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能是否相同为什么比较两个模拟通信系统的抗噪声性能要综合考虑带宽和信号和噪声功率比;9、DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同,为什么相同;如果解调器的输入噪声功率密度相同,输入信号功率也相同,则单边带和双边带在解调器输出的信噪比是相等的;10 什么是频率调制什么是相位调制两者关系如何所谓频率调制FM是指瞬时频率偏移随调制信号成比例变化；所谓相位调制pm是指瞬时相位偏移随调制信号线性变化;FM和PM之间可以相互转换,将调制信号先微分,后进行调频则得到相位波；将调制信号先积分而后进行调相则得到调频波;11 什么是门限效应AM信号采用包络检波解调是为什么会产生门限效应当包络检波器的输入信噪比降到一个特定的数值后,检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象成为门限效应;门限效应本质上是有包络检波器的非线性引起的;可以理解为当小信噪比时,解调器的输出端没有信号项,会把有用的信号扰乱成随机噪声;12 为什么相干解调不存在门限效应噪声与信号可以分开进行解调,而解调器输出端总是单独存在有用信号项14 为什么调频系统可进行带宽与信噪比的互换,而调幅不能因为调幅系统的带宽是固定的15 FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何这一关系说明什么问题调制增益与信号带宽的关系为,这说明信号带宽越大,调制增益越高16 fm产生门限效应的主要原因是什么主要是非线性的解调作用17 FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么为了进一步改善解调器的输出信噪比,针对鉴频器输出噪声谱呈抛物线形状的特点,在调频系统中采用加重技术,包括预加重和去加重措施;预加重和去加重的设计思想是保持输出信号不变,有效降低输出噪声,已达到输出信噪比的目的,其原理实在解调钱加上预加重网络,提升调制信号的高频分量,在解调以后加上去加重网络,使信号保持不变同时降低高频噪声,从而改善输出信噪比18 什么是频分复用频分复用中,一个信道的可用频带被分为若干个互不重叠的频段,每路信号占用其中的一个频段,在接收端,通过滤波器选出其中所要接收的信号,在进行解调;第六章数字基带传输系统数字基带传输系统的基本结构及各部分的功能数字基带传输系统由发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器及定时和同步系统构成;发送滤波器的功能是产生适合于信道传输的基带信号波形;信道的作用是传输基带信号;信道的作用是传输基带信号;接收滤波器的作用是接收信号,尽可能滤除信道噪声和其他干扰,对信道特性进行均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决;抽样判决器的作用是使再传输热性不理想及噪声背景下,在规定时刻对接收滤波器的输出波形进行判决,以恢复或再生基带信号;定时和同步系统的作用是为抽样判决器提供准确的抽样时钟;数字基带信号有哪些常见的形式各有什么特点它们的时域表达式如何数字基带信号的常见形式有：单极性波形,双极性波形,单极性归零波形,双极性归零波形,差分波形和多电平波形;单极性波形用正电平和零电平分别对应二进制码“1”和“0”,其波形特点是电脉冲之间无间隔,极性单一,易用于TTL,CMOS电路,缺点是有直流分量,只使用于近距离传输;双极性波形用正负电平的脉冲表示二进制1和0,其波形特点是正负电平幅度相等,极性相反,故1和0等概率出现时无直流分量,有利于在信道中传输,并且在接收端恢复信号的判决电平为零,不受信道特性变化影响,抗干扰能力强;单极性归零波形电脉冲宽度小于码元宽度,信号电压在一个码元终止时刻前总要回到零电平;从单极性归零波形中可以直接提取定时信息;双极性归零波形兼有双极性和归零波形的特点;相邻脉冲之间存在零电位间隔,接收端易识别码元起止时刻,从而使收发双方保持正确的位同步;差分波形用相邻码元的电平跳变来表示消息代码,而与码元本身的电位或极性无关;用差分波形传送代码可以消除设备初始状态的影响,特别是在相位调制系统中可以解决载波相位模糊的问题;多电平波形的一个脉冲对应多个二进制码,在波特率相同的情况下,可以提高信息传输速率; 数字基带信号的功率谱有什么特点它的带宽只要取决于什么数字基带信号的功率谱密度可能包括两个部分,连续谱部分Puw及离散谱部分Pvw;对于连续谱而言,代表数字信息的g1t及g2t不能完全相同,所以Puw总是存在的；而对于离散谱P=1/1- g1t/ g2t=k,且0≤k≤1时,无离散谱;它的宽带取决于一个码元的持续时间Ts和基带信号的码元波形的傅里叶变换形式;构成AMI码和HDB3码的规则是什么它们各有什么优缺点AMI的编码规则：将消息代码0空号仍然变换成传输码0,而把1传码交替的变换为传输码的+1,-1…;因此AMI码为三电平序列,三元码,伪三进制,1B/1T码;AMI的优点：10,1不等概率是也无直流;2零频附近的低频分量小;3整流后及RZ码;4编译码电路简单而且便于观察误码情况;AMI的缺点是：连续0码多时,RZ码连0也多,不利于提取高质量的位同步信号;HDB3的编码规则：先把消息代码变换AMI码,然后去检查AMI码的连零情况,没有四个或者四个以上的连零串时,这时的AMI码就是HDB3码；当出现四个或者四个以上的连零串时,将四个连零小段的第四个0变换于迁移非0符号同极性的符号,称为V符号破坏码;当相邻V 符号之间有偶数个非零符号时,再将该小段的第一个0变成+B或者-B平衡码,B符号的极性与前一非零符号的极性相反,并让后面的非0符号从V符号开始再交替变化;HDB3码的优点：保持了AMI的优点,还增加了使连零串减少到至多三个,对于定时信号的恢复是十分有利的; 简述双相码和差分双相码的优缺点;双相码的编码原则是对每一个二进制码分别用两个具有不同相位的二进制新码去表示源码;0→01零相位的一个周期的方波1→10pi相位的一个周期方波;其优点是只用两个电平,能提取足够的定时分量,又无直流漂移,编码过程简单;其缺点是占用带宽加倍,使频带利用率降低;差分双相码中,每个码元中间电平跳变用于同步,而每个码元的开始处是否存在额外的跳变用来确定信码;有跳变则表示1,无跳变则表示0,其优点是解决了双相极性翻转而引起的译码错误,其缺点也是占用带宽加倍;什么是码间干扰它是如何产生的对通信质量有什么影响码间干扰的产生是因为在第k个抽样时刻理想状态时抽样时刻所得的是仅有第k个波形在此时刻被取值,但在实际系统中,会有除了第k个波形以外的波形可能再抽样时刻被取值;码间干扰会导致判决电路对信号进行误判,使信号失真,产生误码,从而通信质量下降;何谓奈奎斯特速率和奈奎斯特带宽此时的频带利用率有多大理想低通传输特性的带宽称为奈奎斯特带宽,将该系统无码间干扰的最高传输速率称为奈奎斯特速率;此时频带利用率为2B/HZ;在二进制数字基带传输系统中,有哪两种误码他们各在什么情况下发生误码将由2种错误形式：发送1码,误判为0码,这种错误是在噪声的影响下使得x<Vdx为接受滤波器输出的瞬间值,Vd为判决门限时发生；同理,发送0码,误判为1码,这种错误在x>Vd时发生;无码间串扰时,基带传输系统的误码率与哪些因素有关如何降低系统的误码率无码间干扰时,基带传输系统的误码率与抽样判决时的信噪比有关;要降低系统的误码率需要提高抽样判决时的信噪比,可以降低信道噪声或者提高信号平均功率;什么是眼图它有什么作用由眼图模型可以说明基带传输系统的哪些性能具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图应是什么样的图形眼图是实验手段估计基带传输系统性能的一种方法;它是指接收滤波器输出信号波形在示波器上叠加所形成的图像;1.最佳抽样时刻是“眼睛”张最大的时刻；2.对定时误差的灵敏度可由眼睛的斜率决定,斜率越陡,对定时误差就越灵敏；3.图中阴影区域的垂直高度表示信号畸变范围；4.图中央的横轴位置对应判决门限电平；5.在抽样时刻上,上下阴影区的间隔距离之半为噪声容限,即若噪声瞬时值超过这个容限,即可能发生错误判决;具有升余弦脉冲波形的HDB3码的眼图中间会有一条代表0的水平线;什么是部分响应波形什么是部分响应系统人为的有规律的在抽样时刻引入码间串扰,并在接收判决前加以消除,从而可以达到改频谱特性,压缩传输频带,使频带利用率提高到理论最大值,并加速传输波形尾巴地衰落和降低对定时精度要求的目的;通常把这种波形称为部分响应波形;利用部分响应波形传输的基带系统称为部分响应系统;部分响应技术解决了什么为题第Ⅳ类部分响应的特点是什么部分响应技术提高了频带利用率,降低了对定时精度的要求;第Ⅳ类部分响应的特点是无直流分量,其低频分量小,便于边带滤波实现单边带调制;什么是频域均衡什么是时域均衡横向滤波器为什么能实现时域均衡频域均衡：利用可调滤波器的频率特性补偿基带系统的频率特性,使得包括可调滤波器在内的基带系统总的传输特性满足无码间串扰传输的要求;起频率特性补偿作用的可调滤波器叫频域均衡器;时域均衡器：在接受滤波器后插入一个称为横向滤波器的可调滤波器,这个横向滤波器可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换为在抽样上无码间干扰的响应波形;由于横向滤波器的均衡原理是在时域响应波形上的,所以称这种均衡为时域均衡;横向滤波器可以将输入端在抽样时刻上有码间干扰的响应波形变换成在抽样时刻上无码间干扰的响应波形,所以横向滤波器可以实现时域均衡;第七章数字带通传输系统什么是数字调制它和模拟调制有哪些异同点数字调制是用载波信号的某些离散状态来表征传送的信息,在接收端对载波信号的离散调制参量进行检测;和模拟调制一样,数字调制也有调幅,调频和调相三种基本形式,并可以派生出多种其他形式;在原理上二者并没有什么区别;只不过模拟调制是对载波信号的参量进行离散调制,在接收端也只需对载波信号的离散调制参量估值;数字调制的基本方式有哪些其时间波形上各有什么特点数字调制技术有两种方法：一是利用模拟调制方法去实现数字式调制,即把数字调制看成是模拟调制的一个特例,把数字基带信号当成模拟信号的特殊情况处理;二是利用数字信号的离散取值的特点通过开关键控载波,从而实现数字调制,这种调制方式通常有幅度键控、频率键控和相位键控;其时间波形上来说,有可能是不连续的;什么事振幅键控OOK信号的产生和解调方法有哪些振幅键控：用载波幅度的有无来表示传送的信息,一般用开关电路来控制;。
通信原理第5章模拟调制系统
10
第五章 模拟调制系统
当调制信号无直流分量时，x(t)=0，且当x(t)是与
载波无关的较为缓慢变化的信号时， 有
PAM
A02 2
x2 (t) 2
Pc
Ps
式中，Pc=A20/2为载波功率，Ps x2 (t) / 2 为边带功率。 由上式可知，AM信号的平均功率是由载波功率和
的 互 补 对 称 性 就 意 味 着 将 HVSB(ω) 分 别 移 动 － ωc 和 ωc就可以到如图9 (c)所示的HVSB(ω+ωc)和HVSB(ω －ωc)，将两者叠加，即
HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数
式中，ωm是调制信号的最高频率。
|ω|≤ωm
30
第五章 模拟调制系统
经双边带调制
i 1
n
sDSB (t) x(t) cosct xi cosit cosct
i 1
如果通过上边带滤波器HUSB(ω), 则得到USB信号
sUSB (t)
n i 1
1 2
xi
cos(i
c )t
1 2
x(t)
cosct
1 2
xˆ(t)
sin
ct
21
第五章 模拟调制系统
如果通过下边带滤波器HLSB(ω), 则得到LSB信号
第五章 模拟调制系统
第五章 模拟调制系统
5.1 模拟信号的线性调制 5.2 模拟信号的非线性调制 5.3 模拟调制方式的性能比较
1
第五章 模拟调制系统
5.1 模拟信号的线性调制
5.1.1 常规双边带调制（AM） 常规双边带调制就是标准幅度调制，它用
第5章模拟调制系统1
由 m(t) 0
c os2
ct
1 2
(c os2 c t
1)
可得： pAM =
A02 + 2
m2 (t) =
2
pc +
ps
边带功率 载波功率
25
定义调制效率：边带功率与总平均功率的
比值，用符号AM表示
AM
Ps
PAM
m2 (t) A02 m2 (t)
一般情况下，AM都小于1，调制效率很低，
载波的振幅随调制信号的变化而变化 设 载波为 c(t) Acos(ct 0 )
式中，A — 载波幅度；c — 载波角频率； 0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
调制信号(基带信号)为 m( t )
则 已调信号为: sm (t) Am(t) cos(ct 0 )
频谱 sm (t) Am(t) cosct
M( )
AM 频谱示意图：
0
H
c
0
c
SAM () 下边带
上边带
c H
c
c H
0
c H
c
c H
2 H
从频谱结构上看，SAM ( t ) 的频谱是m( t )的频 谱在频域内的线性搬移,称之为线性调制。
－ H 0 H
(t)
M( )
22
SAM( )
1
A0
A0
1
O
2
－ H 0 H t
33
功率与效率
功率 PDSB sD2 SB(t) m2 (t) cos2 (ct)
1 2
m2 (t)
1 2
m2 (t) cos(2ct)
1 m2 (t) 2
通信原理(第五章)模拟调制系统
n i =1
mi cos wit
有 m ˆ (t ) = å
n i =1
mi sin wit
二、幅度调制的原理（6）(VSB）
残留边带(VSB) ：信号带宽B介于单边带(SSB)信号和双边带 (DSB)信号之间。 如何确定残留边带滤波器的特性H(ω )？ 先考虑如何解调，即如何从接收信号中来恢复原基带信号？ 设采用同步解调法进行解调，其组成方框图如图5-8 输入信号为 Sm(w) = 1 [ M (w - wc) + M (w +wc)] H (w)
2 (5.1 - 24)
载波为：
s(t ) = cos wct ? S (w) p [d (w +wc) +d (w - wc)]
1 1 [ Sm(w) * S (w)] = [ M (w + 2wc) + M (w)] H (w + wc) 2p 4 1 + [ M (w) + M (w - 2wc )] H (w - wc ) (5.1 - 26) 4
max max
- [ m(t )] min +[ m(t )] min
二、幅度调制的原理（5）(SSB）
SSB信号：
在DSB调制信号的基础上，仅保留一个边带。 将图5-4中的带通滤波器设计成如图5-5b所示的传输特 性。将产生上边带信号，相应的频谱如图5-5c所示。 信号带宽B=fx，其中fx是信号的最高频率)。 如何描述？产生下边带SSB信号的理想低通滤波器可表 示为： ì 1 t >0 ï 1
sm(t ) = A0 cos wct + m(t )cos wct
Sm(w) = p A0[d (w - wc) +d (w +wc)] +
通信原理及System View仿真测试第5章 模拟调制系统
但为了包络检波时不发生失真， 必须保证
A0≥|m(t)|max
(5-7)
第5章 模拟调制系统
图5-3 AM调制的波形和频谱
第5章 模拟调制系统
否则将出现过调制现象而产生失真。 通常定义调幅指 数为
m(t)
ma
max
A0
(5-8)
即当调幅指数ma≤1时， 可以保证包络检波时不会产生失真。 由图5-3(b)可见， AM信号的频谱是由载频分量和上、
第5章 模拟调制系统
图5-29 AM已调信号的频谱
第5章 模拟调制系统
AM信号经包络检波后， 解调输出信号波形如图5-30所 示。 与图5-26所示的调制信号对比， 可发现两者都是单频 正弦信号， 而且频率相同， 可认为无失真恢复了原始调制 信号。
第5章 模拟调制系统
图5-30 包络检波解调输出信号
第5章 模拟调制系统
图5-8 AM调幅仿真图
第5章 模拟调制系统
2) (1) 产生调制信号的信号源参数设置如图5-9所示。
第5章 模拟调制系统
图5-9 信号源参数设置
第5章 模拟调制系统
调制信号波形和频谱分别如图5-10和图5-11所示。
图5-10 调制信号波形
第5章 模拟调制系统
图5-11 调制信号功率谱
第5章 模拟调制系统
图5-2 AM调制系统模型
第5章 模拟调制系统
2. AM
1) AM 由图5-2可以得到AM信号的时域表达式为 sAM(t)=［A0+m(t)］cosωct=A0cosωct+m(t)cosωct (5-5) 根据傅里叶变换的线性性质和频移特性， 可以得到其 频域表达式为
SAM
第5章 模拟调制系统
通信原理习题
通信原理练习题绪论填空题1．为便于对通信系统进行分析，常采用广义信道，对模拟通信从研究（调制和解调）角度出发，定义为（调制）信道；对数字通信，从研究（编码和译码）角度出发，定义为（编码）信道。
2．在通信传输过程中，基带传输是指（由信源发出的未经调制的基带信号直接在信道中传输），频带传输是指（通过调制将基带信号变为更适合在信道传输的形式）。
3．在数字通信系统中，信源编码是为了（提高系统的有效性），信道编码是为了（提高系统的可靠性）。
4．模拟调制系统的抗噪声性能主要用（输出信噪比）来衡量，数字调制系统的抗噪声性能主要用（误码率或误信率）来衡量。
5．在通信理论中，信息是对（消息）的（统计）特性的一种定理描述；信息采用的最广泛的单位是（比特）。
6．通信系统的主要性能指标通常用（有效性）和（可靠性）来衡量，FSK系统指标具体用（传码率）和（误码率）来衡量，而FM系统指标具体用（有效传输带宽）和（输出信噪比）来衡量。
7．一离散信源输出二进制符号，在（等概）条件下，每个二进制符号携带1比特信息量；在（不等概）条件下，每个二进制符号携带的信息量小于1比特。
8．设每秒传送N个M进制的码元，则信息传输速率为（Nlog2M）比特/秒。
9．在数字通信中，传码率是指（系统每秒传送码元的数目）。
10．在数字通信中，误码率是指（在传输中出现错误码元的概率）。
11．数字通信系统的主要性能指标是（传输速率）和（差错率）。
码元速率R B的定义是（每秒钟传送码元的数目），单位是（Baud），信息速率R b的定义是（每秒钟传递的信息量），单位是（bit/s）。
二、计算填空题1．若传输四进制数字序列，每传输一个码元需时间T i=250×10-6s，其传信率为（8kb/s），码元速率为（4kB）。
2．某通信系统采用八进制数字序列传输方式，其码元速率为9600B，其传信率为（28800b/s），若传输5s，检测到48个码元误码，其误码率为（10-3）。
第5章模拟调制系统1 OK概要
• 已调信号：载波受调制后称为已调信号。 • 解调（检波）：调制的逆过程，其作用是将已调信 号中的调制信号恢复出来。
2018/11/2 第四章 模拟调制系统 5
5.2 幅度调制原理及抗噪声性能
• 5.2.1幅度调制原理 • 5.2.2线性调制系统的抗噪声性能
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第四章 模拟调制系统
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1 1 Amcos(c m ) t Amcos(c m ) t 2 2
1 • 上边带信号为： sUSB (t ) Amcos(c m ) t 2 Am Am cos mt cosct sin mt sinct 2 2 Am Am • 下边带信号为： sLSB (t ) cos mt cosct sin mt sinct
第四章 模拟调制系统
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调制分类
• 调制信号：指来自信源的基带信号 • 载波信号：未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也 可以是非正弦波。
模拟信号 模拟调制 f (t ) 数字信号 数字调制
c(t ) Acos( wct θ c )
幅度调制 频率调制 相位调制
线性调制 非线性调制
残留边带滤波器的几何解释
2018/11/2 第四章 模拟调制系统 32
满足互补对称特性的滚降形状并不是唯一的，目前应 用最多的是直线滚降和余弦滚降。它们分别在电视信号传 输和数据信号传输中得到应用。
w wc
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第四章 模拟调制系统
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说明
• 只要残留边带滤波器的截止特性在载 频处具有互补对称特性，则采用同步 解调法解调残留边带信号就能准确地 恢复所需的基带信号。 • 残留边带滤波器的截止特性具有很大 的选择自由度。但有选择自由度并不 意味着对“陡峭程度”就没有制约了。 残留边带信号的带宽与滤波器的实现 之间存在着矛盾，在实际中，需要恰 当处理。