第三章 模拟调制系统

所以， s ( f ) M ( f ) A 2 [( f 精品f 0 课) 件 ( f f 0 ) A 2 ] [ M ( f f 0 ) M ( f 1 7 f 0 )
3.2 线性调制-基本概念
S(f)A 2[M (ff0)M (ff0)]
相乘器输入信号m(t)和输出信号s’(t)的频谱密度图
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3.1 概述
调制是通信原理中一个十分重要
的概念，是一种信号处理技术。无论在模
拟通信、数字通信还是数据通信中都扮演
着重要角色。
那么为什么要对信号进行调制处理？
什么是调制呢？我们先看看下面的例子。
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我们知道，通信的目的是为了把信息向
远处传递（传播）,那么在传播人声时，
我们可以用话筒把人声变成电信号，通
2. 非线性调制（角度调制）：
已调信号的频谱结构和调制信号的频谱结构有
很大的不同，除了频谱搬移外，还增加了许
多新的频率成分。包括：频率调制、相位调
制
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3.2 线性调制
一、基本概念
设载波为：
c(t)=Acos0t=Acos2f0t
调制信号为能量信号m(t)，则线性调制器的原理模 型如图所示。
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3.1 概述
调制 按调制信号(基带信号)的变化规律去改变载 波某些参数的过程.
目的 频率变换,信道复用,提高抗干扰性能
分类
载波
调制信号
正弦波
数字信号
数字调制
模拟信号
模拟调制
脉冲串
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脉冲调制
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3.1 概述
一、模拟调制的定义：
1. 定义
用来自信源的基带模拟信号去调制某个载波。 载波是一个确知的周期性波形。
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目标要求
二、重点和难点
1. 重点是： 掌握线性调制与解调的原理模型，及其数学分 析、波形分析、频谱分析，理解各种调制方式 的特点。
2. 难点是： 非线性调制频谱和带宽特性的分析和理解。
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主要内容
➢ 3.1 概述 ➢ 3.2 线性调制 ➢ 3.3 非线性调制 ➢ 小结 ➢ 思考题、习题
调制信号
m(t)
s(t) H(f)
Acos0t
已调信
号s(t)
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3.2 线性调制-基本概念
调制信号 m(t)
s(t) H(f)
Acos0t
已调信 号s(t)
相乘结果：s(t)=m(t)Acos2f0t
用“”表示傅里叶变换： m(t) M(f)
m (t)A co 0ts S(f)
又
co 0ts 1 2[(ff0)(ff0)]
（频率越高波长越短）。
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第一个问题的解决方法是在一个物理信
道中对多路信号进行频分复用（FDM， Frequency Division Multiplex）；第 二个问题的解决方法是把欲发射的低频 信号“搬”到高频载波上去（或者说把 低频信号“变”成高频信号）。两个方 法有一个共同点就是要对信号进行调制 处理。
第3章 模拟调制系统
通信原理课程组
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目标要求
一、 基本要求
1.掌握模拟调制、载波、调制信号、已调信号、 调制器的定义；
2.掌握调制的目的及模拟调制的分类；
3.掌握线性调制器的原理模型，会分析AM、 DSB、SSB、VSB调制与解调特性；
4.掌握非线性调制器的原理，及非线性已调信号 的频谱和带宽特性。
cf 2301100831.5104(m)
式中，λ为波长（m）；c为电磁波传播速度（光
速）（m/s）；f为音频（精H品课z）件 。
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可见，要将音频信号直接用天
线发射出去，其天线几何尺寸即便按波
长的百分之一取也要150米高（不包括
天线底座或塔座）。因此，要想把音频
信号通过可接受的天线尺寸发射出去，
就需要想办法提高欲发射信号的频率
M(f)
S’(f)
0
-f0
0
f0
输入信号频谱密度
输出信号的频谱密度
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3.2 线性调制
二、振幅调制（AM）
1.基本原理
设: m(t) = [1+m(t)]， |m(t)| 1， m(t)|max = m － 调
幅度，
则有调幅信号： s(t) = [1+m(t)]Acos0t， 式中， [1+m(mt)(]t) 0，即s(t) 的包络1是+m非(t)负的。
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比如，我们要把一件货物运到几千千米 外的地方，我们必须使用运载工具，或 汽车、或火车、或飞机。在这里，货物 相当于调制信号，运载工具相当于载波； 把货物装到运载工具上相当于调制，从 运载工具上卸下货物就是解调。这个例 子虽然不十分贴切，但基本上类似于调 制原理。有了调制的概念，我们就会关 心下一个问题：如何对信号进行调制呢？
1
+1 = 0
1+m(t)
1
0
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=
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3.2 线性调制-振幅调制（AM）
2.频谱密度
M’(f)
S’(f)
0 输入信号频谱密度
-f0
0
f0
输出信号的频谱密度
➢ 含离散载频分量;
➢ 当m(t)为余弦波，且m＝100％时，
3.1 概述
二、调制的目的：
1. 频谱搬移 ：容易辐射 实现频率分配 多路复用
2. 提高抗干扰性 3. 还与传输效率有关
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3.1 概述
三、模拟调制的分类：
1. 线性调制：
已调信号的频谱结构和调制信号的频谱结构相 同，其频谱是调制信号频谱沿频率轴平移的 结果。包括：调幅、单边带、双边带、残留 边带…
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人们是无法接受的；二是利用无线电通
信时，需满足一个基本条件，即欲发射 信号的波长（两个相邻波峰或波谷之间 的距离）必须能与发射天线的几何尺寸 可比拟，该信号才能通过天线有效地发 射出去（通常认为天线尺寸应大于波长 的十分之一）。而音频信号的频率范围 是20Hz～20kHz，最小的波长为
过扩音机放大后再用喇叭（扬声器）播
放出去。由于喇叭的功率比人嗓大得多，
因此声音可以传得比较远。但如果我们
还想将声音再传得更远一些，比如几十
千米、几百千米，那该怎么办？大家自
然会想到用电缆或无线电进行传输，但
会出现两个问题，一是铺设一条几十千
米甚至上百千米的电缆只传一路声音信
号，其传输成本之高、线路利用率之低，
余弦波载波的表达式：
c(t)A co 0ts (0)
式中，A为振幅；
0为载波角频率；
0为初始相位。
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3.1 概述
2. 组成
调制信号
m(t)
调制 器
已调信号
s(t)
➢ 调制信号m(t)－自信源来的基带信号 ➢ 已调信号s(t)－调制后的载波称为已调信号 ➢ 调制器－进行调制的部件
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