模拟调制系统
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第 05 章 模拟调制系统.
5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 SSB
三、单边带调幅 (SSB)
1. SSB 调制：
• 滤波法 • 相移法
m(t) sDSB(t) 单边带 滤波器 sSSB(t)
coswct
频域表示及滤波法
• 功率： • 带宽：BSSB = fH
Sm(w) -wc
通信原理 第 5 章 模拟调制系统
通信原理 第 5 章 模拟调制系统
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5.1 幅度调制 (线性调制) 的原理 DSB
2. DSB 解调 DSB 相干解调：
• c(t)：同频同相的本地载波 coswct • sp(t) = sDSB(t)⋅c(t) = m(t)cos2wct
通信原理 第 5 章 模拟调制系统
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希尔伯特变换 (Hilbert Transform)
希尔伯特变换是一个时域变换， 在信号处理等领域有重要意义和实用价值
m(t) hh(t)
^ m(t)
^ M(w) Hh(w) M(w)
Page #3
数字信号 数字调制 ( 7, 8 章) ASK, FSK, PSK 等 脉冲数字调制 ( 9 章) PCM, DM, DPCM 等
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通信原理 第 5 章 模拟调制系统
5.0 引言
模拟调制系统：
线性调制：幅度调制，Amplitude Modulation
Page #16
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3章模拟调制系统
5
多路复用（提高通信的有效性）。充分利 用信道的带宽资源，将信号分别调制到相 邻的频带，分别传送，可实现频分复用技 术 减少噪声和干扰的影响（提高通信的可靠 性）。不同的调制方式具有不同的抗噪声 性能，通过选择合适的调制方式可以减少 噪声和干扰。如用带宽换取高信噪比。 克服设备的限制。最高与最低频率之差越 小，器件实现容易。
20
移相法SSB调制器方框图
优点：不需要滤波器具有陡峭的截止特性。 缺点：宽带相移网络难用硬件实现。
21
四、残留边带（VSB）调制
原理：
M
DSB
SSB
VSB
fc
0
fc
22
调制方法：
m t
sDSB t
H
sSSB t
载波 c t
sm (t ) [m(t ) cosct ] h(t )
输出信号频域表示式为：
1 S m ( ) [ M ( c ) M c )] H ( ) 2
26
移相法模型
sm (t ) [m(t ) cosct ] h(t )
展开，则可得到另一种形式的时域表示式，即 式中
no (t )
n(t )
35
制度增益
So / N o 2 Si / Ni
GDSB
36
三、SSB调制系统的性能 分析模型
sm (t )
sm (t ) mo (t )
BPF
ni (t )
cos c t
LPF
no (t )
n(t )
37
第4章模拟调制系统
s AM ( t )
A0
A0 f (t )max
0
t
A0 f (t )max
过调制示意图
单音调制(单频调制)的调制信号为:
s AM (t ) ( A0 Am cos m t )cos 0 t A0 (1
AM 调幅指数
f (t ) Am cos m t
Am A0
A0
m
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
f (t )
f ( t ) cos 0 t
×
cos 0 t
/ 2 / 2
sin 0 t
希尔伯特变换：
t j 0 F ( ) F H ( ), H ( ) j 0
s SSB ( t )
(t ) f
× f ( t ) sin c t
3.按调制实现的功能不同来划分：
①幅度调制：载波信号的幅度随调制信号线性变化的调制。 ②频率调制：载波信号的频率随调制信号线性变化的调制。
③相位调制：载波信号的相位随调制信号线性变化的与输入调制信号的频谱之间是线性搬移
②非线性调制：已调信号频谱与输入调制信号的频谱之间是非线性搬移 注意：线性并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性 关系，实际上任何一种调制过程都是非线性变换过程
A0
A0 f (t )max
0
t
A0 f (t )max
过调制示意图
单音调制(单频调制)的调制信号为:
s AM (t ) ( A0 Am cos m t )cos 0 t A0 (1
AM 调幅指数
f (t ) Am cos m t
Am A0
A0
m
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
f (t )
f ( t ) cos 0 t
×
cos 0 t
/ 2 / 2
sin 0 t
希尔伯特变换：
t j 0 F ( ) F H ( ), H ( ) j 0
s SSB ( t )
(t ) f
× f ( t ) sin c t
3.按调制实现的功能不同来划分：
①幅度调制：载波信号的幅度随调制信号线性变化的调制。 ②频率调制：载波信号的频率随调制信号线性变化的调制。
③相位调制：载波信号的相位随调制信号线性变化的与输入调制信号的频谱之间是线性搬移
②非线性调制：已调信号频谱与输入调制信号的频谱之间是非线性搬移 注意：线性并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性 关系，实际上任何一种调制过程都是非线性变换过程
第3章模拟调制系统
ω-ωc) )
t
c
0
c
m(t) 0
M() )
t
m 0
m
SDSB(t) 0
M(＋ωc )/2 )
SDSB() )
M(ωc )/2 )
t cm c c+m 0 cm c c+m
)
)
DSB信号的带宽
BDSB 2m
3. DSB信号的功率及效率 DSB信号的功率定义为已调信号的均方值
PDSB sD2SB (t) m2 (t) cos2 ct
M
()[HVSB
(
c
)
HVSB
(
c
)]
只要在 M ()的频谱范围内，有 HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数.
C(ω)
πδ(ω-ωc)
t
-ωc
0
ωc
(a)
2πA0δ(ω)
M(ω)
t
(b)
-ωm 0 ωm
SAM(ω)
M(ω+ωc)/2 USB
πA0δ
LSB
LSB
M(ω－ωc)/2 USB
t
-ωc-ωm -ωc -ωc+ωm
0
ωc-ωm
ωc ωc+ωm
(c)
*几点结论：
①调幅使原来的 M () 形状没有改变，而位置搬移到 c 处，
① SSB信号的频域表达式
设得到SSB信号为下边带信号，其频谱可以表示成
S SSB
()
1 2
M
(
C
)
M
(
C
)
H
SSB
()
边带滤波器的特性在此用符号函数表示：
H SSB
t
c
0
c
m(t) 0
M() )
t
m 0
m
SDSB(t) 0
M(＋ωc )/2 )
SDSB() )
M(ωc )/2 )
t cm c c+m 0 cm c c+m
)
)
DSB信号的带宽
BDSB 2m
3. DSB信号的功率及效率 DSB信号的功率定义为已调信号的均方值
PDSB sD2SB (t) m2 (t) cos2 ct
M
()[HVSB
(
c
)
HVSB
(
c
)]
只要在 M ()的频谱范围内，有 HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数.
C(ω)
πδ(ω-ωc)
t
-ωc
0
ωc
(a)
2πA0δ(ω)
M(ω)
t
(b)
-ωm 0 ωm
SAM(ω)
M(ω+ωc)/2 USB
πA0δ
LSB
LSB
M(ω－ωc)/2 USB
t
-ωc-ωm -ωc -ωc+ωm
0
ωc-ωm
ωc ωc+ωm
(c)
*几点结论：
①调幅使原来的 M () 形状没有改变，而位置搬移到 c 处，
① SSB信号的频域表达式
设得到SSB信号为下边带信号，其频谱可以表示成
S SSB
()
1 2
M
(
C
)
M
(
C
)
H
SSB
()
边带滤波器的特性在此用符号函数表示：
H SSB
通信原理第三章 模拟调制系统
当载波为cosωct时
1 1 ) S ( t ) = m ( t ) cos t m ( t ) sin t LSB c c 2 2
1 1 ) S ( t ) = m ( t ) cos t m ( t ) sin t U SB c c 2 2 当载波为sinωct时
w
w
w
w
1 1 ) S ( t ) = m ( t ) sin t m ( t ) cos t L SB c c 2 2 1 1 ) S ( t ) = m ( t ) sin t m ( t ) cos t U SB c c 2 2
w) , h(t) = H(w) = jsgn(
1
t
3）、Hilbert变换的性质: （1）、信号和它的希尔波特变换具有相同的能量谱密度或相 同的功率谱密度。 推论： （2）、信号和它的希尔波特变换的能量(或功率)相同。 （3）、信号和它的希尔波特变换具有相同的自相关函数。 （4）、信号和它的希尔波特变换互为正交。 4）、Hilterb变换的用途： 在单边带调制中，用来实现相位选择，以产生单边带信号
1 S ( w ) = A w w w w [ M ( w w ) M ( w w )] A M c c c c 2
c(t) 载波 调制 信号 已调 信号 m(t)
-f
H
C(f)
-f c 0 fc
f
M(f)
f
-fL 0 f
L
fH
sm(t)
第三章 模拟调制系统
引言 3.1 幅度调制 标准调幅（AM） 双边带调幅（DSB） 单边带调幅（SSB） 残留边带调幅（VSB） 3.2 角度调制原理 3.3 抗噪声性能 各种幅度调制系统的噪声性能 非线性调制系统的抗噪性能 模拟系统比较
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）
通信课件4模拟调制系统.
第 4 章 模拟调制系统
信道可分为:低通信道和带通信道。 低通信道：用于传输低通（基带）信号，这称为基带传输。 带通信道：用于传输带通信号，这称为频带传输。 基带信号不能直接通过带通信道传输，要使基带信号通过带通信道进行
传输，就必须对基带信号进行变换，变换为适合带通信道传输的频带信 号的形式。 调制：将基带信号变换为频带信号的过程。调制就是让基带信号去控制 载波的某个（或某些）参数，使该参数按照基带信号的规律变化。载波: 正弦波或脉冲序列。正弦信号作载波的调制叫连续波（CW）调制。 连续波调制已调信号
0
t
-1
-ω 0
0
ω0 ω
Ud(t)
1 2
A0
0
1 2
f(t)
(b) Up(ω ) Ud(ω )
LPF特性 12π A0δ (ω +2ω 0) 14F(ω +2ω 0)
π A0δ (ω ) 1F(ω ) 2
1π 2
A0δ
(ω -2ω 0)
t (c)
-2ω 0
-Wm 0 Wm
2ω 0
ω
第 4 章 模拟调制系统
(3) 带宽：2Wm。 (4) 要求
f (t) max A0
保证已调波的包络和f ( t )的形状完全相同，否则出现过调制，产生包络失 真。
第 4 章 模拟调制系统
【例】调制信号 f ( t ) = Am cosωmt 求已调信号表达式及频谱。
解： AM (t) (A0 Am cosmt)cos0t
f (t)sin(0
)]
1[ 2
f
(t) cos(20t
0
)
信道可分为:低通信道和带通信道。 低通信道：用于传输低通（基带）信号，这称为基带传输。 带通信道：用于传输带通信号，这称为频带传输。 基带信号不能直接通过带通信道传输，要使基带信号通过带通信道进行
传输，就必须对基带信号进行变换，变换为适合带通信道传输的频带信 号的形式。 调制：将基带信号变换为频带信号的过程。调制就是让基带信号去控制 载波的某个（或某些）参数，使该参数按照基带信号的规律变化。载波: 正弦波或脉冲序列。正弦信号作载波的调制叫连续波（CW）调制。 连续波调制已调信号
0
t
-1
-ω 0
0
ω0 ω
Ud(t)
1 2
A0
0
1 2
f(t)
(b) Up(ω ) Ud(ω )
LPF特性 12π A0δ (ω +2ω 0) 14F(ω +2ω 0)
π A0δ (ω ) 1F(ω ) 2
1π 2
A0δ
(ω -2ω 0)
t (c)
-2ω 0
-Wm 0 Wm
2ω 0
ω
第 4 章 模拟调制系统
(3) 带宽：2Wm。 (4) 要求
f (t) max A0
保证已调波的包络和f ( t )的形状完全相同，否则出现过调制，产生包络失 真。
第 4 章 模拟调制系统
【例】调制信号 f ( t ) = Am cosωmt 求已调信号表达式及频谱。
解： AM (t) (A0 Am cosmt)cos0t
f (t)sin(0
)]
1[ 2
f
(t) cos(20t
0
)
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。
《模拟调制系统》课件
随着物联网、智能家居和工业自动化 等领域的快速发展，模拟调制系统的 市场需求不断增长。
随着新技术的出现和应用，模拟调制 系统的竞争格局将发生变化，新的竞 争者将不断涌现。
技术创新推动市场发展
随着数字信号处理、人工智能和无线 通信等技术的不断创新和应用，模拟 调制系统的市场将进一步扩大。
THANKS
解调过程
在接收端，通过解调器将高频载波信号还原为低频 信息信号。解调过程是调制的逆过程，通过检测载 波信号的幅度、频率或相位变化，提取出原始的信 息信号。
模拟调制系统的应用场景
在有线电视系统中，模拟调制技 术用于传输电视信号，包括图像 和声音信息。
模拟调制系统在遥测遥控领域中 用于传输控制指令和数据采集信 号。
应用拓展
物联网应用
将模拟调制系统应用于物 联网领域，实现物联网设 备的远程控制和数据传输 。
智能家居应用
将模拟调制系统应用于智 能家居领域，实现家居设 备的互联互通和智能化控 制。
工业自动化应用
将模拟调制系统应用于工 业自动化领域，实现工业 设备的远程监控和自动化 控制。
市场前景
市场需求增长
竞争格局变化
02
信号源可以是各种 类型的信号发生器 ，如正弦波、方波 、三角波等。
03
信号源的频率、幅 度和波形等参数可 以根据需要进行调 整。
04
信号源的稳定性、 精度和抗干扰能力 对整个模拟调制系 统的影响较大。
调制器
调制器是模拟调制系统的核心部分，负责对信号源产 生的原始信号进行调制。
输标02入题
调制器通常由调制电路和调制器芯片组成，调制电路 用于对原始信号进行处理，调制器芯片则完成实际的 调制功能。
感谢观看
第三章模拟调制系统
第三章模拟调制系统第三章模拟调制系统1第3章 模拟调制系统3.0概述基带信号：由消息直接变换成的电信号。
频带从零频开始，低频端谱能量大，不宜在信道中远距离传输。
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叫调制。
（频谱搬迁）模拟调制：当调制信号为模拟基带信号f(t)，载波为连续的正弦或余弦高频信号c(t)=Acos[ωc t+θ0]时，称模拟调制，其数学表达式为：s(t)=f(t)·c(t) =A(t)cos[ωc t+φ(t)+θ0]调制的分类：数字调制 3.1、双边带调幅 一. 常规调幅1、时域表达式：调制信号f(t)（平均值)(t f ＝0）加直流后对载波幅度调制（称标准或完全调幅）即:s AM (t)= [A 0+f(t)]·cos[ωc t+θc ]()()()()()()()()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧成比例变化随常数，调相：成比例变化随常数，调频：非线性调制角度调制为常数成比例变化随线性调制幅度调制模拟调制t f t t A t f dt t d t A VSBSSB DSB AM t t f t A φφφ)(,:2其中:ωc 载波角频率，θc 载波初相位波形图3-1当调制信号f(t)为单频信号时：f(t)= A m cos(ωm t+θm ) 则：s AM (t)= [A 0+ A m cos(ωm t+θm)]cos[ωc t+θc ]= A 0 [1+βAM cos(ωm t+θm)]cos[ωc t+θc ]其中：0A A mAM =β称调幅指数，将其х100%叫调制度 ⎪⎩⎪⎨⎧><=过调幅通常取正常调幅满调幅...1-60%)-30%(...1......1AMβ ２． 频域表达式 当θc =0时，s AM (t)= [A 0+ f(t)]cosωc t = A 0 cosωc t+ f(t) cosωc t 由于： f(t) F(ω)A 0 cosωc t [])()(000ωωδωωδπ++-↔A[][]00(21(21cos )(ωωωωω++-↔F F t t f c ()()()()00021cos )(:)(21)(21))((21cos )(0ωωωωωωωωωωωωω++-↔-↔+=+=--F F t t f F e t f e t f e t f e e t f t t f c t j t j t j t j t j c c c c c 而3故S AM (ω) 的频域表达式为：[])]()([21)()()(00000ωωωωωωδωωδπω++-+++-=F F A S AM频谱图：说明：(1)、调制过程为调制信号频谱的线性搬移，即将其搬移到适合通信系统传输的频率范围(2)、常规调幅巳调波频谱中含有一个载波和两个边带份量。
通信原理第5章 模拟调制系统
c (t) m (t)co (t)s t ((t))
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
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
模拟调制系统ch431课件
频谱资源
移动通信系统需要申请频谱资源，确保通信过程的稳定性。
卫星通信系统
调制方式
01
在卫星通信系统中，模拟调制方式如FM、AM等也常被采用。
卫星与地面站
02
卫星作为中继站，将地面站的信号转发到其他地面站或用户终
端；地面站负责发送和接收信号。
信号传输特点
03
卫星通信系统的信号传输具有覆盖范围广、传输距离远、不受
在AM中，消息信号 控制载波的振幅，而 载波的频率和相位保 持不变。
调频（FM）
FM是一种通过改变载波的频率 来传输消息信号的模拟调制方法。
在FM中，消息信号控制载波的 频率，而载波的振幅和相位保持
不变。
FM调制信号的解调相对复杂， 需要一个频率-相位检波器或一
个相ห้องสมุดไป่ตู้鉴频器。
调相（PM）
PM是一种通过改变载波的相位 来传输消息信号的模拟调制方法。
按调制方式分
调幅、调频、调相。
按载波形式分
连续波(CW)、单边带(SSB)、双边带(DSB)。
按用途分
民用通信、军用通信、广播电台等。
02 模拟线性调制系 统
调幅（AM）
AM是最简单的模拟 调制方法，它通过改 变载波的振幅来传输 消息信号。
AM调制信号的解调 相对容易实现，只需 一个简单的包络检波 器即可。
失真
由于调制过程中信号的幅度、频率或相位发生变化，会产 生失真。失真通常用谐波失真、互调失真等指标来衡量。
线性范围
在调制系统中，如果输入的消息信号超过一定范围，会导 致系统失真。线性范围通常用输入动态范围或输出动态范 围来衡量。
03 模拟非线性调制 系统
模拟非线性调制原理
移动通信系统需要申请频谱资源，确保通信过程的稳定性。
卫星通信系统
调制方式
01
在卫星通信系统中，模拟调制方式如FM、AM等也常被采用。
卫星与地面站
02
卫星作为中继站，将地面站的信号转发到其他地面站或用户终
端；地面站负责发送和接收信号。
信号传输特点
03
卫星通信系统的信号传输具有覆盖范围广、传输距离远、不受
在AM中，消息信号 控制载波的振幅，而 载波的频率和相位保 持不变。
调频（FM）
FM是一种通过改变载波的频率 来传输消息信号的模拟调制方法。
在FM中，消息信号控制载波的 频率，而载波的振幅和相位保持
不变。
FM调制信号的解调相对复杂， 需要一个频率-相位检波器或一
个相ห้องสมุดไป่ตู้鉴频器。
调相（PM）
PM是一种通过改变载波的相位 来传输消息信号的模拟调制方法。
按调制方式分
调幅、调频、调相。
按载波形式分
连续波(CW)、单边带(SSB)、双边带(DSB)。
按用途分
民用通信、军用通信、广播电台等。
02 模拟线性调制系 统
调幅（AM）
AM是最简单的模拟 调制方法，它通过改 变载波的振幅来传输 消息信号。
AM调制信号的解调 相对容易实现，只需 一个简单的包络检波 器即可。
失真
由于调制过程中信号的幅度、频率或相位发生变化，会产 生失真。失真通常用谐波失真、互调失真等指标来衡量。
线性范围
在调制系统中，如果输入的消息信号超过一定范围，会导 致系统失真。线性范围通常用输入动态范围或输出动态范 围来衡量。
03 模拟非线性调制 系统
模拟非线性调制原理
通信原理第5章模拟调制系统
A02 cos2 ct x2 (t) cos2 ct 2A0x(t) cos2 ct
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
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
第三章模拟调制系统
VSB信号频域表达式为：
1 S VSB (ω ) = H VSB (ω )[F (ω − ω c ) + F (ω + ω c )] 2
VSB调制信号采用相干解调方式，见下图。
s 其输出为： p ( t ) = s VSB ( t ) ⋅ c d ( t ) =
s VSB ( t )cos ω c t
s ( t ) = A( t ) cos [ω c t + ϕ ( t ) + θ
0
]
式中， (t )为载波瞬时幅度，ϕ (t )为载波的相位偏移。 A 如果 ϕ(t) 为常数， (t ) 随 f (t ) 成比例变化，则称为调幅。 A
ϕ 如果 A(t ) 为常数， (t ) 或 ϕ (t ) 的导数随 f (t )成比例变化， 则称为调角，前者称为调相，后者称为调频。
相干解调输出信号的频谱为： 1 S p (ω ) = [S VSB (ω − ω c ) + S VSB (ω + ω c )] 2
1 S p (ω ) = H VSB (ω − ωc )[F (ω − 2ωc ) + F (ω )] 4 1 + H VSB (ω + ω c )[F (ω ) + F (ω + 2ω c )] 4
SAM(ω) = πA0 [δ(ω − ωc ) + δ(ω + ωc )] + 1 [F(ω − ωc ) + F(ω + ωc )] 2
此时，已调信号的频谱如下图所示。
调幅信号的平均功率为：
PAM = s (t )
2 AM
= [ A0 + f (t )] cos ωct
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)] +
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第26页/共103页
4.1.2 抑制载波双边带调制
为了提高AM信号的功率利用率，可以抑制掉不 携带信息的载波，只发送两个边带。
双边带（DSB）信号。 时域和频域表示式分别为
SDSB (t) m(t) cosct
SDSB ()
1 [M 2
(
c
)
M
(
c
)]
（4-9） （4-10）
第27页/共103页
定义：
➢调制信号m(t) －自信源来的信号－基带信号
➢载体（载波） －运载基带发送的载体 ➢参数（特征值）－载波的随基带信号变化的参数
➢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 ➢调制的过程－完成载波的参数随基带信号变化的过程
第1页/共103页
4.1
线性调制
4.2
非线性调制
AM信号的时域和频域表示式分别为
sAM (t) [A0 m(t)]cosct
（4-1）
A0 cosct m(t) cosct
SAM () πA0[ ( c ) ( c )]
（4-2）
1 [M 2
(
c
)
M
(
c
)]
第12页/共103页
图4-4 AM信号的频谱
第13页/共103页
AM信号的频谱 SAM () 由载频分量和 上、下两个边带组成，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。
第14页/共103页
AM信号的带宽
带宽：定义大于0的频带范围。
因此，AM信号是带有载波的双边带信号，
它的带宽是基带信号带宽
即
BAM 。2 fH
的f两H 倍，
第15页/共103页
AM信号的解调
一种是非相干解调法，通常采用包络检波 器实现非相干解调，其原理框图如图4-4 （a）所示。
另一种是采用相干解调器，其原理框图如 图4-4（b）所示。
载波：确知的周期性波形 － 余弦波
c(t) Acos(0t 0 )
式中，A为振幅； 0为载波角频率； 0为初始相位。
第6页/共103页
4.1 幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制——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。
m(t)
×
h(t)
sm(t)
cos ct
图 4 – 1 幅度调制器的一般模型
第7页/共103页
对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律 而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结 构在频域内的简单搬移。 由于这种搬移是线性的，因此 幅度调制通常又称为线性调制。 幅度调制分类------ 常规调幅AM、
第16页/共10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ页
图4-4 AM信号解调器框图
第17页/共103页
非相干解调
非相干解调是从已调信号的幅度变化中提取调制信号。 非相干解调实现起来非常简单，但它只适应于包含有 载波的普通调幅信号，且存在门限效应。
第18页/共103页
包络检波器 对RC的要求：RC不能太大， RC≤1/ωm；
RC不能太小， RC ≥ 1/ωc 。
图4-6 DSB信号的波形图和频谱图
第28页/共103页
图4-6 DSB信号的波形图和频谱图
第29页/共103页
DSB信号的带宽
由频谱图可知， η DSB =1，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，浪费了带宽。
BDSB =2fH 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。
调幅指数
m(t) Am cos(mt 0)
调幅指数βAM=Am/A0， βAM＜1：正常调幅，可用包络检波
＝1：满调幅 ＞1：过调幅
第23页/共103页
AM信号的功率与调制效率
AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM(t)的均方值。 当m(t)为确知信号时，sAM(t)的均方值即为其平方的时间平 均， 即
第2页/共103页
调制的目的： 第一，通过调制把基带信号变为带通信号，即把 信号的频谱变换到载波频率附近。 第二，通过调制提高信号通过信道传输的抗干扰 能力。 第三，通过调制可以实现多路信号复用，在同一 条线路中实现多路信号的传输。
第3页/共103页
调制的分类 调制可分为数字调制和模拟调制。 根据调制器的频谱变换特性的不同， 调制可分为线性调制和非线性调制。
第4页/共103页
线性调制的已调信号频谱结构和调制信号 的频谱结构相同，只是调制信号频谱沿频 率轴平移的结果。
非线性调制其已调信号的频谱结构已经和 调制信号频谱结构有很大不同，除了频谱 搬移之外，还增加了许多新的频率成分。
第5页/共103页
模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调制某载 波参数的过程
双边带DSB、 单边带SSB、 残留边带VSB等。
第8页/共103页
4.1.1 常规调幅
常规调幅（AM）是将已调信号的包 络与基带信号的变化成比例。
m（t ）是不含直流分量的基带信号
第9页/共103页
调制框图：
图 4 - 2 AM调制器模型
第10页/共103页
图4-3 AM信号的产生
第11页/共103页
功率利用率，用符号 AM 表示
AM
PS
/ PAM
m2 (t) A02 m2 (t)
（4-8）
第25页/共103页
在“满调幅”（|m(t)|max=A0时，也称100％ 调制）条件下，载波分量仍占据大部分功率， 而含有用信息的两个边带占有的功率较小。 因此，从功率上讲，AM信号的功率利用率 比较低。
PAM SA2M (t) [ A0 m(t)]2 cos2 wct
A02 cos2 wct m2(t) cos2 wct 2A0m(t) cos2 wct
通常假设调制信号没有直流分量， m(t)=0。 因此
PAM =
A02 2
m2 (t) 2
Pc
Ps
第24页/共103页
把边带平均功率与总平均功率的比值称为
第19页/共103页
相干解调
相干解调又叫同步检测。
相干解调实现起来较复杂，它必须提供一个和发送端 同频同相的相干载波。
s AM (t )
mo (t ) LPF
cos t c
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图4-5 AM信号解调器各点波形
第21页/共103页
图4-5 AM信号解调器各点波形（续）
第22页/共103页
4.1.2 抑制载波双边带调制
为了提高AM信号的功率利用率，可以抑制掉不 携带信息的载波，只发送两个边带。
双边带（DSB）信号。 时域和频域表示式分别为
SDSB (t) m(t) cosct
SDSB ()
1 [M 2
(
c
)
M
(
c
)]
（4-9） （4-10）
第27页/共103页
定义：
➢调制信号m(t) －自信源来的信号－基带信号
➢载体（载波） －运载基带发送的载体 ➢参数（特征值）－载波的随基带信号变化的参数
➢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 ➢调制的过程－完成载波的参数随基带信号变化的过程
第1页/共103页
4.1
线性调制
4.2
非线性调制
AM信号的时域和频域表示式分别为
sAM (t) [A0 m(t)]cosct
（4-1）
A0 cosct m(t) cosct
SAM () πA0[ ( c ) ( c )]
（4-2）
1 [M 2
(
c
)
M
(
c
)]
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图4-4 AM信号的频谱
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AM信号的频谱 SAM () 由载频分量和 上、下两个边带组成，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。
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AM信号的带宽
带宽：定义大于0的频带范围。
因此，AM信号是带有载波的双边带信号，
它的带宽是基带信号带宽
即
BAM 。2 fH
的f两H 倍，
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AM信号的解调
一种是非相干解调法，通常采用包络检波 器实现非相干解调，其原理框图如图4-4 （a）所示。
另一种是采用相干解调器，其原理框图如 图4-4（b）所示。
载波：确知的周期性波形 － 余弦波
c(t) Acos(0t 0 )
式中，A为振幅； 0为载波角频率； 0为初始相位。
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4.1 幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制——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。
m(t)
×
h(t)
sm(t)
cos ct
图 4 – 1 幅度调制器的一般模型
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对于幅度调制信号，在波形上，它的幅度随基带信号规律 而变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结 构在频域内的简单搬移。 由于这种搬移是线性的，因此 幅度调制通常又称为线性调制。 幅度调制分类------ 常规调幅AM、
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图4-4 AM信号解调器框图
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非相干解调
非相干解调是从已调信号的幅度变化中提取调制信号。 非相干解调实现起来非常简单，但它只适应于包含有 载波的普通调幅信号，且存在门限效应。
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包络检波器 对RC的要求：RC不能太大， RC≤1/ωm；
RC不能太小， RC ≥ 1/ωc 。
图4-6 DSB信号的波形图和频谱图
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图4-6 DSB信号的波形图和频谱图
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DSB信号的带宽
由频谱图可知， η DSB =1，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，浪费了带宽。
BDSB =2fH 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。
调幅指数
m(t) Am cos(mt 0)
调幅指数βAM=Am/A0， βAM＜1：正常调幅，可用包络检波
＝1：满调幅 ＞1：过调幅
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AM信号的功率与调制效率
AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于sAM(t)的均方值。 当m(t)为确知信号时，sAM(t)的均方值即为其平方的时间平 均， 即
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调制的目的： 第一，通过调制把基带信号变为带通信号，即把 信号的频谱变换到载波频率附近。 第二，通过调制提高信号通过信道传输的抗干扰 能力。 第三，通过调制可以实现多路信号复用，在同一 条线路中实现多路信号的传输。
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调制的分类 调制可分为数字调制和模拟调制。 根据调制器的频谱变换特性的不同， 调制可分为线性调制和非线性调制。
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线性调制的已调信号频谱结构和调制信号 的频谱结构相同，只是调制信号频谱沿频 率轴平移的结果。
非线性调制其已调信号的频谱结构已经和 调制信号频谱结构有很大不同，除了频谱 搬移之外，还增加了许多新的频率成分。
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模拟调制：用来自信源的基带模拟信号去调制某载 波参数的过程
双边带DSB、 单边带SSB、 残留边带VSB等。
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4.1.1 常规调幅
常规调幅（AM）是将已调信号的包 络与基带信号的变化成比例。
m（t ）是不含直流分量的基带信号
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调制框图：
图 4 - 2 AM调制器模型
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图4-3 AM信号的产生
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功率利用率，用符号 AM 表示
AM
PS
/ PAM
m2 (t) A02 m2 (t)
（4-8）
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在“满调幅”（|m(t)|max=A0时，也称100％ 调制）条件下，载波分量仍占据大部分功率， 而含有用信息的两个边带占有的功率较小。 因此，从功率上讲，AM信号的功率利用率 比较低。
PAM SA2M (t) [ A0 m(t)]2 cos2 wct
A02 cos2 wct m2(t) cos2 wct 2A0m(t) cos2 wct
通常假设调制信号没有直流分量， m(t)=0。 因此
PAM =
A02 2
m2 (t) 2
Pc
Ps
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把边带平均功率与总平均功率的比值称为
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相干解调
相干解调又叫同步检测。
相干解调实现起来较复杂，它必须提供一个和发送端 同频同相的相干载波。
s AM (t )
mo (t ) LPF
cos t c
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图4-5 AM信号解调器各点波形
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图4-5 AM信号解调器各点波形（续）
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