第三章模拟线性调制
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1、信号的表达和产生： 组成部分
s A ( t) M A 0 f( t) co c t s c )(
适用包络检波 的条件！
A0与f(t)的关系
若 f(t)A m co m s t (m )
s A ( t ) M A 0 A m cm o t m ) s c (c o t c ) s
已调信号的频谱图：
1、形状相同，位置搬移； 2、SAM含载波分量； 3、SAM是双边带信号，
带宽 BAM=2W=2fH 4、下边带是上边带的镜像
载频分量
载频分量
上边带
下边带
上边带
AM信号的特点
mt 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。
多种形式
--- 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)
模拟通信系统模型
设f(t)为调制信号，c(t)为载波信号，s(t)为已调信号
c(t)A co cts(0)
s ( t) A ( t) co c t s ( t) 0
常规双边直带流分幅量， 调制信号的
11
2
c
os2ct
析
cos2ct 0
PAM A 20 2 f22(t)PcPf
•常规调幅信号的功率由载波功率Pc和边带功率Pf组成；
•边带功率与调制信号有关，是有用功率：
•载波功率？？
调制效率：边带功率与总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率之比，即：
AMPPAf MPcPf Pf
1 2
1f 2 A02
2(t) 1 f 2(t) 2
Double-Sideband Suppressed Carrier
DSB表达式
sDSB(t)f(t)cosct 条件： f t 0
DSB调制器
f t
sDSB t
cos ct
SD SB()1 2F(c)1 2F(c)
DSB波形和频谱
DSB信号的特点
QA
包络不再与f(t)成正比；当f(t)改变符号时载波相位反转，
AM传输带宽是调制信号带宽的两倍：
BAM 2fH
AM的优势在于接收机简单，广泛用于中短调幅广播。
调幅信号的平均功率为：
PAMsA 2M(t)
功
A0 f(t)2cos2ct
率 特
A02cos2ct f 2(t)cos2ct 2A0 f (t)cos2ct
性 分
因为 f (t ) 0
c os2ct
经低通后，得到：
从而恢复了原有的调制信号。sd
A02
f 2(t) f 2(t)
当 f(t)A m co m s t (m )时，有： f 2(t) Am2 / 2
此时：
A M2A0 2 A m 2Am 2 2A 2M A 2M
若 AM1 ，调制效率最大值为1/3。 常规调幅调制效率低下，载波分量不携带
信息却占用大部分功率！ 改进方案----抑制载波双边带调制
QA
如何提高调制效率？ ——抑制载波！
sAM(t)A0f(t)cosct
f t
A0cosctf(t)cosct
A0
sAM t
cos ct
条件： ft0和 ftm axA 0
S A M ()A 0 ( c ) ( c ) 1 2 F ( c ) F ( c )
抑制载波双边带调幅（DSB-SC）
故不能采用包络检波，需相干解调。 无载频分量，只有 上、下 边带。
能否只传输
一个边带 ？
带宽与AM的相同：BDSBBAM2fH
调制效率100，即功率利用率高。
主要用作SSB、VSB的技术基础，调频立体声中的差信 号调制等。
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
AM和DSB调制与解调的一般模型
f t
sAM t
A0 cosct
sA M (t) A 0f(t)co s ct
非相干解调—包络检波
sd(t)Af(t)
AM和DSB调制与解调的一般模型
f t
sDSB t
cos ct
sDSB(t)f(t)cosct
例：若非线性器件的输入-输出特性为:y=a1x+a2x2
解：由图x1=f(t)+cosωct ; x2=-f(t)+cosωct y1=a1[f(t)+cosωct ]+a2[f(t)+cosωct]2 y2=a1[-f(t)+cosωct ]+a2[-f(t)+cosωct]2 ∴ y=y1-y2=2a1f(t)+4a2f(t)cosωct
第三章 模拟线性调制
单元学习提纲
❖ 调制简介—定义 目的 分类 ❖ 线性调制（幅度调制）原理 ❖ 线性调制和解调的一般模型 ❖ 相干解调的抗噪声性能 ❖ 门限效应
新课导入——调制与解调的概念
上飞机的 过程即为 调制
绵阳
江油
广元
北京
下飞机的 过程即为 解调
调制定义
调制简介
何谓 调制？
调制目的
A 0 1 A M c o s (m t m ) c o s (c t c )
上式中，AM Am/A01，称为调幅指数，用
百分比表示时，称为调制度。（30%-60%）
调制度 小于1 等于1 大于1 正常调幅 满调幅 过调幅
若调制信号为一般信号，则取调幅指数为：
AMf(t)max/A0
当载波初相为0时，已调信号为：
sA M (t) A 0f(t)co s ct
频 域
1
2
A0+f(t)
ej(ct)
ej(ct)
特 若有： f(t)F()
性 分
A0cosct A0(c)(c)
析
f(t)cosct 12F(c)F(c)
则已调信号的频谱为：
S A () M A 0 c ( c ) 1 2 F ( c ) F ( c )
环行调制器也可以完成乘法运算， 实现抑制载波的双边带调幅。
DSB相干解调模型
如右图所示。
❖ 关键是必须
有一个同频同
相的载波。
❖ 表达式如下：
s p ( t ) s D S B ( t ) c o sc t f( t ) c o s 2c t 1 2 f( t ) 1 2 f( t ) c o s 2 c t
为什么要 进行调制？
➢ 进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸； ➢ 实现多路复用，提高信道利用率； ➢ 改善系统性能（有效性、可靠性）； ➢ 实现频率分配
调制分类
m(t)
m (t)
调制器
c(t)
sm (t)
sm (t)
认识一下 调制过程 所涉及的 三种信号
调制信号
载波
已调信号
同义词
运载工具
s A ( t) M A 0 f( t) co c t s c )(
适用包络检波 的条件！
A0与f(t)的关系
若 f(t)A m co m s t (m )
s A ( t ) M A 0 A m cm o t m ) s c (c o t c ) s
已调信号的频谱图：
1、形状相同，位置搬移； 2、SAM含载波分量； 3、SAM是双边带信号，
带宽 BAM=2W=2fH 4、下边带是上边带的镜像
载频分量
载频分量
上边带
下边带
上边带
AM信号的特点
mt 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。
多种形式
--- 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)
模拟通信系统模型
设f(t)为调制信号，c(t)为载波信号，s(t)为已调信号
c(t)A co cts(0)
s ( t) A ( t) co c t s ( t) 0
常规双边直带流分幅量， 调制信号的
11
2
c
os2ct
析
cos2ct 0
PAM A 20 2 f22(t)PcPf
•常规调幅信号的功率由载波功率Pc和边带功率Pf组成；
•边带功率与调制信号有关，是有用功率：
•载波功率？？
调制效率：边带功率与总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率之比，即：
AMPPAf MPcPf Pf
1 2
1f 2 A02
2(t) 1 f 2(t) 2
Double-Sideband Suppressed Carrier
DSB表达式
sDSB(t)f(t)cosct 条件： f t 0
DSB调制器
f t
sDSB t
cos ct
SD SB()1 2F(c)1 2F(c)
DSB波形和频谱
DSB信号的特点
QA
包络不再与f(t)成正比；当f(t)改变符号时载波相位反转，
AM传输带宽是调制信号带宽的两倍：
BAM 2fH
AM的优势在于接收机简单，广泛用于中短调幅广播。
调幅信号的平均功率为：
PAMsA 2M(t)
功
A0 f(t)2cos2ct
率 特
A02cos2ct f 2(t)cos2ct 2A0 f (t)cos2ct
性 分
因为 f (t ) 0
c os2ct
经低通后，得到：
从而恢复了原有的调制信号。sd
A02
f 2(t) f 2(t)
当 f(t)A m co m s t (m )时，有： f 2(t) Am2 / 2
此时：
A M2A0 2 A m 2Am 2 2A 2M A 2M
若 AM1 ，调制效率最大值为1/3。 常规调幅调制效率低下，载波分量不携带
信息却占用大部分功率！ 改进方案----抑制载波双边带调制
QA
如何提高调制效率？ ——抑制载波！
sAM(t)A0f(t)cosct
f t
A0cosctf(t)cosct
A0
sAM t
cos ct
条件： ft0和 ftm axA 0
S A M ()A 0 ( c ) ( c ) 1 2 F ( c ) F ( c )
抑制载波双边带调幅（DSB-SC）
故不能采用包络检波，需相干解调。 无载频分量，只有 上、下 边带。
能否只传输
一个边带 ？
带宽与AM的相同：BDSBBAM2fH
调制效率100，即功率利用率高。
主要用作SSB、VSB的技术基础，调频立体声中的差信 号调制等。
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
AM和DSB调制与解调的一般模型
f t
sAM t
A0 cosct
sA M (t) A 0f(t)co s ct
非相干解调—包络检波
sd(t)Af(t)
AM和DSB调制与解调的一般模型
f t
sDSB t
cos ct
sDSB(t)f(t)cosct
例：若非线性器件的输入-输出特性为:y=a1x+a2x2
解：由图x1=f(t)+cosωct ; x2=-f(t)+cosωct y1=a1[f(t)+cosωct ]+a2[f(t)+cosωct]2 y2=a1[-f(t)+cosωct ]+a2[-f(t)+cosωct]2 ∴ y=y1-y2=2a1f(t)+4a2f(t)cosωct
第三章 模拟线性调制
单元学习提纲
❖ 调制简介—定义 目的 分类 ❖ 线性调制（幅度调制）原理 ❖ 线性调制和解调的一般模型 ❖ 相干解调的抗噪声性能 ❖ 门限效应
新课导入——调制与解调的概念
上飞机的 过程即为 调制
绵阳
江油
广元
北京
下飞机的 过程即为 解调
调制定义
调制简介
何谓 调制？
调制目的
A 0 1 A M c o s (m t m ) c o s (c t c )
上式中，AM Am/A01，称为调幅指数，用
百分比表示时，称为调制度。（30%-60%）
调制度 小于1 等于1 大于1 正常调幅 满调幅 过调幅
若调制信号为一般信号，则取调幅指数为：
AMf(t)max/A0
当载波初相为0时，已调信号为：
sA M (t) A 0f(t)co s ct
频 域
1
2
A0+f(t)
ej(ct)
ej(ct)
特 若有： f(t)F()
性 分
A0cosct A0(c)(c)
析
f(t)cosct 12F(c)F(c)
则已调信号的频谱为：
S A () M A 0 c ( c ) 1 2 F ( c ) F ( c )
环行调制器也可以完成乘法运算， 实现抑制载波的双边带调幅。
DSB相干解调模型
如右图所示。
❖ 关键是必须
有一个同频同
相的载波。
❖ 表达式如下：
s p ( t ) s D S B ( t ) c o sc t f( t ) c o s 2c t 1 2 f( t ) 1 2 f( t ) c o s 2 c t
为什么要 进行调制？
➢ 进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸； ➢ 实现多路复用，提高信道利用率； ➢ 改善系统性能（有效性、可靠性）； ➢ 实现频率分配
调制分类
m(t)
m (t)
调制器
c(t)
sm (t)
sm (t)
认识一下 调制过程 所涉及的 三种信号
调制信号
载波
已调信号
同义词
运载工具