调制解调原理及应用实例 PPT

t
1 2
[F
(
)
F
(
)]
故系统的响应为
1
Sa(t)
G2
(
)
y(t) 1 Sa(t)cos1000t
2
求 f (t) 1 Sa(t) cos1000t 的信号通过图(a)的系统
后的输出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如
图(b)所示，其相位特性 () 0 。
H ( j)
f (t)
理想低通
y(t)
➢ 已调信号的频谱表明原信号的频谱中心位于上，且 关于对称。它是一个带通信号。
F( j)
乘法器
f (t)
B 0B
s (t) cos0t
S( j)
调制信号的 频谱
0
0
0
y(t)
Y( j)
0
0
0
已调信号的频谱
载波信号的频谱
可见，只有当调制信号f(t)的振幅总为正时， 已调信号的包络才对应于原信号f(t)。
0
2
Y3( j)
B3 0 B3
cos 3t
3
0
3
多路复
用信号
Y ( j)
0 1 2 3
多路复用信号
带通 滤波器
低通 滤波器
带通 滤波器
cos1t
低通 滤波器
带通 滤波器
cos 2t
低通 滤波器
cos 3t
F1( j)
B1 0 B1 F2 ( j)
B2 0 B2 F3( j)
B3 0 B3
检波器输出
解调后的 信号
已调信号如图 (a)所示，其中，粗线是检 波器输出波形，低通滤波器再对检波器 输出进行平滑处理，以恢复原信号波形 ，如图 (b)所示。
F1( j)
Y1( j)
B1 0 B1 F2 ( j)
cos1t
B2 0 B2 F3( j)
cos 2t
1 0 1
Y2 ( j)
2
1 2
[
f
(t)
f
(t) cos 20t]
Y( j)
y(t)
g(t) 2
c 0 c
f (t) F( j)
0
0
0
已调信号的频谱
s (t) cos0t
S( j)
B 0B
调制信号的频谱
0
0
0
载波信号的频谱
C B
F( j)
f (t)
异步解调
y(t)
C
R
检波器
已调信号
检波器
f (t)
低通滤波器
1 4
[G4 (
1000)
G4 (
1000)]
F1( j)
14
H ( j)
1
1000
1000
1002 998 0 998
1002
1000
1000
1001 999 0 999 1001
输出的频谱：Y ( j) H ( j)F1( j)
1 4
[G2
(
1000)
G2
(
1000)]
由：
f
(t)
cos
f (t)
理想带通
y(t)
H ( j)
1
cos1000t
1000
1000
1001 999 0 999 1001
解：已知：
Sa ( C t )
C
G2C
( )
1
Sa(2t)
1 2
G4 ()
F(
j)
设：f1(t) f (t)cos1000t
F1 (
j)
1 2
{F[
j(
1000)]
F[
j(
1000)]
抑制载波的AM
➢ 最简单的调幅方案是利用带有信息的信号即调制信 号对载波进行调制。如图4-27所示。
➢ 设f(t)为调制信号，s(t)为载波信号，已调信号
y(t) f (t) s(t) f (t)cos0t
➢ 其频谱为
Y
(
j)
1 2
{F[
j(
0
)]
F[
j(
0
)]}
➢ 由此可见，原始信号的频谱被搬移到了频率较高的 载频附近，达到了调制的目的。
➢ 上式中，对于全部t，A选择得足够大，有，其频谱
为
Y ( j) A[ ( 0 ) ( 0 )]
1 2
{F[
j(
0
)]
F[
j(
0
)]}
➢ 由上式可见，除了由于载波分量而在处形成两个冲
激函数之外，这个频谱与抑制载波的AM的频谱相
同。
乘法器 加法器
F( j)
Y( j)
f (t)
y(t)
B 0B
(a) 单极性信号(粗线)及已调信号
(b) 双极性信号(粗线)及已调信号
发射载波的AM
➢ 为了使已调信号的包络是跟随调制信号变化，必须 将双极性信号变成单极性信号。其方法是在发送信
号中加入一定强度的载波信号Acos0t ，如图4-29所
示。于是发送的信号为
y(t) [ A f (t)]cos0t
调制信号的 频谱
A
s (t) cos0t
S( j)
0
0
0
0
0
0
已调信号的频 谱
载波信号的频谱
cos 0 t
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
G( j)
G(
j)
1 2
F
(
j)
1 4
{F[
j(
20
)]
F[
j(
20
)]}
20
0
20g(t) ຫໍສະໝຸດ (t) cos2 0t解调后信号的频谱
调制信号
已调信号fS (t)= f (t)cos0t
f (t)
fS (t)
信道
y(t)
载波信号
s (t) cos0t
y(t)= f (t)cos0t
其频谱为 FS(j)=½{F[j(- 0)]+F[j(+ 0)]}
由此可见，原始信号的频谱被搬移到了 频率较高的载频附近，达到了调制的目的。
已调信号y (t)= f (t)cos0t
g(t) y(t) s(t) f (t) s2 (t)
f (t) cos2 0t
1 2
[
f
(t)
f (t) cos 20t]
g (t )
2
y(t)
f (t)
c 0 c
s (t) cos0t
本地载波信号
其频谱为 G(j)=½F(j)+¼{F[j(-20)]+F[j(+20)]}
此信号的频谱通过理想低通滤波器， 可取出F(j)，从而恢复原信号f (t) 。
Y ( j)
0
0
0
SSB信号的频谱
y(t)
g(t)
s (t) cos0t
S( j)
2 c 0 c
0
0
0
载波信号的频谱
f (t) F( j)
B 0B
调制信号的频谱
求 f (t) 1 Sa(2t) 的信号通过图(a)的系统后的输
出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如图(b)
所示，其相位特性 () 0。
1
cos1000t
解：设： f (t) 1 Sa(t)
1 0 1
f1(t)
f
(t) cos2 1000t
1 2
[
f
(t)
f
(t) cos2000t]
F1 (
j
)
1 2
F
(
j
)
1 4
{F[
j(
2000)]
F[
j(
2000)]}
已知：
Sa ( C t )
C
G2C
( )
1
Sa(t)
G2
(
)
F
(
j
)
信号1 信号2
t 图4-35 时分复用示意图
SSB AM信号的产生
F( j)
f (t)
0
y1 (t )
B 0B
cos 0t
j sgn()
Hilbert变换器
y2 (t)
sin0t
0
Y1( j)
0
0
Y ( j)
y(t)
0
0
0
Y2 ( j)
0 0
G( j)
20
B 0B
20
解调后信号的频谱