通信原理--模拟调制系统 ppt课件

下边带
上边带
调幅信号的平均功率为：
PAMsA 2M(t)
功
A0 f(t)2cos2ct
率 特
A02cos2ctf 2(t)cos2ct2A0f(t)cos2ct
性 分
因为 f (t ) 0
c来自百度文库os2ct
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：
通信原理--模拟调制系统
第二章 模拟线性调制
第二章 模拟线性调制
调制的概念
– 就是按照调制信号（基带信号）的变化规律 去改变高频载波某些参数的过程。实质上是 将调制信号的频谱从某个频率位置搬移到另 一频率位置上。
调制的概念
– 调制 ：把信号转换成适合在信道中传输形式的过 程。
– 调制信号 ：指来自信源的基带信号。 – 载波 ：未受调制的周期性振荡信号，它可以是正
求该调幅波的调制度，F是常数
解：由SAM(t)的表示式，可知
f(t)=15+3cos2Ft+2cos6 Ft
当t=0时，瞬时振幅出现最大值，f(t)max=15+3+2=20
t=1/2F时，
出现最小值，f(t)min=15 –3-2=10
则 AM=(f(t)max - f(t)min)/(f(t)max+ f(t)min)
其中A(t)为已调信号的瞬时幅度
(t)为已调信号的瞬时相位偏移
模拟调制的分类
– 已调信号： s(t)=A(t) cos(ct+ (t))
其中A(t)为已调信号的瞬时幅度 (t)为已调信号的瞬时相位偏移
– 幅度调制（线性调制）：A(t)随 f(t)成比例 变化
– 角度调制（非线性调制）：(t)或d (t) /dt
调幅现象，若用包络检波进 行解调，其结果就会失真
一、常规调幅
调幅系数或调制度
AM=
f(t)max - f(t)min f(t)max + f(t)min
=
|f(t)|max A0
– <1为正常调幅
– =1为满调幅
– >1为过调幅
例题与习题
已知调幅波
SAM(t)=(15+3cos2Ft+2cos6 Ft)cos2fct，
模拟调制
– 线性调制：AM、DSB、SSB、VSB – 非线性调制：PM、FM调制
数字调制：ASK、FSK、PSK
第二章 模拟线性调制
调制的作用
– 信号与信道匹配 – 频分多路复用 – 电波辐射 – 频率分配 – 可减小干扰
第二章 模拟线性调制
模拟调制
以模拟信号为调制信号，对连续的正 （余）弦波进行调制。
若 AM1 ，调制效率最大值为1/3。
常规调幅调制效率低，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
例题与习题
例2-1：已知一个AM广播电台输出功率是50kW，采用单频余弦信 号进行调制，调幅指数为0.707。
（1）试计算调制效率和载波功率；
（2）如果天线用50Ω的电阻负载表示，求载波信号的峰值幅度。
•载波功率？？
调制效率：边带功率与总功率之比，即：
AMPPAf MPcPf Pf
1 f 2(t) 2
12A02
1 2
f
2(t)
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： AM A0 21 2A 1 2m 2Am 2 2A0 2A m 2 Am 2 22 A2 A MM
数字调制
以数字信号为调制信号，对连续的正 （余）弦波进行调制。
模拟通信系统模型
模拟调制
– 以模拟信号为调制信号，对连续的正（余） 弦波进行调制。 – 调制信号：模拟信号 f(t)
– 载波信号： c(t)=A cos(ct+ 0)
其中A（振幅）、 c（角频率）、 0 （初始
相位）为常数
– 已调信号： s(t)=A(t) cos(ct+ (t))
sAM(t)=[A0+f(t)] cos(ct+ c )
其中 c为载波信号的角频率 c为载波信号的起始相位
一、常规调幅
一、常规调幅
调制波包络无失真条件
– A0 |f(t)|max时，SAM(t)的最
小振幅总大于0，保证调幅波 的包络与调制信号变化规律 一致
– A0 |f(t)|max时，会出现过
弦波，也可以是非正弦波。 – 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。
信号、传输方式、调制方式的分类
电信号
– 基带信号 （携带有用信息的信号，未调制） – 频带信号 （基带信号经过某种调制）
传输方式
– 基带传输 – 调制（频带）传输
解（1） 由以上的公式有 AM 2 2 A2 A MM 2 0.0 7.70207 27 1 5
则调制效率
AM
Pf Pc Pf
Pf PAM
1
载波功率为 P c P A M P f P A( M 1 A) M 5 ( 0 1 5 ) 4(k 0 ) W
（2）载波功率Pc与载波峰值A的关系为
Pc
A2 2R
=(20-10)/(20+10)=1/3=33.3%
令载波初相为0时，已调信号为：
sA M (t) A 0f(t)co s ct
频 域
A0cosctf(t)cosct
特 性 分
若有： f(t)F()
载波幅度，已调 信号的组成部分
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 )
已调信号的频谱图：
1. 形状相同，位置搬移；
2. AM信号含载波分量；
3. AM 信号是双边带信号， 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
随f(t)成比例变化，分别称相位调制和频率 调制
第二章 模拟线性调制
本章讨论内容 – 各种调制信号（AM、DSB、SSB、 VSB)的时域和频域表达式 – 调制和解调的原理及方法 – 系统的抗噪声性能 – 各种调制的性能比较
一、常规调幅（AM）
设调制信号为f(t)，其平均值f(t)=0。f(t)叠加直 流A0后对载波的幅度进行调制，就形成常规调 幅信号。 – 时间波形表达式为：