第5章模拟调制系统资料

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第5章模拟调制系统1 OK概要

• 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。
2018/11/2 第四章模拟调制系统 5
5.2 幅度调制原理及抗噪声性能
• 5.2.1幅度调制原理 • 5.2.2线性调制系统的抗噪声性能
2018/11/2
第四章模拟调制系统
6
1 1 Amcos(c m ) t Amcos(c m ) t 2 2
1 • 上边带信号为： sUSB (t ) Amcos(c m ) t 2 Am Am cos mt cosct sin mt sinct 2 2 Am Am • 下边带信号为： sLSB (t ) cos mt cosct sin mt sinct
第四章模拟调制系统
4
调制分类
• 调制信号：指来自信源的基带信号 • 载波信号：未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。
模拟信号模拟调制 f (t ) 数字信号数字调制
c(t ) Acos( wct θ c )
幅度调制频率调制相位调制
线性调制非线性调制
残留边带滤波器的几何解释
2018/11/2 第四章模拟调制系统 32
满足互补对称特性的滚降形状并不是唯一的，目前应用最多的是直线滚降和余弦滚降。它们分别在电视信号传输和数据信号传输中得到应用。
w wc
2018/11/2
第四章模拟调制系统
33
说明
• 只要残留边带滤波器的截止特性在载频处具有互补对称特性，则采用同步解调法解调残留边带信号就能准确地恢复所需的基带信号。 • 残留边带滤波器的截止特性具有很大的选择自由度。但有选择自由度并不意味着对“陡峭程度”就没有制约了。残留边带信号的带宽与滤波器的实现之间存在着矛盾，在实际中，需要恰当处理。

第五章模拟调制系统-线性调制系统的抗噪声性能

1 其中 cos 2ω c t • m(t )被滤掉 2 1 ∴输出信号mo (t ) = m(t ) 2
R
邯郸学院
n0(t)
对于输出噪声： no (t ) = ni (t ) cos ωc t = [nc (t ) cos ωc t − ns (t ) sin ωc t ] cos ωc t
1 + cos 2ωc t 1 = nc (t )( ) − ns (t ) sin 2ωc t 2 2
（2）模拟通信系统的主要质量指标是解调器的输出信噪比：同样地，信噪比增益
SNRo So N o G= = SNRi Si N i
显然，信噪比增益越大则系统抗噪声性能越好
§5.2线性系统的抗噪声性能线性系统的抗噪声性能
（3）幅度调制系统的抗噪声能力比较 1.DSB调制系统性能调制系统性能 2.SSB调制系统性能调制系统性能 3.普通普通AM系统性能普通系统性能
ni (t ) = nc (t ) cos wcቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt − ns (t ) sin wc t = V (t ) cos( wot + θ (t ))
同相分量正交分量
− fc
f
c
邯郸学院
§5.2线性系统的抗噪声性能线性系统的抗噪声性能
回忆窄带随机过程的统计特性：
(t)和 (t)的统计特性 ξc(t)和ξs(t)的统计特性
j (2π ×799×103 t )
}
j (2π ×799×103 t )
}
= 50 Re{(1+ 2 j)e = 25{(1+ 2 j)e
j (2πfct )
j (2π ×799×103 t )

西南大学通信原理第五章模拟调制系统1

电路与通信教研室高渤
第一节幅度调制（线性调制）的原理
一、调幅（AM） 1、AM调制器模型
m t
sm t
A0 cosct
2、时域表达式
sAM (t) [ A0 m(t)]cosct A0 cosct m(t) cosct
式中， m（t） —— 调制信号，均值为0；
A0 —— 常数，表示叠加的直流分量。
西南大学通信原理第五章模拟调制系统1
2021/5/24
学习内容
第五章模拟调制系统
1 幅度调制（线性调制）的原理 2 线性调制系统的抗噪声性能 3 非线性（角度调制）的原理 4 调频系统的抗噪声性能
5 各种模拟调制系统的比较
6 频分复用和调频立体声
通信原理【第五章：模拟调制系统】
电路与通信教研室高渤
通信原理【第五章：模拟调制系统】
电路与通信教研室高渤
学习内容
第五章模拟调制系统
1 幅度调制（线性调制）的原理 2 线性调制系统的抗噪声性能 3 非线性（角度调制）的原理 4 调频系统的抗噪声性能
5 各种模拟调制系统的比较
6 频分复用和调频立体声
通信原理【第五章：模拟调制系统】
电路与通信教研室高渤
Sm ()
A M (
2
c ) M
c )
可见，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频
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。
注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之
间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性
的变换过程。
通信原理【第五章：模拟调制系统】

大学课程通信原理第5章-模拟调制系统课件

调制信号：原始基带信号
模拟调制：调制信号取值连续数字调制：调制信号取值离散
正弦波模拟调制
载波：携带调制信号的信号
正弦波调制：正弦型信号作为载波脉冲调制：脉冲串作为载波
正弦波数字调制脉冲模拟调制脉冲数字调制
2
1 调制的定义和分类(2)
正弦波模拟调制
调制信号：模拟信号：m(t)
0 0
A 2
M
c
M
c
已调信号的频谱是调制信号频谱的线性搬移。
线性调制
4
2.1 幅度调制的原理(2)
幅度调制器的一般模型
mt
ht
sm t
ht H
cos ct
sm t m t cos ct h t
Sm
1 2
M
c
M
c
H
m t ,ht 不同
双边带调幅(DSB) 标准调幅(AM)
载波分量
DSB分量
m ' t
sAM t
m0
S AM
m0
c
c
1 2
M
'
c
M
'
c
where m ' t M ' .
12
2.1 幅度调制的原理(8)
调幅系数
m ' t
AM
max 1 m0
已调信号的包络与调制信号成比例变化.
m't
sAM t
m0
m0 m '(t )
sAM t m0 m '(t)
单边带调幅(SSB)
残留边带调幅(VSB) 5
常规调幅AM：H(ω)为全通网络，m(t) 有直流成分。

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》课件

模拟调制系统的核心是调制解调器，它能够实现模拟信号的调制和解调，以实现信息的传输和接收。
模拟调制系统的基本原理
调制
将低频信息信号调制到高频载波信号上，通过改变载波信号的幅度、频率或相位等参数，实现信息的传输。
解调
从已调制的信号中提取出低频信息信号，还原出原始信息。
模拟调制系统的应用场景
调相（PM）
总结词
调相调制是一种通过改变载波相位以传递信息的方式。
详细描述
调相调制的基本原理是将基带信号作为调制信号，对载波的相位进行调制，使载波的相位随调制信号的瞬时值发生变化。在调相信号中，载波的相位是随着调制信号的幅度变化而变化的，而载波的幅度保持不变。
04 模拟调制系统的性能指标
调制效率
要点二
资源利用率提高
合理分配系统资源，如功率、带宽等，提高资源利用率和系统容量。
06 模拟调制系统的未来发展
新一代模拟调制系统技术
5G和6G通信技术
随着5G和6G通信技术的不断发展，模拟调制系统将需要更高的数据传输速率和更低的延迟。
人工智能和机器学习
人工智能和机器学习技术在模拟调制系统中的应用，可以实现自适应调制、智能信号处理等功能，提高系统的性能和稳定性。
调制器线性化
通过采用预失真、反馈控制等技术，改善调制器的非线性失真，提高信号质量。
解调器优化
抗噪声性能提升
采用滤波、降噪等技术，降低接收端噪声干扰，提高解调信噪比。
解调算法优化
改进解调算法，如采用最大似然估计、最小均方误差等算法，提高解调准确性。
系统整体优化
要点一
系统稳定性增强
通过优化系统结构和参数，提高调制解调系利用调频或调相技术传输音频信号，广泛应用于无线广播、电视广播等领域。

第5章模拟调制系统

So No
解调器输出有用信号的平均功率解调器输出噪声的平均功率
mo2 (t) no2 (t)
输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。显然，输出信噪比越大越好。
• 解调器输入信噪比Si /Ni 的定义是：
• 制度增益定义：
用
G
便
于
比
较
同
类
调
制
系G统
采
S0 / N0 用S不i /同N解i
调
器
时
的
性
能
。
23
• 波形图 • 由波形可以看出，当满足条件： |m(t)| A0 时，其包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。 • 否则，出现“过调幅”现象。这时用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。
m t A0 mt
载波
sAM t
第6页/共95页
SSB信号的实现比AM、DSB要复杂，但SSB调制方式在传输信息时，不仅可节省发射功率，而且它所占用的频带宽度比AM、DSB减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重要的调制方式。
16
第17页/共95页
第5章模拟调制系统 • 残留边带（VSB）调制 • 原理：在这种调制方式中，不像SSB那样完全抑制 DSB信号的一个边带，而是逐渐切割，使其残留—小部分，如下图所示：
第5章模拟调制系统
• 制度增益
GDSB
So / No Si / Ni
2
由此可见，DSB调制系统的制度增益为2。也就是说，DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。
28
第29页/共95页
• SSB调制系统的性能 • 噪声功率NO
这里，B = fH 为SSB 信号的带通滤波器的带宽。

通信原理教程5-模拟调制系统

相乘结果： s(t)
调制信号
s(t) H(f)
已调信号
滤波输出： s(t)
m(t)
s(t)
用“”表示傅里叶变换：
Acos0t
m(t) M ( f ) 式中， m(t) Acos0t S ( f )
M(f)
S (
f
)
A [M ( 2
f
f0)
M(
f
f0 )]
S(f)
f
0
(a) 输入信号频谱密度
-f0
S(
f
)
A[M ( 2
f
f0)
M(
f
f0 )]H (
f
)
现在，求出为了得到VSB信号， H( f )应满足的条件：
若仍用右图解调器，接收
则接收信号和本地载波相乘
信号 s(t)
r(t)
H’(f)
基带信号
m(t)
后得到的r (t)的频谱为：
cos0t
1 S( f
2
f0) S( f
f0 )
将已调信号的频谱
r0 ri
E
1 2
m'2 (t) A2
1 m'(t)2
/ nc2 (t) A2 / n2
(t)
E
2m'2 [1 m'
(t) (t)]2
由于m(t) 1，显然上式比值r0/ri小于1，即检波后信噪比下降了。
这是因为检波前信号中的大部分功率被载波占用，它没有对检波后的有用信号做贡献．
-2f0
-fm 0 fm
f 2f0
【例】已知线性调制信号表示式如下
（１）
cos t cos w0t

第5章模拟调制系统ppt课件

t
状完全一样，因此用包络检波 A 0 m ( t )
的方法就很容易从已调信号中
O
恢复出原始调制信号；
cos ct
t
O
如果调制信号
m(t) max
A0，
t
就会出现“过调幅”现象，这 s A M ( t )
时用包络检波将会发生失真，
O
需要采用其他的解调方法。
t
s(5t).1T li 幅m T1度TT调/2/2s(制t)d(t线性cos调2c制t )1原co理2s2ct
5.1 幅度调制(线性调制)原理
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。幅度调制器的一般模型如图所示：
m(t )
×
h(t )
sm (t )
c(t ) Acos(ct 0 )
图 5-0 幅度调制器的一般模型
图中，m(t) 是基带信号，h(t) 是滤波器的冲激响应；
A0 m(t )
O
cosc t
O
sAM (t )
H
载频
A0
O H
SAM ( )
载频
A0
1
t
c
2 O
下边带
c
t
上边带
O
t
BAM 2fH
图5-2 AM 信号的波形和频谱
5.1 幅度调制(线性调制)原理
通过调制信号的波形可以
看出，如果
m(t) max
A0
，则AM
m (t)
O
பைடு நூலகம்
波的包络与调制信号 m(t)的形
S m ()1 2[M (c)M (c)]

第五章模拟调制系统-线性调制原理

（1）时域表达
PAM
2 A0 m2 (t ) + Pc + Ps 2 2
将常规双边带调幅SAM(t)中不携带信息的载波抑制掉，即去掉振幅中的直流分量，可得双边带调幅的时域表达式：
sDSB (t ) m(t ) coswct
sAM (t ) [ Ac + m(t )] coswct
邯郸学院
§ 5.1 幅度调制的原理
已调信号: sm (t ) c(t )m(t ) Am(t ) cos(ct + 0 ) Am(t ) cos wct
频谱分析：设m(t ) M ( ) A 则：S m ( ) F [u (t )] [ M ( c ) + M ( + c )] 2
H (w) H (w) e j ( w)
无失真传输（理想恒参信道）条件： a、幅频特性为一条水平直线，即
H (w) K (常数)
b、相频特性是一条通过原点的直线，即
(w) wtd
d ( w) td (常数) dw
( w)
回顾
邯郸学院
频率失真、相位失真均属于线性失真，通常可用线性网络补偿，这种补偿网络通常称为幅度和相位均衡器。除以上两种线性失真外，还存在其他失真：非线性失真、频率偏移（deviation）和相位抖动(phase jitter) （2）随参信道对信号传输的影响传输特性： H (w, t ) H (w, t ) e j ( w,t ) a、对信号的衰耗随时间而变化 b、传输的时延随时间而变化 c、多径传播——对信号产生的影响称为多径效应
-Wc
W
Wc
邯郸学院
§ 5.1 幅度调制的原理
二、幅度调制特点（1）波形特点：幅度随基带信号变化呈正比变化（2）频谱特点：从基带简单的搬移到频带上——频谱的搬移是线性的，所以称为线性调制

通信原理教程模拟调制系统课件

调频（FM）的实现方法
01
02
03
调相信号的数学表达式
调相信号的数学表达式为$s(t) = Acos(2pi ft + varphi(t))$，其中$varphi(t)$为调相信号，与调制信号成正比。
调相信号的产生
调相信号的产生可以通过线性调制器实现，将调制信号输入到线性调制器的输入信号中，通过改变调制信号的幅度或相位来改变载波的相位。
通信原理教程模拟调制系统课件
目录
模拟调制系统概述模拟调制系统的基本原理模拟调制系统的实现方法模拟调制系统的性能分析模拟调制系统的应用实例
01
CHAPTER
模拟调制系统概述
模拟调制系统的定义与特点
定义
模拟调制系统是指利用连续变化的信号（如音频、视频信号）调制载波信号，实现信号传输的通信系统。
调频信号的产生
调频信号的产生可以通过线性调制器实现，将调制信号输入到线性调制器的输入信号中，通过改变调制信号的幅度或相位来改变载波的频率。
调频信号的解调
调频信号的解调可以采用相干解调或非相干解调方法。相干解调需要使用本地载波信号与接收信号进行相乘运算，再通过低通滤波器取出解调信号；非相干解调可以使用限幅器和低通滤波器实现。
特点
模拟调制系统具有信号传输实时性好、抗干扰能力较强、传输距离较远等优点，但易受到信号失真、噪声干扰和信道容量限制等问题的影响。
利用调频（FM）或调相（PM）方式传输音频信号，实现广播节目的传输与接收。
广播通信
电视通信
无线电通信
利用调频或调相方式传输视频信号，实现电视节目的传输与接收。
利用调频或调相方式传输语音、数据等信息，实现无线电通信。
调相调频通信系统的应用实例

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

通信原理第5章(樊昌信第七版)

s p t sVSB t 2 cos ct
sVSB t

sp t
LPF
sd t
S p S VSB c S VSB c
S VSB
c(t ) 2 cos c t
1 M c M c H 2

SSB信号的特点
优点之一是频带利用率高。传输带宽为AM/DSB的一半：
BSSB BAM / 2 f H

因此，在频谱拥挤的通信场合获得了广泛应用，尤其在短波通信和多路载波电话中占有重要的地位。

优点之二是低功耗特性，因为不需传送载波和另一个边带而节省了功率。这一点对于移动通信系统尤为重要。
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
幅度调制频率调制相位调制
m(t )
调制器
sm (t )
按载波信号 c(t)的类型分
连续波调制脉冲调制
c(t )
7
本章研究的模拟调制方式：
——是以正弦信号 c(t ) A cos(c t ) 作为载波的

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)] +

通信原理及System View仿真测试第5章模拟调制系统

但为了包络检波时不发生失真，必须保证
A0≥|m(t)|max
(5-7)
第5章模拟调制系统
图5-3 AM调制的波形和频谱
第5章模拟调制系统
否则将出现过调制现象而产生失真。通常定义调幅指数为
m(t)
ma
max
A0
(5-8)
即当调幅指数ma≤1时，可以保证包络检波时不会产生失真。由图5-3(b)可见， AM信号的频谱是由载频分量和上、
第5章模拟调制系统
图5-29 AM已调信号的频谱
第5章模拟调制系统
AM信号经包络检波后，解调输出信号波形如图5-30所示。与图5-26所示的调制信号对比，可发现两者都是单频正弦信号，而且频率相同，可认为无失真恢复了原始调制信号。
第5章模拟调制系统
图5-30 包络检波解调输出信号
第5章模拟调制系统
图5-8 AM调幅仿真图
第5章模拟调制系统
2) (1) 产生调制信号的信号源参数设置如图5-9所示。
第5章模拟调制系统
图5-9 信号源参数设置
第5章模拟调制系统
调制信号波形和频谱分别如图5-10和图5-11所示。
图5-10 调制信号波形
第5章模拟调制系统
图5-11 调制信号功率谱
第5章模拟调制系统
图5-2 AM调制系统模型
第5章模拟调制系统
2. AM
1) AM 由图5-2可以得到AM信号的时域表达式为 sAM(t)=［A0+m(t)］cosωct=A0cosωct+m(t)cosωct (5-5) 根据傅里叶变换的线性性质和频移特性，可以得到其频域表达式为
SAM
第5章模拟调制系统

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波形图
m t
由波形可以看出，当满足条件：
t
|m(t)| A0
A0 mt
时，其包络与调制信号波形相同。
t
因此用包络检波法很容易恢复载波
出原始调制信号。( 优点：简单 )
t
否则，出现“过调幅”现象。这时 sAM t
用
t
包络检波将发生失真，须用较为复
杂的同步检波。
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第5章模拟调制系统
载波调制－用调制信号去控制载波的参数的过程，使载波
的某一个或某几个参数按照调制信号的规律而变化。
载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，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。
2
调制的目的：
频谱图
由频谱m 可t 以看出，AM信号的频谱由三部分组成：
载频分量
t
M w
上边A0 带mt 下边带
wH
wH
w
特点：调幅载过波程使原始频谱M(ω)搬移了 ±ωc ;
上边带sA的M 频t 谱结构
与原调制信号的频谱结构相同；
下边带则是上边带的镜像。
t
载频分量
t
SAM w 载频分量
上边带
t
通信原理
第5章模拟调制系统
基本概念
第5章模拟调制系统
调制－把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。
广义调制－分为基带调制和带通调制（也称频带调制或载
波调制）。
狭义调制－仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。
调制信号－指来自信源的基带信号
为M(w)的m(t)搬移到在工程上能实现传播的信道频谱范围内。
3
2. 实现信道的多路复用，以提高信道利用率
信道的频率资源十分宝贵,在一个物理信道上，如一根
电缆中或一个波束上,仅传输一个信息信号m(t)则极大地浪费了这一物理信道上远比 m(t)的频率范围宽的其他频段。
这时可以采用调制的方法将多个
信号的频谱按一定的规则排列在信道
频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为
SAM
(w)
A0[
(w
wc
)
(w
wc
)]
1 2
[M
(w
wc
)
M
(w
wc
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ)]
若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功
率谱描述。
调制模型
m t
sm t
A0 coswct
调制信号m(t)叠加直流A0后与载波相乘，得到标准调幅（AM）信1号0 .
带宽的相应频段内,从而实现同一信
道中多个信号互不干扰地同时传输,
这称为频分复用。
正交可频不分复可用以O？FDM
4
3. 扩展信号带宽，提高系统抗噪声、抗衰落能力
例如,在某种情况下,利用频率调制(FM)取代幅度调制(AM) 将可提高系统的抗噪声能力。不过FM抗噪声性能的提高是以增加系统的带宽换取的，说明提高通信的可靠性必须以降低其有效性为代价，反之也是一样。这就是通常所说的信噪比和带宽的互换, 而这种互换是通过不同的调制方式来实现的。
若
m(t) 0
则
PAM
A02 2
m 2 (t) 2 Pc PS
等于零
式中 Pc = A02/2 －载波功率，
Ps m2 (t) / 2 －边带功率。
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sm (t) Am(t) coswct
式中， m(t)— 基带调制信号。
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5.1幅度调制（线性调制）的原理
频谱
设调制信号m(t)的频谱为M(w)，则已调信号的
频谱为
可见：
Sm w
A M w
2
wc
M w
wc
（1）在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律呈正比例变化；
（2）在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移，因此，幅度调制通常又称为线性调制。
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3、按调制器的功能分：
幅度调制，特点：用 m(t)改变c(t)的幅度，如AM，DSB，
SSB，VSB。
频率调制，特点：用 m(t)改变c(t)的频率，如FM。
相位调制，特点：用 m(t)改变c(t)的相位，如PM。
4、按调制器传输函数来分：
线性调制：输出已调信号的频谱和调制信号的频谱之间呈线性搬移关系的调制方式。非线性调制，特点:调制前后频谱无线性搬移关系。
如当信道噪声比较严重时,为了确保通信的可靠,可以选择某种合适的调制方式 (例如调频)来增加信号频带的宽度。这样显然信息传输的效率(有效性)降低了,但抗干扰能力却增强了。
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调制的分类： 1、按信号m(t)的不同分：
模拟调制，特点：m(t) 是连续信号。数字调制，特点：m(t) 是数字信号。 2、按载波信号c(t)不同分：连续波调制，特点：c(t) 连续，如 c(t)=cosωct；脉冲调制，特点：c(t) 为脉冲，如矩形脉冲序列。
注意：这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。
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5.1.1 标准调幅（AM）时域表示式
sAM (t) [ A0 m(t)]coswct A0 coswct m(t) coswct
式中 m(t) －调制信号，均值为0； A0 －常数，表示叠加的直流分量。
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第5章模拟调制系统
5.1 幅度调制（线性调制）的原理定义：由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。表示式：
设：正弦型载波为 c(t) Acoswct 0
式中，A — 载波幅度；
wc — 载波角频率；
0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成
wc
下边带
0
下边带
wc w
上边带
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第5章模拟调制系统
AM信号的特性
带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是
基带信号带宽 fH 的两倍： BAM 2 f H
功率：
当m(t)为确知信号时，
PAM sA2M (t) [ A0 m(t)]2 cos2 wct
[ A02 cos2 wct m2 (t) cos2 wct 2A0m(t) cos2 wct
主要有以下三个方面。
1. 将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号
将m(t)信号所具有的频谱M(w) 搬移到某频率wc处,使之
与信道可传输的频谱相适应。例如,人们发出的语音信号的频率在几十Hz到十几kHz范
围内,这种信号从工程角度看，不可能通过天线进行无线电传输, 因此语音信息信号必须通过调制, 也就是将具有频谱