通信原理(樊昌信)PPT课件

输出的频域表达式为：
Sm (t)
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]H ()
h(t) H ()
这为调制器的一般模型，根据滤波器的不同特性 和调制信号的不同频谱成分，可分为四种调制：
（1）完全调幅（AM）：滤波器为全通网络，调制
信号m(t)有直流成分。
（2）抑制载波双边带（DSB）：滤波器为全通网络，
调制信号m(t)无直流成分。
mˆ (t)
sin
Baidu Nhomakorabeact
mˆ (t) 是 m(t) 的希尔伯特变换：
mˆ (t) 1 m( )d
t
仍为基带信号
对于单频信号，可将基带信号移相 ，也是一
样的结果。
2
由于
m(t)mˆ (t)dt
m(t)
1
m( )ddt
t
m( )
1
m(t) dtd
m( )mˆ ( )d
（3）单边带调制（SSB）：滤波器为截止频率为 c 的
高通或低通滤波器。
（4）残留边带调制（VSB）：滤波器为互补特性的 滤波器。
一、双边带调制信号（DSB/SC）：
m(t) 乘法器
Sm (t)
cos ct 时域表达式：Sm (t) m(t) cosct
频域表达式：
Sm
(t)
Sm
()
1 2
[M
(
出端同时得到 f1(t)及f2 (t)。试确定接收端的 c1(t)及c2 (t)。
f1 (t )
cos 0t
c1 (t )
LPF
f1 (t )
A
f2 (t)
LPF
f2 (t)
sin 0t
c2 (t)
f1 (t )
cos 0t
c1 (t )
LPF
f1 (t )
A
f2 (t)
LPF
f2 (t)
第四章 模拟通信系统
信源输出的基带信号：m(t) 模拟信号（低通）
信道是带通型的
高频正弦波：s(t) Acos(ct 0 )
起着运载基带信号的作用，故称为载波。
载波有幅度 A 、频率 c 和相位 0 三个参量，调
制就是基带信号去控制高频载波的某一参量，使高频载 波的某一参量随基带信号的变化而变化。
设 0 0
Sm (t) Sm ()
A [M (
2
c ) M (
c )]
为已调信号的频域表达式。
M ()
Sm ()
0
c 0 c
若设 A 1 ，且0 0，幅度调制的数学模型为：
m(t) 乘法器
带通滤波器h(t)
Sm (t)
cos ct
输出的时域表达式为：
Sm (t) h( )m(t ) cosc (t )d
sin 0t
c2 (t)
A点的信号为： f1(t) cos0t f2 (t) sin 0t
是两个互相正交的双边带信号，采用相干解调，所以：
c1(t) 2 cos0t
看上支路：
c2 (t) 2sin 0t
2 f1(t) cos2 0t 2 f2 (t) sin 0t cos0t
2 f1(t) cos2 0t 2 f2 (t) sin 0t cos0t f1(t)(1 cos 20t) f2 (t) sin 20t
例4.2 将双边带抑制载波信号(DSB/SC)经平方律检
波器，然后用中心频率为2 fc 的带通滤波器滤波。试证明
用基带信号控制载波的幅度，使幅度随基带信号的变 化而变化，称为幅度调制。
用基带信号控制载波的频率，使频率随基带信号的变 化而变化，称为频率调制。
用基带信号控制载波的相位，使相位随基带信号的变 化而变化，称为相位调制。
基带信号也称为调制信号，调制后所得的某参数 随基带信号变化的高频信号称为已调信号。 Sm (t) 调制的目的：
1、为了信号与信道匹配； 调制的本质就是把信号的频谱搬移到信道的通频带
内，使信号的特性与信道匹配。
2、为了频分复用；
3、为了频率分配；使通信、电视、广播互不干扰。
4、可减小干扰。
第一节 幅度调制
基带信号： m(t)
高频载波信号：s(t) Acos(ct 0 ) A 载波幅度 c 载波角频率 0 载波初始相位
m0 cosct 为载波项、m(t) cosct 为双边带信号项
频域表达式：
Sm
(t
)
Sm
(
)
m0[
(
c
)
(
c
)]
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]
BSm 2Bm
三、单边带（SSB/SC）信号：
m(t) 乘法器
截至频率c高或
低通滤波器h(t)
cos ct
M ()
Sm ()
Sm (t)
0
c 0 c
只传送调幅的一个边带的通信方式就称为单边带通信。
幅度调制就是用基带信号 m(t) 去控制高频载波 s(t) 的振幅，使s(t) 的振幅随基带信号的变化而变化。
（载波的幅度随调制信号作线性变化） 已调信号的时域表达式可以表示为：
Sm (t) Am(t) cos(ct 0 )
Sm (t) Am(t) cos(ct 0 ) 时域表达式
m(t) M ()
c
)
M
(
c
)]
是频谱在频率轴上的简单搬移，不改变其频谱结构，
已调信号的带宽为调制信号带宽的两倍。
BSm 2Bm
二、完全调幅信号（AM）
m(t) 乘法器
cos ct
时域表达式：
Sm (t)
m(t) m0 m(t) m0 | m(t) |max
Sm (t) m(t) cosct m0 cosct m(t) cosct
f1(t) f1(t) cos 20t f2 (t) sin 20t
低通滤波器滤出高频部分，故上支路的输出为：f1 (t )
同理：
2 f1(t) sin 0t cos0t 2 f2 (t) sin2 0t f1(t) sin 20t f2 (t) cos 20t f2 (t)
低通滤波器滤出高频部分，故上支路的输出为：f2 (t)
t
m(t)mˆ (t)dt 0
mˆ (t) 和 m(t) 的希尔伯特变换是正交的。
对于幅度调制，由于它的频谱完全是基带信号频谱 结构在频域内的简单搬移，这种搬移是线性的，并不改 变信号的频谱结构，所以，幅度调制也称为线性调制。
关于解调，先看一例题。
例4.1 P86，4-6 某调制系统如图所示，为了在输
BSm Bm
单边带按所选取边带的不同，可分为上边带调制和 下边带调制，单边带数学模型可为：
m(t) 乘法器 单边带滤波器h(t)
Sm (t)
cos ct
下边带时域表达式为：
Sm
(t)
1 2
m(t)
cos ct
1 2
mˆ (t)
sin
ct
上边带的时域表达式为：
Sm
(t)
1 2
m(t)
cos ct
1 2