信号的调制与解调

第7章 数字信号的调制与解调
6.1模拟信号的调制与解调 6.1.1 调制功能 模拟通信系统如图6.1所示。因为信源（模拟信号）频率低，
不易远距离传输，因此要用一个高频（载波）携带模拟信 号传送出去。
图6.1 模拟通信系统
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6.1.2 常规双边调幅系统 常规双边带调制就是标准幅度调制，它用调制信
SAM [ f (t)] uc (t) AM 调制的频谱为如下图 6.8 所示。
图 6.8 调制后的频谱图
其中调制后的带宽
BAM ( fc Bm ) ( fc Bm ) 2Bm 2 4KHz 8KHz 。
常规双边调幅频谱图 http://txyl.jpkc.zstu.edu.cn/donghua/donghua-1949.html
号 f (t) 是一具有带宽的信号，如声音信号的频域表示为如图
6.7。
图 6.7 声音频谱图
常规双边调幅频谱图 http://jpkc.hdu.edu.cn/comm/txyl/webstandard/wljc/flash00/flash3-1.htm
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认 为 带 宽 Bm 0 ~ 4KHz ， 则 AM 调 制 为
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若 ma 1 ，则已调波包络将严重失真如图 6.5。
图6.5 已调波包络失真
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2 AM 信号的频域表示
SAM (t) [ A Am cosmt]cosct
Acosct Am cosmt • cosct
Acosct
1 2
Am[cos(c
其中 f (t) Am cosmt , 上式中：c m A为直流分量（f＝0），f (t) 为一
基带信号即低频信号。如果考虑完整，故基带信 号写为 A f (t)
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为方便分析起见，假设取
0 0 ， Ac 1， uc (t) cosct ，按调幅器模型实现得：
m
)t
cos(c
m )t]
Acosct
Am 2
cos(c
m )t
Am 2
cos(c
m )t
（6.2）
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由式（6.2）得频谱图如下图 6.6。
图 6.6 频谱图
c ——载波频率；c m 称为上边频；c m 称为下边频。
第7章 数字信号的调制与解调 已调波的带宽为 BAM ( fc fm ) ( fc fm ) 2 fm 。如果调制信
最大S时AM为 ；A cos ct
SAM A(1 ma ) cosct
图6.4 [A+f(t)]•uc(t)的波形结果
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调幅波的振幅随调制信号的大小比例地变化， 来改变高频振荡信号。振幅用虚线连成的曲线 叫调幅波的“包络”，“包络”与调制信号波 形完全相似，而其中的频率仍维持载波频率。
cosmt
1 4
Acos(2c
m )t
1 4
Acos(2c
m )t
项的幅度基带信号。
经低通滤波器滤出直流项
和 1 A
2
1 2
Am
cosmt
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6.1.3 单边带调幅(SSB) 由于常规双边调幅的结果是两个边带包含相同
的信息，在传输时只需传输一个边带，上边带 或下边带。单边带信号解调时，用载波cosct 和接收信号相乘。
用滤波法产生单边带信号，即所谓的滤波法。 就是在双边带调制后接上一个边带滤波器， 保 留所需要的边带，滤除不需要的边带。边带滤 波器可用高通滤波器产生USB边带信号，也可 用低通滤波器产生LSB信号。图6.10 (a)是产生 SSB信号的高通和低通滤波特性，图6.10 (b)是 SSB信号的频谱特性。
号去控制高频载波的振幅，使已调波的振幅按照 调制信号的振幅规律线性变化。 6.2.1 AM调制(调幅)器一般模型 AM调制器模型如图6.2所示。
图6.2 AM调制器模型
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1 AM信号的时域表示 载波信号 uc (t) Ac cos(ct 0 ) 调制信号（或称为基带信号） A f (t) ,
图6.9 AM解调电路示意
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SAM cosct A[1 ma cosmt]cosct cosct
A[1
ma
ห้องสมุดไป่ตู้
cosmt
]
1 2
[1
cos2ct]
1 2
A[1
cos2ct1
A
ma
cosmt
1 2
co s (2c
m
)t
1 2
cos
(2c
m
)t]
2
1 2
A
1 2
Acos2c12和tAm co12sAmtm
SAM [A f (t)]uc (t)
[A f (t)] cos ct
[A Am cos mt] cos ct
A[1
Am A
cosmt] cosct
（6.1）
上式中令
Am A
ma ，
ma
称为调幅度或调幅系数。 ma 变化范围
在-1～+1。
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ma 1 时，有波形相乘结果如下图6.3
图6.3 [A+f(t)]•uc(t)的波形结果
常规双边带调幅调制波形示意图 http://jpkc.hdu.edu.cn/comm/txyl/webstandard/wljc/flash00/flash3-2.htm
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也可由表达式 SAM 来画出图6.4.即cosct 的幅度，最小时为；
AM调制示意 http://txyl.jpkc.zstu.edu.cn/donghua/donghua-1948.html
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3 AM调制相干解调的一般模型 调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的
频谱搬到载频位置；解调是调制的反过程，它是将已 调信号的频谱中位于载频的信号频谱再搬回到低频上 来。因此，解调的原理与调制的原理是类似的，均可 用乘法器予以实现。 相干解调的一般模型如图6.9所示。 为了不失真地恢复出原始信号，要求相干解调的本地 载波和发送载波必须相干或者同步，即要求本地载波 和接收信号载波同频和同相。
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第6章 信号的调制与解调 6.1模拟信号的调制与解调 6.1.1调制功能 6.1.2 常规双边调幅系统(AM) 6.1.3 单边带调幅(SSB) 6.1.4 频分复用( FDM) 6.2 数字信号的调制与解调 6.2.1 二进制振幅键控（2ASK）或通断键控（OOK） 6.2.2移相键控 6.2.3 频移键控