通信原理SSB课件
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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。
短波通信原理[课件资料]
![短波通信原理[课件资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/5f5e6508c4da50e2524de518964bcf84b9d52d4f.png)
短波通信原理尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。
其原因主要有三：一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。
无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。
近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。
这里简要介绍短波通信的一般概念，优化短波通信的经验，以及一些热门的新技术。
1、短波通信的一般原理1.1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。
频率与波长的关系为：频率=光速／波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。
为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有：地波（地表面波）传播沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。
通信原理总结PPT课件(通信原理)
，即 ｆｃ≥２ｆｍ 即可产生抑制载波的双边带调
幅信号。第二项即是。
7
8
例2 已知调幅波的表达式为：
Sm(ｔ)=0.125COS2（104）t + 4COS2(1.1104)t+0.125 COS2(1.2104)t
试求其中：
1) 载频是多少？
2) 调幅指数为多少？
3) 调制频率是多少？
解 Sm(ｔ)=[４＋0.25COS2(０.1×104)t］ COS2（1.1104）t
13
例5 已知(15,11)汉明码的生成多项式为
g(x)=x4+x3+1
试求其生成矩阵和监督矩阵
解 n=15 k=11
r=4
101010101111000
H=
110011110100100 111100111000010
111111000010001
14
G=[Ik PT]
1
1
1 1
0
=1 1
1
01 1
H = [P Ir]=
1110100 0111010 1101001
20
例9： +32sinω1t），f1=1KHz，fc=100MHz。 1）该角调波为调频还是调相？ 2）若为调频波，频敏度Kf=106rad/V-S，求 调制信号m（t）的表达式，m（t）的峰值、
1
1
1111 0111 1011 0011 1101 0101 1110 0110 1010 1100 1001
15
例6 已知双边带调制系统的等效模型 如图示：
•A
LPF
×
B
＋
×
C
LPF
其中，LPF的截止频率为4000Hz，噪声N（t） 为高斯白噪声，其双边功率谱密度 n0/2=2×10-7W/Hz，若要求从A到C的通信信 道容量不小于40000bit/s，试求B点信号 SDSB（t）的最小功率。
幅信号。第二项即是。
7
8
例2 已知调幅波的表达式为：
Sm(ｔ)=0.125COS2（104）t + 4COS2(1.1104)t+0.125 COS2(1.2104)t
试求其中：
1) 载频是多少？
2) 调幅指数为多少？
3) 调制频率是多少？
解 Sm(ｔ)=[４＋0.25COS2(０.1×104)t］ COS2（1.1104）t
13
例5 已知(15,11)汉明码的生成多项式为
g(x)=x4+x3+1
试求其生成矩阵和监督矩阵
解 n=15 k=11
r=4
101010101111000
H=
110011110100100 111100111000010
111111000010001
14
G=[Ik PT]
1
1
1 1
0
=1 1
1
01 1
H = [P Ir]=
1110100 0111010 1101001
20
例9： +32sinω1t），f1=1KHz，fc=100MHz。 1）该角调波为调频还是调相？ 2）若为调频波，频敏度Kf=106rad/V-S，求 调制信号m（t）的表达式，m（t）的峰值、
1
1
1111 0111 1011 0011 1101 0101 1110 0110 1010 1100 1001
15
例6 已知双边带调制系统的等效模型 如图示：
•A
LPF
×
B
＋
×
C
LPF
其中，LPF的截止频率为4000Hz，噪声N（t） 为高斯白噪声，其双边功率谱密度 n0/2=2×10-7W/Hz，若要求从A到C的通信信 道容量不小于40000bit/s，试求B点信号 SDSB（t）的最小功率。
第三章模拟调制系统-1DSB_SSB
载波幅度， 载波幅度，已调 信号的组成部分
则已调信号的频谱为： 则已调信号的频谱为：
1 SAM(ω) = πA0 [δ(ω − ωc ) + δ(ω + ωc )] + [F(ω − ωc ) + F(ω + ωc )] 2
12 教师:黄晗
1. 形状相同，位置搬移； 形状相同，位置搬移；
已调信号的频谱图： 已调信号的频谱图：
数字调制： 数字调制：ASK、FSK、PSK 、 、
3 教师:黄晗
调制的目的
提高无线通信时的天线辐射效率。 提高无线通信时的天线辐射效率。 传输频率： 传输频率：3kHz，天线高度：25km ，天线高度： 传输频率： 900MHz ，天线高度：8cm 传输频率： 天线高度： 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处， 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以 实现信道的多路复用，提高信道利用率。 实现信道的多路复用，提高信道利用率。 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力， 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力， 还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。 还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
2 教师:黄晗
信号、传输方式、调制方式的分类
电信号
携带有用信息的信号，未调制） 基带信号 （携带有用信息的信号，未调制） 基带信号经过某种调制） 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） 调制（频带）传输
模拟调制
线性调制：AM、DSB、SSB、VSB 线性调制： 、 、 、 非线性调制： 非线性调制：PM、FM调制 、 调制
β AM = f (t ) max / A0
11 教师:黄晗
当载波初相为0时 已调信号为： 当载波初相为 时，已调信号为： sAM (t ) = [ A0 + f (t ) ] cosω ct 频 域 = A0 cosω ct + f (t )cosω ct 特 性 分 析 若有： 若有：
则已调信号的频谱为： 则已调信号的频谱为：
1 SAM(ω) = πA0 [δ(ω − ωc ) + δ(ω + ωc )] + [F(ω − ωc ) + F(ω + ωc )] 2
12 教师:黄晗
1. 形状相同，位置搬移； 形状相同，位置搬移；
已调信号的频谱图： 已调信号的频谱图：
数字调制： 数字调制：ASK、FSK、PSK 、 、
3 教师:黄晗
调制的目的
提高无线通信时的天线辐射效率。 提高无线通信时的天线辐射效率。 传输频率： 传输频率：3kHz，天线高度：25km ，天线高度： 传输频率： 900MHz ，天线高度：8cm 传输频率： 天线高度： 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处， 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以 实现信道的多路复用，提高信道利用率。 实现信道的多路复用，提高信道利用率。 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力， 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力， 还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。 还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
2 教师:黄晗
信号、传输方式、调制方式的分类
电信号
携带有用信息的信号，未调制） 基带信号 （携带有用信息的信号，未调制） 基带信号经过某种调制） 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） 调制（频带）传输
模拟调制
线性调制：AM、DSB、SSB、VSB 线性调制： 、 、 、 非线性调制： 非线性调制：PM、FM调制 、 调制
β AM = f (t ) max / A0
11 教师:黄晗
当载波初相为0时 已调信号为： 当载波初相为 时，已调信号为： sAM (t ) = [ A0 + f (t ) ] cosω ct 频 域 = A0 cosω ct + f (t )cosω ct 特 性 分 析 若有： 若有：
通信原理(樊昌信)PPT课件
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
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)
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
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。
GMDSS课件3章-3-SSB接收机
有效抑制各种干扰
3.3 船用MF/HF SSB接收机
一、概述
二、主要技术指标
三、SSB接收机的组成
四、SSB接收机的主要电路单元
4.1 输入保护电路
4.5 中频带宽选择电路
4.2 输入选频电路
4.3 高、中、低放电路 4.4 混频器
4.6 解调器 4.7 受信终端
4.8 自动增益控制 （AGC）电路
（采用∏型滤波器，相当于低通滤波器）
④ 利用过载能力强的器件做作为高放或混频器
⑤利用继电器电路保护，及时切断强干扰信号通路
3.3 船用MF/HF SSB接收机
一、概述
二、主要技术指标
三、SSB接收机的组成
四、SSB接收机的主要电路单元
4.1 输入保护电路 4.2 输入选频电路 4.3 高、中、低放电路 4.4 混频器
一、概述
二、主要技术指标
三、SSB接收机的组成
四、SSB接收机的主要电路单元
4.1 输入保护电路
4.5 中频带宽选择电路
4.2 输入选频电路
4.3 高、中、低放电路 4.4 混频器
4.6 解调器 4.7 受信终端
4.8 自动增益控制 （AGC）电路
三、SSB接收机的组成
3.1 组成框图
信道 （从天线→低频放大器） 频率合成器 控制（自动增益控制AGC、微机控制） 电源
➢ 合理分配接收机的增益
前端电路
• 前端增益要小
中频电路
→防止自激和非线性引起的选择性下降
• 中频和低频部分增益大
→满足整机放大量的要求
→整机增益主要取决于中放
低频电路
三、SSB接收机的组成
3.2 SSB接收机组成的要求*
第三节-船用SSB通信设备(8).PPT课件
现的。
二、功放电路
1. 功放级为高频宽带放大器,其基本组成
为:
FR Ex 前置 功率分 末级
功率合 To ATU
放大器 配网络 功放
成网络
2. 末级功放是主要的功率放大级,由多个功 放管构成多路放大器。
3. 功率分配与合成网络 1)功率分配与合成网络,均是由宽带传输
线变压器构成的混合网络。其最大特点 是，使各功率源相互隔离，任意一路损 坏，均不会影响其他分路的正常工作。 2）传输线变压器是将两根等长的高频损
2)第二个符号(数字): 表示调制信号的性质
1—不用调制副载波,但包含数字信息的
单信道
2—利用调制副载波,且包含数字信息的
单信道
3—包含模拟信息的单信道
3)第三个符号:表示所发信息的类型
A——人工接收报
B——自动接收报
C——传真
D——数据传输
E——电话
F——电视
2.船用SSB工作种类 1)J3E——抑制载波单边带 2)R3E——减载波单边带 3)H3E——全载波单边带 4)F1B或J2B——单边带电传 F1B:直接用1785Hz和1615Hz两个正弦波来
1.频率合成器 为SSB信号的调制提供高稳定度的载频，是激 励器的核心部件。
2. 调制器与混频器 工作原理相同,都是通过非线性作用产生
各次谐波分量、差频分量及和频分量，再根 据需要用相应滤波器选取所需频率分量来实 现变频。
常见的非线性元件有：二极管、三极管、 场效应管和集成电路等。
3. 滤波器 1) 边带滤波器为带通滤波器,广泛采用 晶体滤波器。
(3)交调—由高放和混频的非线性产生。特 点：干扰信号与有用信号同时出现，同 时消失。
(4)倒易混频—强干扰与弱本振相混。
SSB调制课件ppt
易于实现
SSB调制技术相对简单，容易在硬 件上实现，下落了装备和运营成本 。
SSB调制与其他调制的比较
AM调制
AM调制同时使用两个边带，因此传输带宽是SSB的两倍。此 外，AM信号的抗干扰能力较弱。
FM调制
FM调制虽然也使用两个边带，但其主要目的是为了传输音频 信号的频率信息，而是幅度信息。因此，FM信号的抗干扰 能力较强，但频谱利用率较低。
基于软件无线电的SSB调制实现
总结词
利用软件无线电技术实现SSB调制，具有灵活性高、可扩大性强的优点，但实时性要求 较高。
详细描写
基于软件无线电的SSB调制通过软件编程实现无线信号的调制解调。这种方法具有较高 的灵活性，可以方便地实现各种调制参数的调整，且易于扩大，但需要较高的实时性要
求和计算资源。
SSB调制的优势与应用
01
频谱效率高
由于SSB只使用一个边带，其频谱效率比传统的AM和FM更高，使得在
有限的频谱资源中可以传输更多的信息。
02 03
抗干扰能力强
SSB调制传输的信号具有更好的抗干扰性，因为其不仅传输幅度信息， 还传输相位信息。这在无线通讯中尤为重要，可以下落噪声和干扰的影 响。
应用于广播和通讯
06
SSB调制的实际应用案例
无线电通讯中的SSB调制应用
无线电广播
SSB调制用于长距离广播信号传输， 如调频广播和单边带（SSB）广播， 能够减少带宽占用，提高频谱利用率 。
无线电通讯
在无线电通讯中，SSB调制用于语音 和数据传输，特别是在业余无线电和 船舶无线电通讯中，因为它能够提供 可靠的通讯链路并减少干扰。
SSB调制信号的生成
抑制载波双边带（DSB）调制
在载波信号的两个边带上分别调制基带信号，生成DSB调制信号。
SSB调制技术相对简单，容易在硬 件上实现，下落了装备和运营成本 。
SSB调制与其他调制的比较
AM调制
AM调制同时使用两个边带，因此传输带宽是SSB的两倍。此 外，AM信号的抗干扰能力较弱。
FM调制
FM调制虽然也使用两个边带，但其主要目的是为了传输音频 信号的频率信息，而是幅度信息。因此，FM信号的抗干扰 能力较强，但频谱利用率较低。
基于软件无线电的SSB调制实现
总结词
利用软件无线电技术实现SSB调制，具有灵活性高、可扩大性强的优点，但实时性要求 较高。
详细描写
基于软件无线电的SSB调制通过软件编程实现无线信号的调制解调。这种方法具有较高 的灵活性，可以方便地实现各种调制参数的调整，且易于扩大，但需要较高的实时性要
求和计算资源。
SSB调制的优势与应用
01
频谱效率高
由于SSB只使用一个边带，其频谱效率比传统的AM和FM更高，使得在
有限的频谱资源中可以传输更多的信息。
02 03
抗干扰能力强
SSB调制传输的信号具有更好的抗干扰性，因为其不仅传输幅度信息， 还传输相位信息。这在无线通讯中尤为重要，可以下落噪声和干扰的影 响。
应用于广播和通讯
06
SSB调制的实际应用案例
无线电通讯中的SSB调制应用
无线电广播
SSB调制用于长距离广播信号传输， 如调频广播和单边带（SSB）广播， 能够减少带宽占用，提高频谱利用率 。
无线电通讯
在无线电通讯中，SSB调制用于语音 和数据传输，特别是在业余无线电和 船舶无线电通讯中，因为它能够提供 可靠的通讯链路并减少干扰。
SSB调制信号的生成
抑制载波双边带（DSB）调制
在载波信号的两个边带上分别调制基带信号，生成DSB调制信号。
GMDSS课件3章-2-SSB发射机
将产生无用的互调频率成分，从而对有用边带信号产生
干扰，这就是互调失真。
➢ SSB信号的产生和频率变换都工作在小信号的线性状 态，所以引起的非线性失真较小 。
➢ 末级功率放大器主要工作于大信号，失真较大，所以
互调失真主要取决于末级功放。
➢ 为了减小失真，功率放大器的工作状态应工作于非线
性失真较小的甲类或甲乙类，也称为A类或AB类。
调 制
第一次搬频
第二次搬频
射
第三次搬频
频
信 取下边带（－） 取上边带（+） 取下边带（－） 信
号
号
滤波法产生SSB信号的频谱图
三次搬频方案
基带信号
取下边带
-
取上边带
+
取下边带
-
基带信号
c. 高中频方案：
➢ 中间频率：第三调制器（搬频器）的输入频率。
➢中间频率高于发射机的最高发射频率的变频方案
称为“高中频”方案。
➢对于F1B/J2B的发射类型，也不含载波，所以它与J3E类型工 作类似。
➢发射含有部分载波的R3E信号时，发射种类控制电路开始工 作，1.4MHz信号通过幅度控制电路与边带滤波器输出的无 载波的SSB信号混合，输入到第二调制器，加载部分载波。
➢发射全载波H3E信号时，加载的1.4MHz载波信号幅度最大。
① SSB信号应在小信号（低电平）处产生，避免非线性失真。 ② 采用三次搬频（调制）的高中频方案
a. 采用三次搬频的原因：
➢ 产生SSB信号采用的晶体滤波器的最高工作频率有限， 往往只有几兆赫 。
➢ 满足1.6 ～ 27.5MHz宽波段工作的需要。
b. 三次搬频方案：
➢ 一次取下，二次取上，三次取下→最后得到上边带. （－＋－方案）
干扰，这就是互调失真。
➢ SSB信号的产生和频率变换都工作在小信号的线性状 态，所以引起的非线性失真较小 。
➢ 末级功率放大器主要工作于大信号，失真较大，所以
互调失真主要取决于末级功放。
➢ 为了减小失真，功率放大器的工作状态应工作于非线
性失真较小的甲类或甲乙类，也称为A类或AB类。
调 制
第一次搬频
第二次搬频
射
第三次搬频
频
信 取下边带（－） 取上边带（+） 取下边带（－） 信
号
号
滤波法产生SSB信号的频谱图
三次搬频方案
基带信号
取下边带
-
取上边带
+
取下边带
-
基带信号
c. 高中频方案：
➢ 中间频率：第三调制器（搬频器）的输入频率。
➢中间频率高于发射机的最高发射频率的变频方案
称为“高中频”方案。
➢对于F1B/J2B的发射类型，也不含载波，所以它与J3E类型工 作类似。
➢发射含有部分载波的R3E信号时，发射种类控制电路开始工 作，1.4MHz信号通过幅度控制电路与边带滤波器输出的无 载波的SSB信号混合，输入到第二调制器，加载部分载波。
➢发射全载波H3E信号时，加载的1.4MHz载波信号幅度最大。
① SSB信号应在小信号（低电平）处产生，避免非线性失真。 ② 采用三次搬频（调制）的高中频方案
a. 采用三次搬频的原因：
➢ 产生SSB信号采用的晶体滤波器的最高工作频率有限， 往往只有几兆赫 。
➢ 满足1.6 ～ 27.5MHz宽波段工作的需要。
b. 三次搬频方案：
➢ 一次取下，二次取上，三次取下→最后得到上边带. （－＋－方案）
第06讲 通信原理(SSB)
2 AM 2
通常f (t )是不含直流的交流分量，上式第二项应为零
1 2 1 2 A0 f (t ) Pc Pf 2 2
则上式为：
PAM
AM调幅调制效率
已调信号的平均功率是由载波功率和边带功率 两部分组成，由于只有边带功率才与调制信号有关， 因此定义边带功率(Pf)与总功率(Pc+Pf )之比为调制 效率。 即：
任意一个基带波形总可以表示成许多正弦信号之和。 因此,把上述表述方法运用到任一调制基带信号,可用
n个余弦信号之和来表示,即 x(t ) xi cos i t
就可以得到调制信号为任意信号的SSB信号的时域
i 1
n
表示式:
1 1 ˆ sSSB (t ) x(t ) cos ct x(t ) sin ct 2 2
滤波器的过渡带宽载波频率设模拟调制信号的频带范围为f采用单边带调制后第一级载频为fc1某单边带调制要求载频为100mhz调制信号频带为3003000hz采用三级调制实现30003003003000khz50503497khz1006khz505034949750khz5mhzh3已知话音信号频率范围为3003400hz现在要求用滤波法将其调制到40mhz的载波频段上滤波器的归一化过滤带值为001试给出调制方案
50.3
49.7
50
100.6kHz
f (kHz) f
4.9497 (MHz) 5.0503
5
f
(MHz)
… …
例: 已知话音信号频率范围为(300，3400)HZ，现在要 求用滤波法将其调制到40MHz的载波频段上，滤波器的 归一化过滤带值为0.01，试给出调制方案。
相移法产生单边带信号
设单频调制信号： x(t ) Am c波频率
通常f (t )是不含直流的交流分量，上式第二项应为零
1 2 1 2 A0 f (t ) Pc Pf 2 2
则上式为：
PAM
AM调幅调制效率
已调信号的平均功率是由载波功率和边带功率 两部分组成，由于只有边带功率才与调制信号有关， 因此定义边带功率(Pf)与总功率(Pc+Pf )之比为调制 效率。 即：
任意一个基带波形总可以表示成许多正弦信号之和。 因此,把上述表述方法运用到任一调制基带信号,可用
n个余弦信号之和来表示,即 x(t ) xi cos i t
就可以得到调制信号为任意信号的SSB信号的时域
i 1
n
表示式:
1 1 ˆ sSSB (t ) x(t ) cos ct x(t ) sin ct 2 2
滤波器的过渡带宽载波频率设模拟调制信号的频带范围为f采用单边带调制后第一级载频为fc1某单边带调制要求载频为100mhz调制信号频带为3003000hz采用三级调制实现30003003003000khz50503497khz1006khz505034949750khz5mhzh3已知话音信号频率范围为3003400hz现在要求用滤波法将其调制到40mhz的载波频段上滤波器的归一化过滤带值为001试给出调制方案
50.3
49.7
50
100.6kHz
f (kHz) f
4.9497 (MHz) 5.0503
5
f
(MHz)
… …
例: 已知话音信号频率范围为(300，3400)HZ，现在要 求用滤波法将其调制到40MHz的载波频段上，滤波器的 归一化过滤带值为0.01，试给出调制方案。
相移法产生单边带信号
设单频调制信号： x(t ) Am c波频率
通信原理教学资料-第5章 119页PPT文档
当m(t) = Am cos mt时(单音调制)， m2(t) Am2 /2
代入上式，得到
AM
m2t
A02m2t
2A02Am 2 Am 2
当|m(t)|max = A0时（100％调制），调制效率最高，这时
max ＝ 1/3
5.1幅度调制（线性调制）的原理
5.1.2 双边带调制（DSB）
5.1幅度调制（线性调制）的原理
5.1.1调幅（AM）
时域表示式 s A M ( t ) [ A 0 m ( t ) ] c o s c t A 0 c o s c t m ( t ) c o s c t 式中 m(t) － 调制信号，均值为0；
A0 － 常数，表示叠加的直流分量。 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为
sDS (t)Bm (t)cocst
带宽？
sm t
s p t LPF sd t
c t cosct
0
-2ωc
-ωc
0
ωc
2ωc
浪费？
0
5.1幅度调制（线性调：节省了载波功率 缺点：不能用包络检波，需用相干检波，较复杂。
频谱图 m(t)与Acosωct的谱的卷积
载频分量 上边带 下边带
已调信号的带宽？
载频分量
载频分量
上边带
下边带
下边带
上边带
S A M () A 0 [( c ) ( c ) ] 1 2 [ M ( c ) M ( c ) ]
5.1幅度调制（线性调制）的原理 AM信号的特性 带宽： BAM2fH 功率：
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。
通信技术授课讲义.ppt
通信原理
第二章 模拟调制技术 (2.2-2.6)
1
复习-- AM、DSB、SSB和VSB
调幅（AM）
SAM
(
)
A0[
(
c
)
(
-
c
)]
1 2
[
M
(
c
)
M
(
-
c
)]
双边带调制（DSB）
SDSB ()
1 2
[ M (
c
)
M (
-
c
)]
单边带调制（SSB）
SSSB() SDSB() HSSB
调制器
适用于宽
（a）直接调频 带调制 （b）间接调频
mt PM sPM t
mt
调制器
(c) 直接调相
适用于窄 带调制
微分器
FM sPM t
调制器
(d) 间接调相
适用于宽 带调制
18
2.3 模拟角度调制技术
单频调制 PM与FM
m(t) Am cosmt Am cos 2 fmt
sPM (t) Acos[ct K p Am cosmt] A cos[ct mp cosmt]
sSSB (t)
sin ct
×
1 2
mˆ (t
)
sin
ct
3
复习--相干解调与包络检波
相干解调 sm t
sp t
sd t
LPF
cos c t
包络检波
D AM信号 R
CA0 m t
4
2.1 模拟线性调制技术
2.1.4 残留边带（VSB）调制
原理：残留边带调制是介于SSB与DSB 之间的一种折中方式，它既克服了DSB 信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB 信号实现中的困难。
第二章 模拟调制技术 (2.2-2.6)
1
复习-- AM、DSB、SSB和VSB
调幅（AM）
SAM
(
)
A0[
(
c
)
(
-
c
)]
1 2
[
M
(
c
)
M
(
-
c
)]
双边带调制（DSB）
SDSB ()
1 2
[ M (
c
)
M (
-
c
)]
单边带调制（SSB）
SSSB() SDSB() HSSB
调制器
适用于宽
（a）直接调频 带调制 （b）间接调频
mt PM sPM t
mt
调制器
(c) 直接调相
适用于窄 带调制
微分器
FM sPM t
调制器
(d) 间接调相
适用于宽 带调制
18
2.3 模拟角度调制技术
单频调制 PM与FM
m(t) Am cosmt Am cos 2 fmt
sPM (t) Acos[ct K p Am cosmt] A cos[ct mp cosmt]
sSSB (t)
sin ct
×
1 2
mˆ (t
)
sin
ct
3
复习--相干解调与包络检波
相干解调 sm t
sp t
sd t
LPF
cos c t
包络检波
D AM信号 R
CA0 m t
4
2.1 模拟线性调制技术
2.1.4 残留边带（VSB）调制
原理：残留边带调制是介于SSB与DSB 之间的一种折中方式，它既克服了DSB 信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB 信号实现中的困难。
17通信原理第十七讲
《通信原理》第十七讲一、 单边带调制(SSB)单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。
a)用滤波法形成单边带信号产生SSB信号最直观的方法是让双边带信号通过一个边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。
图4-5 形成SSB信号的滤波特性 图4-6 SSB信号的频谱用滤波法形成SSB信号的技术难点是，由于一般调制信号都具有丰富的低频成分，经调制后得到的DSB信号的上、下边带之间的间隔很窄，这要求单边带滤f附近具有陡峭的截止特性，这就使滤波器的设计和制作很困难，为此，波器在c在工程中往往采用多级调制滤波的方法。
b)用相移法形成单边带信号SSB信号的时域表示式的推导比较困难。
但我们可以从简单的单频调制出发，得到SSB 信号的时域表示式，然后再推广到一般表示式。
设单频调制信号为 t A t m m m ωcos )(=，载波为t t c c ωcos )(=，DSB 信号的时域表示式为t A t A tt A t s m c m m C m c m m DSB )cos(21)cos(21cos cos )(ωωωωωω−++== 保留上边带，则t A t A t A t s c m m c m m m C m USB ωωωωωωsin sin 21cos cos 21)cos(21)(−=+= 保留下边带，则 t t A t t A t A t s c m m c m m m C m LSB ωωωωωωsin sin 21cos cos 21)cos(21)(+=−= t t A t t A t s c m m c m m SSB ωωωωsin sin 21cos cos 21)(m = （4.1-8） 式中，“-”表示上边带信号，“+”表示下边带信号。
式中，t A m m ωsin 可以看成是t A m m ωcos 相移2π，而幅度大小保持不变。
我们把这一过程称为希尔伯特变换，记为“∧”，则∧t A m m ωcos = t A m m ωsin上述关系虽然是在单频调制下得到的，但是调制信号为任意信号的SSB 信号的时域表示式 t t m t t m t s c c SSB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(m =（4.1-9） t t m t t m t s c c SSB ωωsin )(ˆ21cos )(21)(m = （4.1-9） 式中，^)(t m 是)(t m 的希尔伯特变换。
3章(1)SSB概念
B. F1B
C. F3E
D. J2B
32
c. 当调制信号振幅和频率变化时,所产生的单边带信号的振幅 和频率作相应变化。
d. SSB信号带宽：B = Fmax－ Fmin（与调制信号带宽相等）。
二、单边带通信的特点 uAM t Vc cosct 1/ 2mVc cos(c )t 1/ 2mVc cos(c )t
uSSB (t) 1 2 mVc cos(c )t
C. F3E、R3E、H3E
D. R3E、J2是（ ）。
A. J3E
B. F1B
C. F3E
D. A3E
5 下列用于NBDP或DSC通信的工作种类是（ ）。
A. J3E
B. F1B
C. H3E
D. R3E
6.下列表示SSB电话的工作种类是（ ）。
A. J3E
DSC终端
中、远距离 船→船 及 船→岸 SSB电话、NBDP、DSC 通信
3.1 SSB通信的原理
一、SSB 通信的概念
AM
SSB
调幅（AM）：
将要调制的信号调制到高频载波信号上，并且使 高频载波信号振幅的变化随着调制信号振幅的变化
而变化，从而获得调幅波。
特征：
调幅波幅值的变化规律与被调制信号的幅值变化规律相同。
第二个符号是数字，表示调制信号的性质。 1表示不用副载波调制，但包含数字信息的单信道； 2表示利用副载波调制，并包含数字信息的单信道； 3表示模拟信息调制的单信道。
第三个符号是字母，表示所发射信息的类型。 A表示人工方式接收的信息； B表示自动方式接收的信息; C表示传真； D表示数据传输； E表示电话； F表示电视。
A. J3E、R3E、H3E
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8000π
ω
调制系统的抗噪声性能
输入信噪比： 输入信噪比：
Si 解调器输入已调信号平 均功率 = Ni 解调器输入噪声平均功 率
输出信噪比： 输出信噪比：
So 解调器输出有用信号平均功率 = No 解调器输出噪声平均功率
信噪比增益： 信噪比增益：
G = NO 输出信噪比 = Si 输入信噪比 Ni SO
调制系统的抗噪声性能小结
调制方式 AM DSB SSB VSB B 2fm 2fm fm 略大于fm G 2/3 2 1 So/No Si/3n0fm Si/n0fm Si/n0fm 近似SSB
模拟线性系统调制小结
AM调制 调制
1 0 M( ω ) M( ω )
功耗小 带宽宽
ωH
S AM (ω )
相移法SSB调制器方框图 调制器方框图 相移法
优点： 优点： 不需要滤波器具有陡峭 的截止特性。 的截止特性。 缺点： 缺点： 宽带相移网络难用硬件 实现。 实现。 技术难点在于带宽相移网络的制作
小结
包络检波， 信号的解调和DSB一样，不能采用简单的包络检波， 一样， （1）SSB信号的解调和 ） 信号的解调和 一样 不能采用简单的包络检波 因为SSB信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反 信号也是抑制载波的已调信号， 因为 信号也是抑制载波的已调信号 映调制信号的变化，所以仍需采用相干解调 同步检波)。 相干解调(同步检波 映调制信号的变化，所以仍需采用相干解调 同步检波 。 （2） SSB信号的实现比 信号的实现比AM、DSB要复杂，但SSB调制方式在 、 要复杂， 调制方式在 信号的实现比 要复杂 传输信息时，不仅可节省发射功率， 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 减少了一半。 比AM、DSB减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重要 、 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。 的调制方式。
产生SSB信号的方法主要有两种 信号的方法主要有两种 产生
滤波法
相移法
滤波法
滤波法及SSB信号的频域表示 信号的频域表示 滤波法及 用边带滤波器，滤除不要的边带: 滤波法的原理方框图 － 用边带滤波器，滤除不要的边带
图中，H SSB (ω )为单边带滤波器的传输函数
滤波法
具有如下理想高通特性： 若H(ω)具有如下理想高通特性： 具有如下理想高通特性
上边带
1 sUSB (t ) = Am cos(ωc + ωm )t 2
下边带
1 sLSB (t ) = Am cos(ωc − ωm )t 2
s DSB (t ) = m(t ) cos 10 4 πt = 解： cos(2000πt ) cos(10 4 πt ) + cos(4000πt ) cos(10 4 πt )
在上面的式子中
Am sin ωmt经过希尔伯特变换，则有 Am cos ωm t = Am sin ωm t
∧
此时上边带可表示为 ∧ 1 1 sUSB (t ) = Am cos ωmt cos ωc t − Am cos ωmt sin ωc t 2 2 1 1 ∧ = m(t ) cos ωc t − m(t ) sin ωc t 2 2 下边带可表示为 ∧ 1 1 sUSB (t ) = Am cos ω mt cos ωc t + Am cos ωm t sin ωc t 2 2 1 1 ∧ = m(t ) cos ωc t + m(t ) sin ωc t 2 2
相移法
若保留上边带， 若保留上边带，则有
1 1 1 sUSB(t) = Am cos(ωC +ωm)t = A cosωm cosωct − Am sinωm sinωct m 2 2 2
若保留下边带， 若保留下边带，则有
1 1 1 = Am cosωmt cosωct + Am sin ωmt sin ωct sLSB (t) = Am cos(ωC −ωm )t 2 2 2
1, ω > ωc H (ω ) = HUSB (ω ) = 0, ω ≤ ωc
若具有如下理想低通特性： 若具有如下理想低通特性：
则可滤除下边带。 则可滤除下边带。 滤除下边带
1, ω < ωc H (ω ) = H LSB (ω ) = 0, ω ≥ ωc
则可滤除上边带。 则可滤除上边带。 滤除上边带
解决问题
（课本P128 5-3）
已知调制信号m(t ) = cos(2000πt ) + cos(4000πt )载波 为 cos10 4 πt , 进行单边带调制，试确定该单边信号 的表达式，并画出频谱图。
sDSB (t ) = Am cos ωmt cos ωc t = 1 1 Am cos(ωc + ωm )t + Am cos(ωc − ωm )t 2 2
s LSB (ω ) =
π
2
[δ (ω + 8000π ) + δ (ω − 8000π ) + δ (ω + 6000π ) + δ (ω − 6000π )]
π
2
sUSB (ω )
π
2
s LSB (ω )
− 14000π
− 12000π
0
12000π
14000π
ω
− 8000π
− 6000π
0
6000π
ω
功耗小、 功耗小、带 宽较窄、 宽较窄、低 频好（电视） 频好（电视）
1
0
ωH
SAM(ω)
ω
1 2
0
ωc
ω
- ωc
0
ωc
ω
SSB调制 调制
VSB调制 调制
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巫康
通信原理
单边带调制（SSB） 单边带调制（SSB） 习题解答 抗噪性能
基本原理
双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制 的所有频谱成分， 信号频谱M( 的所有频谱成分 信号频谱 ω)的所有频谱成分，因此仅传输其中 一个边带即可。这样既节省发送功率， 一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省 一半传输频带，这种方式称为单边带调制。 一半传输频带，这种方式称为单边带调制。
相移法
设单频调制信号为
m(t ) = Am cos ωmt
载波为
c(t ) = cos ωc t
则DSB信号的时域表示 信号的时域表示
s DSB (t ) = Am cos ω m t ⋅ cos ω c t 1 1 = Am cos(ω c + ω m )t + Am cos(ω c − ω m )t 2 2
πA 0 1 2 －ω c 0
功耗大、 功耗大、带 宽宽、 宽宽、解调 ω 简单（ 简单（调幅 广播） 广播） πA
0
1
0
ωH
S AM (ω )
ω
1 2
ωc
M(ω )
ω
－ω c
0
M(ω)
ωc
ω
1
功耗小、 功耗小、带 宽窄， 宽窄，低频 困难（ 困难（单边 带电台） 带电台）
1 2 －ω c
0
ωH
SAM (ω )
SSB滤波法频谱 滤波法频谱
信号的频谱 上边带频谱图
S SSB (ω ) = S DSB (ω ) ⋅ H (ω )
SDSB (ω )
−ω c
H USB (ω )
ωc
ω
−ω c
S USB (ω )
ωc
ω
−ω c
ωc
ω
滤波法的技术难点
滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性。 滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性。 当调制信号中含有直流及低频分量时滤波法就不适用了。 当调制信号中含有直流及低频分量时滤波法就不适用了。
则下边带信号
s LSB (t ) = 1 1 1 1 cos(10000 − 2000)πt + cos(10000 − 4000)πt = cos 8000πt + cos 6000πt 2 2 2 2
换成频谱
sUSB (ω ) =
π
2
[δ (ω + 1000π ) + δ (ω + 14000π ) + δ (ω − 14000π )]
1 1 cos(10000 + 2000)πt + Am cos(10000 − 2000)πt 2 2 1 1 + cos(10000 + 4000)πt + Am cos(10000 − 4000)πt 2 2 =
则上边带信号
sUSB (t ) =
1 1 1 1 cos(10000 + 2000)πt + cos(10000 + 4000)πt = cos12000πt + cos14000πt 2 2 2 2