第3讲 模拟调制技术PPT课件
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9
调制模型
载波信号的三要素： 振幅、频率、相位
10
三、调制分类
DSB：抑止载波双边带调幅
线性调制 AM：常规双边带调幅
(幅度调制) SSB：单边带调制
调 制
模拟调制
VSB：残留边带调制
(连续调制)
非线性调制 FM：频率调制
技 术
(角度调制) PM：相位调制
PCM：脉冲编码调制
数字调制
2ASK、2PSK等
6
3.1 模拟调制概述
一、基本概念 3、调制
把信号频谱搬移到较高频率范围以适应信道频率 传输特性的过程。 4、载波
作为基准信号的正弦信号或脉冲串或数字信号。
5、载波调制
按基带信号的变化规律改变载波某些参数的过程。
7
3.1 模拟调制概述
6、模拟调制 又称连续调制，调制信号的取值是连续的。
7、数字调制 调制信号的取值是离散的，如PCM脉冲编码调制。
特点：解调电路简单
应用：无线电短波广播
SAM(t) BPF
LED
LPF S(t)
➢ BPF: 带通滤波器，在保证信号能顺利通过的前提下，最大 限度限制噪声的进入。
➢ LPF：低通滤波器，滤除检波后信号中的高频成分；
➢ LED：半波或全波整流器； 17
缺点：
准确性不太理想，信号影响较大； 在相同误码率情况下，信噪比较相干
解调要高1dB； 抗噪声性能稍差于相干解调；
19
（2）同步检波法
要求：需提供与已调信号中载波分量同频同相的本地 载波信号，即需载波同步技术；
20
数学分析：
SAM (t)S(t)cocs t
则：SP(t)S(t)c osctc osct
1S(t)1c
2
o2sct
通过LPF（低通滤波），将高频成分滤去：
一、基本概念 1、基带信号
基带信号所占用的频率范围叫基本频带（这个频 带从直流起可高到数百千赫，甚至若干兆赫），简称 基带（base band）
频谱特征是从0或接近0的频率到某一截止频率fm
的信号，又称低通型信号。如语音信号等。
2、频带信号
调制之后的信号，基带信号对载波进行调制后产
生的信号。
由于基带信号具有频率很低的频谱分量，出于抗干 扰、提高传输率、适应信道传输特性等方面考虑，一 般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合 在信道中传输的信号，变换后的信号就是频带信号
26
滤波法产生单边带信号
27
SSB的相干解调
28
四、VSB（残留边带调制）
❖ VSB－Vestigial Side Band
❖ 产生单边带信号需要理想滤波器，这在实际 电路中难以实现。
❖ 残留边带 (VSB)滤波器容易设计，同时又能 使上下边带频谱巧妙地互补，解调后得到完 整信号。
❖ 残留边带信号：保留了下边带频谱的大部分 (仅仅是靠近fc附近的频谱有一定衰减)，同 时还保留了上边带信号的一小部分。
2020/9/17
1
第三讲 模拟调制技术
3.1 模拟调制概述 3.2 模拟线性调制 3.3 抗噪声性能分析
2020/9/17
2
第三讲 模拟调制技术
❖ 重点：AM、DSB、SSB、VSB的基本 概念、特点和应用；产生与解调方法
❖ 难点： 1. 调制信号、载波信号和已调信号 2. 相干解调
3
3.1 模拟调制概述
Sd(t)
ห้องสมุดไป่ตู้
kc 2
S(t)
Kc：LPF的电压传输参数。
则可得到无失真信号。
21
缺点：
实现困难； 技术要求高，设备复杂；
22
二、DSB（双边带调制）
又称为抑制载波双边带调制DSB/SC。 该调制信号中不含直流分量，即频谱中 无离散谱。 不能采用包络检波法
23
二、DSB（双边带调制）
DSB－Duble side band
数字载波调制(键 多进制键控系统
控系统)
改进型数字调制 11
3.2 模拟线性调制
一、AM（振幅调制） 又称为常规调幅。和抑制载波的双
边带调制DSB/SC一起为幅度调制中最 基本的调制技术。
两者的区别是AM中的调制信号必 须包含一定的直流分量。
12
1、调制原理
设AM的基带信号： S (t)A 0f(t) 且 A 0f(t)max
《数字通信原理》
Principles of Digital Communication
School of Information Science and Engineering Central South University
联系方式：limin@mail.csu.edu.cn csu.limin@gmail.com
4
其他相关概念
❖ 信号频带：信号的每秒钟变化的次数叫频率用赫兹 （Hz）作单位，信号的频率有高有低，低频到高频的 范围叫信号频带。
❖ 信号带宽：信号自身所占最高频率与最低频率之差，用 B来表示，单位Hz。
❖ 信道频带：信道允许传送的信号的最高频率与最低频率 之间的频率范围。如微波的工作频率范围为300MHz－ 300GHz，电话双绞线的工作频率范围在0到数百千Hz。
❖ 信道带宽：信道能传送的信号的最高频率与最低频率之 差，用B来表示，单位Hz
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2020年9月17日星期四
其他相关概念
只有信号的频带在信道的频带允许范围 内，才能够在信道中传输。
大部分需传送的信号都位于较低的频带 上，而传输信道（如电缆、光缆等）的适用 传输频率，一般都位于高频范围。因此，需 调制解决二者的不匹配。
1、调制原理 DSB调制信号（时域表示）为：
SDS (t)B f(t)co cts
频域表示为：
S D(S B )1 2F (c)F (c)
24
三、SSB（单边带调制）
SSB－Single side band
是在双边带基础上，把其中 |w|>wc （上边带USB）
或 |w|<wc（下边带LSB） 的部分进行调制。
设载波信号为：cosct
则当基带信号通过调制后，得到AM信号为：
SAM (t)S(t)co cts
频域表示：
SA(M )A 0(c)(c) 1 2F(c)F(c)
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2、解调方法
分为非相干解调（包络检波法）和相干解调（同 步检波法）。
（1）包络检波法
8、线性调制
已调信号的频谱是调制信号的水平搬移及线性变换。
9、非线性调制
已调信号的频谱将产生频谱的非线性变换，会有新的频率 分量产生。
8
3.1 模拟调制概述
二、模拟调制的目的
1、信道传输频率特征的需要。 2、实现信道复用。 3、改善系统的抗噪声性能，或通过调制来提高
系统频带利用率。采用不同的调制技术对系统 性能将产生很大的影响。
调制模型
载波信号的三要素： 振幅、频率、相位
10
三、调制分类
DSB：抑止载波双边带调幅
线性调制 AM：常规双边带调幅
(幅度调制) SSB：单边带调制
调 制
模拟调制
VSB：残留边带调制
(连续调制)
非线性调制 FM：频率调制
技 术
(角度调制) PM：相位调制
PCM：脉冲编码调制
数字调制
2ASK、2PSK等
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3.1 模拟调制概述
一、基本概念 3、调制
把信号频谱搬移到较高频率范围以适应信道频率 传输特性的过程。 4、载波
作为基准信号的正弦信号或脉冲串或数字信号。
5、载波调制
按基带信号的变化规律改变载波某些参数的过程。
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3.1 模拟调制概述
6、模拟调制 又称连续调制，调制信号的取值是连续的。
7、数字调制 调制信号的取值是离散的，如PCM脉冲编码调制。
特点：解调电路简单
应用：无线电短波广播
SAM(t) BPF
LED
LPF S(t)
➢ BPF: 带通滤波器，在保证信号能顺利通过的前提下，最大 限度限制噪声的进入。
➢ LPF：低通滤波器，滤除检波后信号中的高频成分；
➢ LED：半波或全波整流器； 17
缺点：
准确性不太理想，信号影响较大； 在相同误码率情况下，信噪比较相干
解调要高1dB； 抗噪声性能稍差于相干解调；
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（2）同步检波法
要求：需提供与已调信号中载波分量同频同相的本地 载波信号，即需载波同步技术；
20
数学分析：
SAM (t)S(t)cocs t
则：SP(t)S(t)c osctc osct
1S(t)1c
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o2sct
通过LPF（低通滤波），将高频成分滤去：
一、基本概念 1、基带信号
基带信号所占用的频率范围叫基本频带（这个频 带从直流起可高到数百千赫，甚至若干兆赫），简称 基带（base band）
频谱特征是从0或接近0的频率到某一截止频率fm
的信号，又称低通型信号。如语音信号等。
2、频带信号
调制之后的信号，基带信号对载波进行调制后产
生的信号。
由于基带信号具有频率很低的频谱分量，出于抗干 扰、提高传输率、适应信道传输特性等方面考虑，一 般不宜直接传输，需要把基带信号变换成其频带适合 在信道中传输的信号，变换后的信号就是频带信号
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滤波法产生单边带信号
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SSB的相干解调
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四、VSB（残留边带调制）
❖ VSB－Vestigial Side Band
❖ 产生单边带信号需要理想滤波器，这在实际 电路中难以实现。
❖ 残留边带 (VSB)滤波器容易设计，同时又能 使上下边带频谱巧妙地互补，解调后得到完 整信号。
❖ 残留边带信号：保留了下边带频谱的大部分 (仅仅是靠近fc附近的频谱有一定衰减)，同 时还保留了上边带信号的一小部分。
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第三讲 模拟调制技术
3.1 模拟调制概述 3.2 模拟线性调制 3.3 抗噪声性能分析
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第三讲 模拟调制技术
❖ 重点：AM、DSB、SSB、VSB的基本 概念、特点和应用；产生与解调方法
❖ 难点： 1. 调制信号、载波信号和已调信号 2. 相干解调
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3.1 模拟调制概述
Sd(t)
ห้องสมุดไป่ตู้
kc 2
S(t)
Kc：LPF的电压传输参数。
则可得到无失真信号。
21
缺点：
实现困难； 技术要求高，设备复杂；
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二、DSB（双边带调制）
又称为抑制载波双边带调制DSB/SC。 该调制信号中不含直流分量，即频谱中 无离散谱。 不能采用包络检波法
23
二、DSB（双边带调制）
DSB－Duble side band
数字载波调制(键 多进制键控系统
控系统)
改进型数字调制 11
3.2 模拟线性调制
一、AM（振幅调制） 又称为常规调幅。和抑制载波的双
边带调制DSB/SC一起为幅度调制中最 基本的调制技术。
两者的区别是AM中的调制信号必 须包含一定的直流分量。
12
1、调制原理
设AM的基带信号： S (t)A 0f(t) 且 A 0f(t)max
《数字通信原理》
Principles of Digital Communication
School of Information Science and Engineering Central South University
联系方式：limin@mail.csu.edu.cn csu.limin@gmail.com
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其他相关概念
❖ 信号频带：信号的每秒钟变化的次数叫频率用赫兹 （Hz）作单位，信号的频率有高有低，低频到高频的 范围叫信号频带。
❖ 信号带宽：信号自身所占最高频率与最低频率之差，用 B来表示，单位Hz。
❖ 信道频带：信道允许传送的信号的最高频率与最低频率 之间的频率范围。如微波的工作频率范围为300MHz－ 300GHz，电话双绞线的工作频率范围在0到数百千Hz。
❖ 信道带宽：信道能传送的信号的最高频率与最低频率之 差，用B来表示，单位Hz
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2020年9月17日星期四
其他相关概念
只有信号的频带在信道的频带允许范围 内，才能够在信道中传输。
大部分需传送的信号都位于较低的频带 上，而传输信道（如电缆、光缆等）的适用 传输频率，一般都位于高频范围。因此，需 调制解决二者的不匹配。
1、调制原理 DSB调制信号（时域表示）为：
SDS (t)B f(t)co cts
频域表示为：
S D(S B )1 2F (c)F (c)
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三、SSB（单边带调制）
SSB－Single side band
是在双边带基础上，把其中 |w|>wc （上边带USB）
或 |w|<wc（下边带LSB） 的部分进行调制。
设载波信号为：cosct
则当基带信号通过调制后，得到AM信号为：
SAM (t)S(t)co cts
频域表示：
SA(M )A 0(c)(c) 1 2F(c)F(c)
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2、解调方法
分为非相干解调（包络检波法）和相干解调（同 步检波法）。
（1）包络检波法
8、线性调制
已调信号的频谱是调制信号的水平搬移及线性变换。
9、非线性调制
已调信号的频谱将产生频谱的非线性变换，会有新的频率 分量产生。
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3.1 模拟调制概述
二、模拟调制的目的
1、信道传输频率特征的需要。 2、实现信道复用。 3、改善系统的抗噪声性能，或通过调制来提高
系统频带利用率。采用不同的调制技术对系统 性能将产生很大的影响。