(张平川)第2章模拟调制技术

优势：（对比于双边带调制）
➢信道频带利用率提高了一倍
BSSB 1 2BDS BBmfH
单边带调制（SSB）
SSB信号的产生
滤波法
m(t )
×
HSSB()
cos ct
sSSB (t )
图 3-9SSB信 号 的 滤 波 法 产 生
HH ( ) 1
c
0
c
（a）
HL( ) 1
c
0
c
（b）
M ( ) 1
波器，只使它的一个边带的大部分和另一边带 的小部分通过. 特点：频谱利用率略小于单边带调制.
残留边带调制（VSB）
残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之 间的一种调制方式，它既克服了DSB信号占用频 带宽的问题，又解决了单边带滤波器不易实现的 难题。
0 0 ．．． ( )
j ( 0 ) ( 0)
2.1.1 幅度调制（线性调制）
幅度调制的一般模型
定义：用调制信号去控制
m(t)
高频正弦载波的幅度，使其按
×
sm (t)
h(t)
调制信号的规律变化的过程。
cos ct
图3-1幅度调制器的一般模型
s m (t) [m (t)co c t]* s h (t)
t H 0 H
t
S AM ()
A0
1/2
A0
t
c
0
c
2H
• AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为 基带信号带宽的两倍，即
BAM 2Bm2fH
AM信号的解调
调制的逆过程叫做解调。AM信号的解调方法 有两种：相干解调和包络检波解调。
相干解调
用一个低通滤波器，就无失真的恢复出原始的调制
信号：
第2章 模拟调制技术
2.1 模拟调制技术
幅度调制 角度调制（非线性调制）
调制的定义：是按原始电信号的变化规律去 改变载波某些参量的过程。
调制的方式 ：模拟调制和数字调制 ；正弦 波和脉冲调制 。
调制的目的：进行频谱搬移，把调制信号的 频谱搬移到所希望的位置上，从而提高系统信息 传输的有效性和可靠性。
1
(3 -7 7 )
t
-1
( )
．．．
0
F1 ( j ) ( )
．．．
0 0
对于正弦信号
f 2 (t) sin 0t
f 2 (t)
sin 0t
e
j0t
e j0t 2j
1 t
有
-1
F2 ( j)
1 2(
2j
0 )
2(
0 )
(3 -7 8 )
( )
．．．
t
0
图 3 - 25
Im F2 ( j )
s AM (t)
x
LPF
mo (t)
cos ct
sAM (t)cocts[A 0m (t)c ] o 2图c st3-4 相干解调原理框图 1 2[A 0m (t) ]1 2[A 0m (t)c] o 2s ct
1 mo(t)2[A0 m(t)]
包络检波法
D
R
C
电容器两端电压 载波包络
载波
包络检波法
sp(t)sSSB (t)cosct 12[m(t)cosctm (t)sinct]cosct 12m(t)co2sct12m ˆ(t)cosctsinct 14m(t)14m(t)co2sct14m (t)sin2ct
经低通滤波后的解调输出为
mo
(t)
1 4
m(t)
残余边带调制(VSB)
介于双边带和单边带调制之间的一种调制方法 实现：让已调双边带信号通过一只残余边带滤
电路由二极管D、电阻R和电容C组成。RC
满足条件：
1
1
RC
c
H
这时，包络检波器的输出与输入信号的包 络十分相近，即： m o(t)A 0m (t)
抑制载波的双边带调幅
sDS (t)B m (t)co cts
m(t ) ×
sDSB (t )
1
cos ct
SD(S)B 2[M ( c)M ( c)]图3-7DSB调制器模型
×
A0
cos ct
图 3-2AM 调 制 器 模 型
为了保证包络检波时不发生失真，必须满足
S A (M ) A 0 [( c ) ( c ) 1 2 ] [ M ( c ) M ( c )]
A0m(t)0 A0 m(t)max
m(t)
0
A0 m(t)
0
cosct
0
sAM (t)
0
t
M () 1
傅里叶变换后，其频谱为集中于0 ，强度为 2 的冲激。这说明信号时间特性的
相移对应于频域中的频率转移。
二、余弦、正弦信号的傅里叶变换
对于余弦信号
f1 (t)
cos0t
e j0t
e j0t 2
t
其频谱函数
F1 (
j )
1 2(
2
0 )
2(
0 )
(
0wenku.baidu.com
)
(
0
)
f1 (t) cos 0t
调制的种类： AM 、 DSB-SC、 SSB 、 VSB 、FM和PM。
一、复指数信号的傅里叶变换
对于复指数信号
f (t) e j0t
t
因为
1 2 ()
由频移性
1e j0t 2 ( 0 )
1e j0t
2 ( 0 )
(3-76)
复指数信号是表示一个单位长度的相量以固定的角频率0 随时间旋转，经
DSB信号的解调
DSB信号只能采用相干解调，则乘法器
输出为： sDS(tB)cosctm(t)co2 sct
1m(t)1m(t)c 22
o2 sct
经低通滤波器滤除高次项，得
mo
(t)
1 2
m(t)
单边带调制（SSB）
克服：通常对基带信号进行某种处理，使其直流为零， 低频分量尽可能小，从而使已调 ASK信号的上下边带之 间有一个明显的分界，这样就能用普通滤波器切除一个 边带，从而实现单边带调制
S m ( ) 1 2 [M ( c) M ( c)H ]( )
常规双边带调幅（AM）
当滤波器（H(w)=1)为全通网络，调制信号
m(t)叠加直流A0后与载波相乘：
sAM (t)[A 0m (t)c ] o c(st) A 0co c(st)m (t)co c(st)
m(t )
＋
s AM (t )
H
上边带
c
下边带
c
0 H
SUSB ( ) 1/2
上边带
0
c
SLSB ( ) 1/2 下边带
0
c
SSB信号的解调
SSB信号的解调也不能采用简单的包络检 波，需采用相干解调，
s SSB (t )
s p (t )
x
LPF
mo (t )
cos ct
图 3-13 SSB 信 号 的 相 干 解 调
乘法器输出为：
m(t)
0
t
M ( ) 1
cosct
0
sDSB (t)
0
t
t
载波反向点
H
0 H
SDSB ( ) 1/2
2 H
c
0
c
• DSB信号不能进行包络检波，需采用相干 解调；
• 除不含有载频分量离散谱外，DSB信号的 频谱由上下对称的两个边带组成。
• 故DSB信号是不带载波的双边带信号，它 的带宽为基带信号带宽的两倍。