模拟调制系统_(精选)
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(信息与通信)第3章模拟调制系统
数字调制技术的发展对模拟调制系统的影响
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着数字调制技术的不断发展，其对模拟调制系统的影响 越来越大。数字调制技术具有更高的抗干扰性能和频谱利 用率，可能会逐渐取代模拟调制系统。
数字调制技术如OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，正交频分复用）等在抗干扰和频谱利用率方 面具有明显优势。随着数字信号处理技术的不断进步，数字 调制系统的复杂度和成本也在逐渐降低。因此，未来数字调 制系统可能会逐渐取代模拟调制系统，成为主流的通信调制 方式。
THANKS
感谢观看
调频（FM）
通过改变载波信号的频率来表示信息。
模拟调制系统的基本组成
调制器
将低频信号转换为高频信号。
载波信号
用于传输信息的信号。
信道
传输调制信号的媒介，可以是 无线电、有线等。
解调器
将调制信号还原为原始的低频 信号。
03
模拟调制系统的性能指标
调制效率
调制效率
调制效率是衡量模拟调制系统传输效率的重要指标，它表示了调制信号的功率与 载波信号的功率之比。调制效率越高，传输效率也越高。
详细描述
目前，低频段资源已经十分紧张，而高频段 资源相对丰富。利用高频段可以有效地缓解 频谱资源紧张的问题，同时高频段信号具有 传输速率高、传输时延低等优点，能够满足 未来通信对高速率和低时延的需求。
高效率调制技术
总结词
高效率调制技术是提高模拟调制系统性能的关键。通过采用先进的调制方式，可以有效地提高频谱利用率和传输 效率。
卫星通信
卫星电视广播
模拟卫星电视广播使用模拟调制技术将视频和音频信号调制到卫星信号上，然后传输给地面接收站和 电视机。
通信原理模拟调制系统
通信原理模拟调制系统一、模拟调制系统的基本原理模拟调制系统的基本原理是将数字信号通过调制技术转换为模拟信号，然后通过信道传输，并在接收端使用解调技术将模拟信号还原为数字信号。
模拟调制系统由三个基本组成部分组成，分别是源编码器、调制器和信道。
源编码器将输入的数字信号进行编码处理，调制器将编码后的数字信号转换为模拟信号，并通过信道传输，接收端的解调器将模拟信号还原为数字信号。
二、常用的调制技术1.幅度调制（AM）幅度调制是一种常用的调制技术，通过改变载波信号的幅度来传输数字信号。
具体实现时，将载波信号与数据信号相乘，得到一个幅度变化的信号，然后通过信道传输。
发射端的解调器使用包络检测器将幅度调制信号解调为原始数据。
2.频率调制（FM）频率调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
频率调制有两种常用的方式，即调频调制（FM）和相位调制（PM）。
在调频调制中，数字信号的变化会导致载波信号频率的变化，而振幅保持不变。
接收端的解调器使用频率解调器将模拟信号还原为数字信号。
3.相位调制（PM）相位调制也是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在相位调制中，数字信号的变化会导致载波信号相位的变化，而频率和振幅保持不变。
接收端的解调器使用相位解调器将模拟信号还原为数字信号。
三、调制解调器调制解调器是模拟调制系统中的关键设备，用于实现数字信号与模拟信号的相互转换。
调制解调器在发射端将数字信号转换为模拟信号，并通过信道传输。
在接收端，调制解调器将模拟信号还原为数字信号，以便进行解码和处理。
四、模拟调制系统的应用模拟调制系统广泛应用于音频和视频信号的传输。
在电视广播中，模拟调制系统被用于将图像和声音信号转化为模拟信号，然后通过无线或有线信道传输。
在手机通信中，模拟调制系统被用于将语音信号转化为模拟信号，然后通过无线信道传输。
总结：模拟调制系统是一种将数字信号转换为模拟信号的技术，常用于音频和视频信号的传输。
它包括源编码器、调制器和信道等组成部分，并通过调制解调器实现数字信号与模拟信号的相互转换。
第5章模拟调制系统
So No
解调器输出有用信号的平均功率 解调器输出噪声的平均功率
mo2 (t) no2 (t)
输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。显然，输出信噪比越大越好。
• 解调器输入信噪比Si /Ni 的定义是：
• 制度增益定义：
用
G
便
于
比
较
同
类
调
制
系G统
采
S0 / N0 用S不i /同N解i
调
器
时
的
性
能
。
23
• 波形图 • 由波形可以看出，当满足条件： |m(t)| A0 时，其包络与调制信号波形相同， 因此用包络检波法很容易恢复出原 始调制信号。 • 否则，出现“过调幅”现象。这时用 包络检波将发生失真。但是，可以 采用其他的解调方法，如同步检波。
m t A0 mt
载波
sAM t
第6页/共95页
SSB信号的实现比AM、DSB要复杂，但SSB调制方式在传输信息时，不仅可节省发射功率， 而且它所占用的频带宽度比AM、DSB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。
16
第17页/共95页
第5章 模拟调制系统 • 残留边带（VSB）调制 • 原理：在这种调制方式中，不像SSB那样完全抑制 DSB信号的一个边带，而是逐渐切割，使其残留—小 部分，如下图所示：
第5章 模拟调制系统
• 制度增益
GDSB
So / No Si / Ni
2
由此可见，DSB调制系统的制度增益为2。也就是说，DSB信号的解调器使 信噪比改善一倍。
28
第29页/共95页
• SSB调制系统的性能 • 噪声功率NO
这里，B = fH 为SSB 信号的带通滤波器的带宽。
第5章模拟调制系统ppt课件
t
状完全一样，因此用包络检波 A 0 m ( t )
的方法就很容易从已调信号中
O
恢复出原始调制信号；
cos ct
t
O
如果调制信号
m(t) max
A0，
t
就会出现“过调幅”现象，这 s A M ( t )
时用包络检波将会发生失真，
O
需要采用其他的解调方法。
t
s(5t).1T li 幅m T1度TT调/2/2s(制t)d(t线性cos调2c制t )1原co理2s2ct
5.1 幅度调制(线性调制)原理
幅度调制 是 用 调制信号 去控制 高频载波 的 幅 度 ，使之 随 调制信号 作线性 变化的过程 。幅度调制 器 的一般模型 如图所示 ：
m(t )
×
h(t )
sm (t )
c(t ) Acos(ct 0 )
图 5-0 幅度调制器的一般模型
图中，m(t) 是 基带信号，h(t) 是 滤波器 的 冲激响应 ；
A0 m(t )
O
cosc t
O
sAM (t )
H
载频
A0
O H
SAM ( )
载频
A0
1
t
c
2 O
下边带
c
t
上边带
O
t
BAM 2fH
图5-2 AM 信号的 波形 和 频谱
5.1 幅度调制(线性调制)原理
通过调制信号的波形可以
看出，如果
m(t) max
A0
，则AM
m (t)
O
பைடு நூலகம்
波的包络与调制信号 m(t)的形
S m ()1 2[M (c)M (c)]
第3章模拟调制系统
ω-ωc) )
t
c
0
c
m(t) 0
M() )
t
m 0
m
SDSB(t) 0
M(＋ωc )/2 )
SDSB() )
M(ωc )/2 )
t cm c c+m 0 cm c c+m
)
)
DSB信号的带宽
BDSB 2m
3. DSB信号的功率及效率 DSB信号的功率定义为已调信号的均方值
PDSB sD2SB (t) m2 (t) cos2 ct
M
()[HVSB
(
c
)
HVSB
(
c
)]
只要在 M ()的频谱范围内，有 HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数.
C(ω)
πδ(ω-ωc)
t
-ωc
0
ωc
(a)
2πA0δ(ω)
M(ω)
t
(b)
-ωm 0 ωm
SAM(ω)
M(ω+ωc)/2 USB
πA0δ
LSB
LSB
M(ω－ωc)/2 USB
t
-ωc-ωm -ωc -ωc+ωm
0
ωc-ωm
ωc ωc+ωm
(c)
*几点结论：
①调幅使原来的 M () 形状没有改变，而位置搬移到 c 处，
① SSB信号的频域表达式
设得到SSB信号为下边带信号，其频谱可以表示成
S SSB
()
1 2
M
(
C
)
M
(
C
)
H
SSB
()
边带滤波器的特性在此用符号函数表示：
H SSB
t
c
0
c
m(t) 0
M() )
t
m 0
m
SDSB(t) 0
M(＋ωc )/2 )
SDSB() )
M(ωc )/2 )
t cm c c+m 0 cm c c+m
)
)
DSB信号的带宽
BDSB 2m
3. DSB信号的功率及效率 DSB信号的功率定义为已调信号的均方值
PDSB sD2SB (t) m2 (t) cos2 ct
M
()[HVSB
(
c
)
HVSB
(
c
)]
只要在 M ()的频谱范围内，有 HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数.
C(ω)
πδ(ω-ωc)
t
-ωc
0
ωc
(a)
2πA0δ(ω)
M(ω)
t
(b)
-ωm 0 ωm
SAM(ω)
M(ω+ωc)/2 USB
πA0δ
LSB
LSB
M(ω－ωc)/2 USB
t
-ωc-ωm -ωc -ωc+ωm
0
ωc-ωm
ωc ωc+ωm
(c)
*几点结论：
①调幅使原来的 M () 形状没有改变，而位置搬移到 c 处，
① SSB信号的频域表达式
设得到SSB信号为下边带信号，其频谱可以表示成
S SSB
()
1 2
M
(
C
)
M
(
C
)
H
SSB
()
边带滤波器的特性在此用符号函数表示：
H SSB
模拟调制系统
节能减排需求
随着全球能源危机和环境问题的日益严重，低功耗设计成为电子设备的
重要发展方向，能够降低能源消耗和减少碳排放。
02
市场竞争压力
低成本设计是市场竞争的重要手段之一，能够降低产品的售价，提高市
场竞争力。
03
技术挑战与解决方案
低功耗和低成本设计需要采用高效的电源管理技术、优化电路设计和制
造工艺等手段来实现，同时也需要加强新材料和新器件的研发和应用。
调试困难
模拟调制系统的调试通常需要 经验丰富的技术人员，而且调 试过程较为复杂。
升级困难
随着技术的发展，模拟调制系 统可能难以满足新的传输标准 和更高的性能要求，升级改造
较为困难。
06
模拟调制系统的发展趋势与展望
高频段、大带宽应用的发展趋势
高频段资源丰富
随着无线通信技术的发展，高频段资源逐渐被发掘和利用， 例如毫米波频段，具有丰富的频谱资源，能够满足大带宽 通信的需求。
VS
影响因素
频带利用率受到调制方式、信号参数和传 输介质等多种因素的影响。在选择调制方 式和参数时，需要综合考虑频带利用率和 系统其他性能指标。
抗干扰性能
抗干扰性能
抗干扰性能是衡量模拟调制系统在存在噪声 和干扰情况下传输质量的重要指标。抗干扰 性能越好，传输质量越高，信号失真和误码 率越低。
影响因素
基于数字信号处理（DSP）的实现方式
1 2
数字信号处理器（DSP） 利用数字信号处理算法实现信号的调制。
优点
灵活性高，可实现复杂调制方案，易于实现信号 的解调。
3
缺点
需要数字电路和编程技术，成本相对较高。
基于软件无线电（SDR）的实现方式
软件无线电（SDR）
《模拟调制系统》课件
随着物联网、智能家居和工业自动化 等领域的快速发展，模拟调制系统的 市场需求不断增长。
随着新技术的出现和应用，模拟调制 系统的竞争格局将发生变化，新的竞 争者将不断涌现。
技术创新推动市场发展
随着数字信号处理、人工智能和无线 通信等技术的不断创新和应用，模拟 调制系统的市场将进一步扩大。
THANKS
解调过程
在接收端，通过解调器将高频载波信号还原为低频 信息信号。解调过程是调制的逆过程，通过检测载 波信号的幅度、频率或相位变化，提取出原始的信 息信号。
模拟调制系统的应用场景
在有线电视系统中，模拟调制技 术用于传输电视信号，包括图像 和声音信息。
模拟调制系统在遥测遥控领域中 用于传输控制指令和数据采集信 号。
应用拓展
物联网应用
将模拟调制系统应用于物 联网领域，实现物联网设 备的远程控制和数据传输 。
智能家居应用
将模拟调制系统应用于智 能家居领域，实现家居设 备的互联互通和智能化控 制。
工业自动化应用
将模拟调制系统应用于工 业自动化领域，实现工业 设备的远程监控和自动化 控制。
市场前景
市场需求增长
竞争格局变化
02
信号源可以是各种 类型的信号发生器 ，如正弦波、方波 、三角波等。
03
信号源的频率、幅 度和波形等参数可 以根据需要进行调 整。
04
信号源的稳定性、 精度和抗干扰能力 对整个模拟调制系 统的影响较大。
调制器
调制器是模拟调制系统的核心部分，负责对信号源产 生的原始信号进行调制。
输标02入题
调制器通常由调制电路和调制器芯片组成，调制电路 用于对原始信号进行处理，调制器芯片则完成实际的 调制功能。
感谢观看
(通信原理课件)第5章模拟调制系统
数字调制技术与模拟调制技术的对比
模拟信号
频率范围宽广，传输距离有限，信号易受噪声和干扰。
数字信号
信号质量稳定，传输距离远，可以进行纠错和加密处理。
模拟调制系统的应用场景
1 广播电视
2 电信网络
3 药物反应分析
模拟广播电视、卫星传输等 是模拟调制系统最典型的应 用场景。
手机号码的拨叫、语音通信 等都是通过模拟调制信号进 行传输的。
2
调制指数
反映基带信号对载波相位影响程度的实数。
3
调制解调
用相位调制解调器进行信号的解调，得到原始的基带信号。
相位调制电路实现
移相调制电路
加上一个可调的移相网络来实现相 位调制电路，具有较广泛的应用。
频率鉴别器
在解调中进行频率鉴别器，将相位 调制信号转化为幅度调制信号。
锁相环电路
利用反馈来使输出信号的相位与设 定相位保持一致，实现恒定的相位 调制。
模拟调制系统
在通信原理中，模拟调制系统是通信系统的基础。本次演示将介绍模拟调制 的各种技术和应用场景，并展示其未来的发展趋势。
模拟调制系统概述
定义
模拟调制系统，指通过调制信号的幅度、频率或相位，将基带信号转换为通信信号的一种系 统。
作用
模拟调制系统可以将语音、图像等信息转化为高频信号，方便远距通信，具有广泛的应用。
直接调频电路
使用直接的变容二极管调制电路进行频率调制，未 使用任何电感元件，在射频前端应用较广。
电容调制电路
通过改变电容的大小来调制载波频率，调制范围相 对较小，但制造相对简单。
相位锁定环电路
使用恒振幅恒频率的信号进行相位锁定，能够获得 较高的调制精度。
相位调制原理
(优选)第模拟调制系统
宽的两倍，即
BAM 2Bm 2 f H
●上边带、下边带。都含有原调制信号的完整信息 。
●包络检波不发生失真条件 A0 m(t) 0
或
A0
m(t) max
过调制。
2.AM信号的功率分配及调制效率
已调信号功率为：
PAM sAM 2 (t) [A0 m(t)]2 cos 2 ct
A02 cos 2 ct m2 (t) cos 2 ct 2A0m(t) cos 2 ct
4.1.2 常规双边带调幅（AM）
1. AM信号的表达式、频谱及带宽 条件（在一般模型的基础上） ：
滤波器为全通网络：H( )=K(=1);
调制信号：m(t)外加直流分量A0，且 m(t) 0
（2）表达式
（1）模型
m(t)
＋
sAM (t)
×
A0
cosct
图 3-2 AM图 图 图 图 图
sAM (t) [A0 m(t)]cosc (t)
H () h(t)
表达式：
sm (t) [m(t) cos ct] * h(t)
Sm
( )
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]H
()
表达式：
模型：
sm (t) [m(t) cos ct] * h(t)
m(t)
×
sm (t)
h(t)
Sm
()
1 2
[M
(
cosct
图 4-1 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图
0
A0 m(t)
0
cosct
0
sAM (t)
t
M ( ) 1
模拟调制系统ch431课件
调制方法
模拟调制系统主要采用线性调制 方法，如调幅(AM)、调频(FM)和 调相(PM)。
模拟调制系统的组成
01
02
03
发射机
负责产生高频载波信号， 并将低频信号调制到载波 上。
信道
传输已调制的信号，可能 受到各种噪声和干扰的影 响。
接收机
从信道中接收信号，并进 行解调，恢复出原始的低 频信号。
模拟调制系统的分类
THANKS
感谢观看
在AM中，消息信号 控制载波的振幅，而 载波的频率和相位保 持不变。
调频（FM）
FM是一种通过改变载波的频率 来传输消息信号的模拟调制方法
。
在FM中，消息信号控制载波的 频率，而载波的振幅和相位保持
不变。
FM调制信号的解调相对复杂， 需要一个频率-相位检波器或一
个相位鉴频器。
调相（PM）
PM是一种通过改变载波的相位 来传输消息信号的模拟调制方 法。
地形限制等特点。
05 模拟调制系统的 实现
模拟调制器的电路设计
基于模拟信号的调制方式
利用调频、调相等方式将模拟信号转换为适合传输的调制信号。
选择合适的电路元件
根据调制器的工作原理，选择合适的电阻、电容、电感等元件，以 实现最佳的调制效果。
考虑阻抗匹配
在电路设计中，注意阻抗匹配问题，以确保信号能够有效地传输。
FDM缺点
FDM需要复杂的频率分析和滤波器 设计，且容易受到频率偏差和噪声 干扰。
时分复用（TDM）
TDM原理
时分复用（TDM）是一种 将不同信号按时间顺序交 替合并成一路信号传输的 技术。
TDM优点
TDM可以充分利用带宽， 提高传输效率。
TDM缺点
模拟调制系统主要采用线性调制 方法，如调幅(AM)、调频(FM)和 调相(PM)。
模拟调制系统的组成
01
02
03
发射机
负责产生高频载波信号， 并将低频信号调制到载波 上。
信道
传输已调制的信号，可能 受到各种噪声和干扰的影 响。
接收机
从信道中接收信号，并进 行解调，恢复出原始的低 频信号。
模拟调制系统的分类
THANKS
感谢观看
在AM中，消息信号 控制载波的振幅，而 载波的频率和相位保 持不变。
调频（FM）
FM是一种通过改变载波的频率 来传输消息信号的模拟调制方法
。
在FM中，消息信号控制载波的 频率，而载波的振幅和相位保持
不变。
FM调制信号的解调相对复杂， 需要一个频率-相位检波器或一
个相位鉴频器。
调相（PM）
PM是一种通过改变载波的相位 来传输消息信号的模拟调制方 法。
地形限制等特点。
05 模拟调制系统的 实现
模拟调制器的电路设计
基于模拟信号的调制方式
利用调频、调相等方式将模拟信号转换为适合传输的调制信号。
选择合适的电路元件
根据调制器的工作原理，选择合适的电阻、电容、电感等元件，以 实现最佳的调制效果。
考虑阻抗匹配
在电路设计中，注意阻抗匹配问题，以确保信号能够有效地传输。
FDM缺点
FDM需要复杂的频率分析和滤波器 设计，且容易受到频率偏差和噪声 干扰。
时分复用（TDM）
TDM原理
时分复用（TDM）是一种 将不同信号按时间顺序交 替合并成一路信号传输的 技术。
TDM优点
TDM可以充分利用带宽， 提高传输效率。
TDM缺点
第四部分模拟调制系统-
S(t) 3 A c2 o (1 s0 [)t] 2 A c52 o 0 (9 s7 [ )t]5
8 VSB
8
Aco2s[(120)0t]0
2
27
28
设 m (t) M ()
则 S m () F [ s m ( t) ] A 2 [ M ( c ) M ( c ) 3
在频谱结构上，它的频谱完全是基带信 号频谱在频域的简单搬移——线性调制
m（t） ×
H(t) sm（t）
带通滤波器 cosωct
线性调制信号的一般产生方法
4
s m ( t ) h () m ( t ) cc t o c) s d(
第四章 模拟调制系统
4.1 引言
4.2 幅度调制
4.3 非线性调制
4.4 频分复用
4.5 复合调制及多级调制的概念
1
4.1 引言
调制 按调制信号(基带信号)的变化规律去 改变载波某些参数的过程.
目的 频率变换,信道复用,提高抗干扰性能
分类
载波
调制信号
正弦波
数字信号
数字调制
模拟信号
模拟调制
脉冲串
脉冲调制
2
A [(f 12)0 0 (f 0 12)0 ]
2
A [(f 80 ) 0 (f0 80 )0 ]
2
26
S V( SfB ) 3 8 A [(f 10 ) 2(f5 1 00 )2 ] A [(f 97 ) 5(0 f 97 )5 ] 8 A [(f 12)0 0 (f 0 12)0 2
2 1 [ S m () S () ] 1 2 [ S m ( c ) S m ( c ) （2）]
20
S m () 1 2 [ M (c ) M (c )H ] () （3）
第四章 模拟调制系统
2. 调制的分类：模拟调制与数字调制、 线性调制（AM、DSB、SSB、VSB）与非 线性调制（FM、PM）、连续波调制与脉 冲调制。
3. 调制的作用。
2020/4/17
海南大学 信息学院
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4.1 引言
一、基本概念
1. 调制：发送端把基带信号频谱搬移到给定信道通带 内的过程。
2. 解调：在接收端把已搬移到给定信道通带内的频谱 还原为基带信号频谱的过程。
(a) 带通滤波器
B
c
H ( )
B
0
c
H ( )
(b) 高通滤波器
c
(c) 低通滤波器
c
2020/4/17
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0
c
H ( )
0
c
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4.2 幅度调制原理及抗噪性能
2. DSB 调制的时域表示式
S
式中m(t)
D为SB基(tc带f)o(调stA)制mfc信t(( t号t))c。o s[c(t1
2020/4/17
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4.1 引言
三、调制的分类
1、 按调制信号m(t) 的不同分为：模拟调制（特点： m(t)
是连续信号）和数字调制（特点： m(t)是数字A信m号pli）tu。de
Modulatio
调幅（AM）
nDouble
模拟 调制
幅度调制
双边带（DSB） 单边带（SSB） 残留边带（VSB）
4.2 幅度调制原理及抗噪性能
S(t)
S ( )
A
A
A
c
0
M
(
3. 调制的作用。
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4.1 引言
一、基本概念
1. 调制：发送端把基带信号频谱搬移到给定信道通带 内的过程。
2. 解调：在接收端把已搬移到给定信道通带内的频谱 还原为基带信号频谱的过程。
(a) 带通滤波器
B
c
H ( )
B
0
c
H ( )
(b) 高通滤波器
c
(c) 低通滤波器
c
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0
c
H ( )
0
c
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4.2 幅度调制原理及抗噪性能
2. DSB 调制的时域表示式
S
式中m(t)
D为SB基(tc带f)o(调stA)制mfc信t(( t号t))c。o s[c(t1
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4.1 引言
三、调制的分类
1、 按调制信号m(t) 的不同分为：模拟调制（特点： m(t)
是连续信号）和数字调制（特点： m(t)是数字A信m号pli）tu。de
Modulatio
调幅（AM）
nDouble
模拟 调制
幅度调制
双边带（DSB） 单边带（SSB） 残留边带（VSB）
4.2 幅度调制原理及抗噪性能
S(t)
S ( )
A
A
A
c
0
M
(