模拟调制系统

3.14 调制的分类
正弦波调制（连续波调制）
调制方式 常规双边带调制AM 双边带调制DSB 线性调制 单边带调制SSB 残留边带调制VSB 非线性调制 频率调制FM 相位调制PM 振幅键控ASK 频移键控FSK 数字调制 相位键控PSK 其它高效数字调制 QAM、MSK 广播
用途举例 立体声广播 载波通信、短波无线电话通 信 电视广播、传真 微波中继、卫星通信 中间调制方式 数据传输 数据传输 数据传输 数字微波、空间通信
3.2 幅度调制

幅度调制的原理 用调制信号f(t)控制高频载波C(t)的振幅，使载波的振 幅随调制信号的变化而变化。数学模型见图。 f(t) S(t)
×
h（t） c(t)
幅度调制的一般模型
幅度调制的原理
根据滤波器特性和调制信号所含频谱成分的差异， 幅度调制分为：
调幅（AM）—H（w）为全通网络，f(t)含有直流成分。 双边带（DSB）—H（w）为全通网络，f(t)无直流成 分。 单边带（SSB）—H（w）为截止频率为载频fc的高通 或低通滤波器。 残留边带（VSB）—H（w）为特定的互补特性滤波器。
已调信号：调制后得到的其参量随原始信号作线
性变化的信号称为已调信号。（特点：1，携带原 始信号的信息。2，适合在信道中传输。） 一调制的作用（为什么需要调制）
3.1.3调制的作用（为什么需要调制）
调制是为了有效发射 调制是为了频分复用
1）调制的实质是进行频谱搬移。把基带信号的频谱搬移到 载频附近，以适应信道频带要求，使信号特性与信道特性 相匹配，便于发送和接收。 信号频率足够高 无线电信号能够发射的条件 天线具有开放性结构
3.2.2 调幅波包络不失真的条件 前提：调幅引起的最大振幅增量 f (t ) A0 ，即瞬时振幅的 最小值A(t)min小于零时。否则包络就会失真。 波形特点：AM信号振幅包络的形状与基带信号形状一致， 即AM信号的振幅包络随基带信号的瞬时值按一定比例变 化。
f (t ) Am cos(mt m )
3.1.1 调制的定义 调制：用待传输的原始信号去控制高频正弦波或周 期性脉冲信号的某个参量，使它随基带信号的变化而变 化。其实质是频谱变换。
基带信号 f(t) 调制器
已调信号 Sm(t)
载波信号 c(t)
3.1.2常用名词解释

基带信号(调制信号)
原始信号称为基带信号（或调制信号）；

载波信号(被调制信号) 高频正弦波或周期性脉冲信号称为载波；
1 1 由于 cos ct cos 2ct 2 2 且cos 2ct 0
假定调制信号f(t)没有直流分量
1 2 1 1 2 2 PAM A (t ) [ A0 f (t )] [ A0 2 A0 f (t ) f 2 (t )] 2 2 2 1 2 1 2 A0 f (t ) Pc Pf 2 2

脉冲调制
调制方式
脉幅调制PAM
用途举例
中间调制方式、遥测 中间调制方式
脉冲模拟调制 脉宽调制PDM
脉位调制PPM
脉码调制PCM
遥测、光纤传输
市话中继线、卫星、空间通 信
增量调制DM（ΔM） 军用、民用数字电话 脉冲数字调制 差分脉码调制DPCM 电视电话、图像编码 其它编码方式 ADPCM 中速数字电话
时域表达式 频域表达式
S AM (t ) [ A0 f (t )]cosct A0 cosct f (t ) cosct
1 S AM ( ) A0 [ ( c ) ( c )] [ F ( c ) F ( c )] 2
结论：已调信号的频谱与基带信号的频谱形状上完全一 样，只是进行了频谱搬移。（线性调制） 基带信号带宽W：F 调幅信号带宽是基带信号带宽（基带信号最高 频率 ）2倍 BAM = WAM /2= 2F(Hz)
f(t) A0
AM信号的波形及频谱
F(ω)
t c(t) t
-ωm
0 c(ω)
ωm
ω
-ωc
2ω
m
0
ωc
SAM(ω)
ω
sAM(t) t
-ωc
0
ωc
ω
3.2.4 调幅波的功率
PAM
1 2 2 lim S ( t ) dt S AM aM (t ) T T T / 2
2
T /2
PAM [ A(t ) cosct ]2 A2 (t ) cos2 ct
3.1引言
• 调制在通信系统中具有重要的作用。通过调制， 不仅可以进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬 移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成 适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信 号，而且，它对系统的传输有郊性和传输可靠 性有着很大的影响。 • 在通信系统的发送端通常需要有调制过程，而 在接收端则需要有反调制过程——解调过程。
基带信号的低频分量丰富，如果直接传送信号损耗太大； 天线能有效发射电磁波的另一条件是：所发射的信号波长与 天线的尺寸相比拟。载波的频率较高(波长较短)，发射天线 易于制作。
3.1.3调制的作用（为什么需要调制）
2）实现信道的复用，即在一个信道中同时实现传输多 路信号，以提高信道的利用率。 如若干个广播电台同时工作时，由于不同基带信号 频谱所占据的频带大致相同，若不进行不同载波的调制， 广播电台就无法同时工作。 3）利用信号带宽和信噪比的互换性，提高系统的抗干 扰性能，并有效地利用频带。 如扩频通信，射频信号带宽远大于基带信号带宽， 使基带信号淹没在噪声中而不容易被发现,提高了系统 的可靠性和隐蔽性。
பைடு நூலகம்
3.2.1 调幅信号（AM）
1）定义：由模拟信号对载频的幅度进行调制得到。 2）时间表示式： 载频信号 调幅信号
C(t ) A cos(ct 0)
S AM (t ) A(t ) cos(ct 0 ) [ A0 f (t )]cos(ct 0 )
调幅信号为调制信号f(t)叠加直流A0后对载波 的幅度进行调制形成。
A0 1 AM cos(mt m )cos(ct 0 ) S AM (t ) A0 Am cos(mt m )cos(ct 0 )
AM Am A 调幅指数。取值：小于1；正常调幅 ； 0
等于1；满调幅 大于1；过调幅
3.2.3 调幅信号的频谱