通信原理课件 第5章 模拟调制系统
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A0 2 A0 ( )
sm(t) sAM (t) A0 m(t) cosct
所以
SAM ( ) F ( A0 m(t ) F cos ct
A0 ( c ) ( c )
1 2
M (
c
)
M (
c
)
m(t ) A0 m(t )
m(t) M ( )
A0 2 A0 ( )
幅信号 sAM (t) [A0 f (t)]cosCt 时，试求解调后的输出信号 y0 (t) 。并画出相
应点的频谱图。
解 图 4-19 中乘法器的输出为
y(t) [A0 f (t)]cosct cosct
利用三角公式 cos2 ct 0.5[1 cos2ct] ，得 y(t) 的表达式为
AM 频谱示意图
M( )
0
H
c
0
c
SAM
下边带
上边带
c H c c H
0
c H
c
c H
SAM ( ) A0 ( c ) ( c )
2 H
1 2
M
(
c
)
M
(
c
)
SAM(t) 的频谱是 m(t) 的频谱在频域内的线性搬移
称之为线性调制
sm(t) sAM (t) A0 m(t) cosct 1）信号功率：
其中
m(t) 0 ;
m(t ) max
A0
2）信号波形 A0 m(t)
A0
cos ct
t
t
包络
Sm (t )
t
卷积定理
f1 (t ) f2 (t ) F1 ( ) F2 ( )
f1 (t )
f2(t)
1
2
F1 ( ) F2 ( )
常用信号频谱
cosct ( c ) ( c ) 1 2 ( )
cos2 ct 0.5[1 cos 2ct]
最后得 y(t) 的表达式为
y(t)
1 2
f
(t)[1 cos2ct]
1 f (t) 2
12 f (t)cos2ct
低频分量
高频分量
经低通滤波后，滤掉高频分量，取出低频分量，得输出为
y0 (t)
1 2
f (t)
【例】设同步检波器的原理框图仍如图 4-19 所示，当输入信号为常规调
2）频谱结构
SDSB ( )
1 2
M (
c )
M (
c )
重要参数：信号带宽 BDSB 2 H
3）调制方法
四种信号同时演示
重要参数：信道带宽 WDSB 2 H
4）解调方法 相干解调
5.3 非线性调制的原理
5.4 调频系统的抗噪性能
5.5 各种模拟系统的比较
5.6 频分复用（FDM）
作业
作业
习题 5-1、2、7、9 、10 自行完成所有思考题
基本概念
调制信号：模拟基带信号（低频） 载波：单一频率的正弦波（高频） 已调信号：调制信号和载波的合成信号（高频） 调制：用调制信号去控制载波信号的某个参数，使
(t) 1
常用运算公式
f (t) (t) f (t) f (t) (t T ) f (t T )
f (t) (t ) f (0) (t) f (t ) (t T ) f (T ) (t T )
AM 频谱公式：卷积运算
因为 且
m(t ) M ( ) cosct ( c ) ( c )
y(t) f (t) cosct cosct
cos(x y) cos x cos y sin x sin y
利用三角公式 cos(x y) cos x cos y sin x sin y
cos x cos y 0.5[cos(x y) cos(x y)]
令 x y ct ，进一步得
PAM
s
2 AM
(
t
)
[
A0
m(t )]2 cos2 ct
A02 cos2 ct m2 (t )cos2 ct 2 A0m(t )cos2 ct
A02 2
m2(t) 2
Pc
Ps
2）调制效率：
AM
Ps PAM
m2 t A02 m2 t
单频满调制时有： m(t) A0 cosmt
AM
第五章 模拟调制系统
主要内容 ➢ 模拟调制系统的组成 ➢ 幅度和角度调制的定义 ➢ 幅度调制的四种方法 ➢ 抗噪声性能的分析方法 ➢ 频分复用系统
重点 ➢ 系统的组成框图 ➢ 调幅信号波形及频谱图 ➢ 解调方法及性能 ➢ 信噪比的计算 ➢ 频分复用的实现
5.0 基本概念
5.1 幅度调制的原理
5.2 线性调制系统的抗噪性能
y(t)
1 2
[
A0
f
(t)][1 cos2ct]
12 [A0f (t)]
12 [A0f (t)]cos2ct
低频分量
高频分量
经低通滤波后，滤掉高频分量，取出低频分量，如图 4-21 所示。得输出为
y0 (t)
1 2 [ A0
f (t)]
DSB 信号
1）信号表达式 sm (t ) sDSB (t ) m(t ) cosct
参数随调制信号的变化而变化。 解调：调制的逆过程
调制的目的
频率变换;信道复用;改善系统性能.
调制的方法
模拟调制
幅度: AM、DSB、SSB、VSB 角度: FM、PM
பைடு நூலகம்
AM 信号
1）信号表达式 sm (t) sAM (t) A0 m(t) cosct
2）频谱结构
SAM ( ) A0 ( c ) ( c )
t
解调信号 fˆ (t) 的波形
相干解调（同步检波）
输入调幅信号 s(t)
y(t) 低通 y0 (t) 滤波
载波 提取
cos C t
同步检波器的原理框图
下面分析同步检波的工作原理。设输入信号为抑制载波的双边 带调幅信号 s(t) sDSB(t) f (t) cosCt ，得图中乘法器的输出为
y(t) f (t) cosct cosct
Ps PAM
m2 t
A02 m2 t
1 3
m2(t) A02 / 2
s AM
s AM (t )
LPF
包络检波原理框图
f (t)
t
高频分量
二极管单向导电性 低频分量
f (t)
t
低通滤波
t
图 5-13 包络检波的工作过程
D
sAM
充电
C
R
放电
fˆ (t)
包络检波电路
fˆ (t)
放电 f (t) 充电
频谱计算
频谱图
1 2
M (
c
)
M (
c
)
重要参数：信号带宽 BAM 2 H
3）调制效率
AM
PS PAM
1 3
4）调制方法 四种信号同时演示
重要参数：信道带宽 WAM 2 H
5）解调方法 非相干解调：包络检波法 相干解调：同步检波法
1）信号表达式： sm (t) sAM (t) A0 m(t) cosct
sm(t) sAM (t) A0 m(t) cosct
所以
SAM ( ) F ( A0 m(t ) F cos ct
A0 ( c ) ( c )
1 2
M (
c
)
M (
c
)
m(t ) A0 m(t )
m(t) M ( )
A0 2 A0 ( )
幅信号 sAM (t) [A0 f (t)]cosCt 时，试求解调后的输出信号 y0 (t) 。并画出相
应点的频谱图。
解 图 4-19 中乘法器的输出为
y(t) [A0 f (t)]cosct cosct
利用三角公式 cos2 ct 0.5[1 cos2ct] ，得 y(t) 的表达式为
AM 频谱示意图
M( )
0
H
c
0
c
SAM
下边带
上边带
c H c c H
0
c H
c
c H
SAM ( ) A0 ( c ) ( c )
2 H
1 2
M
(
c
)
M
(
c
)
SAM(t) 的频谱是 m(t) 的频谱在频域内的线性搬移
称之为线性调制
sm(t) sAM (t) A0 m(t) cosct 1）信号功率：
其中
m(t) 0 ;
m(t ) max
A0
2）信号波形 A0 m(t)
A0
cos ct
t
t
包络
Sm (t )
t
卷积定理
f1 (t ) f2 (t ) F1 ( ) F2 ( )
f1 (t )
f2(t)
1
2
F1 ( ) F2 ( )
常用信号频谱
cosct ( c ) ( c ) 1 2 ( )
cos2 ct 0.5[1 cos 2ct]
最后得 y(t) 的表达式为
y(t)
1 2
f
(t)[1 cos2ct]
1 f (t) 2
12 f (t)cos2ct
低频分量
高频分量
经低通滤波后，滤掉高频分量，取出低频分量，得输出为
y0 (t)
1 2
f (t)
【例】设同步检波器的原理框图仍如图 4-19 所示，当输入信号为常规调
2）频谱结构
SDSB ( )
1 2
M (
c )
M (
c )
重要参数：信号带宽 BDSB 2 H
3）调制方法
四种信号同时演示
重要参数：信道带宽 WDSB 2 H
4）解调方法 相干解调
5.3 非线性调制的原理
5.4 调频系统的抗噪性能
5.5 各种模拟系统的比较
5.6 频分复用（FDM）
作业
作业
习题 5-1、2、7、9 、10 自行完成所有思考题
基本概念
调制信号：模拟基带信号（低频） 载波：单一频率的正弦波（高频） 已调信号：调制信号和载波的合成信号（高频） 调制：用调制信号去控制载波信号的某个参数，使
(t) 1
常用运算公式
f (t) (t) f (t) f (t) (t T ) f (t T )
f (t) (t ) f (0) (t) f (t ) (t T ) f (T ) (t T )
AM 频谱公式：卷积运算
因为 且
m(t ) M ( ) cosct ( c ) ( c )
y(t) f (t) cosct cosct
cos(x y) cos x cos y sin x sin y
利用三角公式 cos(x y) cos x cos y sin x sin y
cos x cos y 0.5[cos(x y) cos(x y)]
令 x y ct ，进一步得
PAM
s
2 AM
(
t
)
[
A0
m(t )]2 cos2 ct
A02 cos2 ct m2 (t )cos2 ct 2 A0m(t )cos2 ct
A02 2
m2(t) 2
Pc
Ps
2）调制效率：
AM
Ps PAM
m2 t A02 m2 t
单频满调制时有： m(t) A0 cosmt
AM
第五章 模拟调制系统
主要内容 ➢ 模拟调制系统的组成 ➢ 幅度和角度调制的定义 ➢ 幅度调制的四种方法 ➢ 抗噪声性能的分析方法 ➢ 频分复用系统
重点 ➢ 系统的组成框图 ➢ 调幅信号波形及频谱图 ➢ 解调方法及性能 ➢ 信噪比的计算 ➢ 频分复用的实现
5.0 基本概念
5.1 幅度调制的原理
5.2 线性调制系统的抗噪性能
y(t)
1 2
[
A0
f
(t)][1 cos2ct]
12 [A0f (t)]
12 [A0f (t)]cos2ct
低频分量
高频分量
经低通滤波后，滤掉高频分量，取出低频分量，如图 4-21 所示。得输出为
y0 (t)
1 2 [ A0
f (t)]
DSB 信号
1）信号表达式 sm (t ) sDSB (t ) m(t ) cosct
参数随调制信号的变化而变化。 解调：调制的逆过程
调制的目的
频率变换;信道复用;改善系统性能.
调制的方法
模拟调制
幅度: AM、DSB、SSB、VSB 角度: FM、PM
பைடு நூலகம்
AM 信号
1）信号表达式 sm (t) sAM (t) A0 m(t) cosct
2）频谱结构
SAM ( ) A0 ( c ) ( c )
t
解调信号 fˆ (t) 的波形
相干解调（同步检波）
输入调幅信号 s(t)
y(t) 低通 y0 (t) 滤波
载波 提取
cos C t
同步检波器的原理框图
下面分析同步检波的工作原理。设输入信号为抑制载波的双边 带调幅信号 s(t) sDSB(t) f (t) cosCt ，得图中乘法器的输出为
y(t) f (t) cosct cosct
Ps PAM
m2 t
A02 m2 t
1 3
m2(t) A02 / 2
s AM
s AM (t )
LPF
包络检波原理框图
f (t)
t
高频分量
二极管单向导电性 低频分量
f (t)
t
低通滤波
t
图 5-13 包络检波的工作过程
D
sAM
充电
C
R
放电
fˆ (t)
包络检波电路
fˆ (t)
放电 f (t) 充电
频谱计算
频谱图
1 2
M (
c
)
M (
c
)
重要参数：信号带宽 BAM 2 H
3）调制效率
AM
PS PAM
1 3
4）调制方法 四种信号同时演示
重要参数：信道带宽 WAM 2 H
5）解调方法 非相干解调：包络检波法 相干解调：同步检波法
1）信号表达式： sm (t) sAM (t) A0 m(t) cosct