5.1-幅度调制的原理详解
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5[1].1频谱搬移及调幅的基本原理
![5[1].1频谱搬移及调幅的基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/173d7935eefdc8d376ee321d.png)
上,下边频分量的振幅 不超过载波振幅的一半
BW = 2F
13
例5.1
已知调制信号u (t) = Um cos t (V),AM波的振幅峰值
U AM (t ) max=1.9V,振幅谷值 U AM (t ) min =0.6V,比例常数 K a =0.9 (1/V),求已调波载频分量的振幅 U cm,原调制信号的振幅 U m以 及调幅系数 ma .
二,AM调幅电路组成模型 调幅电路组成模型 uc(t) uc(t) u(t) + UQ X AMXY Y uAM(t) 或 u(t) X AMXY Y uAM(t)
+ + – – UQ
uAM ( t ) = AM [U Q + u ( t )]U cm cos ω c t = [ AMU QU cm + AMU cm u ( t )] cos ω c t
15
2.抑制载波的双边带调幅 DSB) 2.抑制载波的双边带调幅(DSB)
1)表达式
uDSB (t ) = kau (t ) × cos ωct
"相乘"实现! 相乘"实现! 单频调制时 ka由调制电路和B (t ) = maU c cos t cos ωc t maU c = [cos(ωc + )t + cos(ωc )t ] 2
20
5.调幅波的功率 5.调幅波的功率 调幅波的
故载波分量功率 边频分量功率: 边频分量功率:
PSSB
1 Pc = T
1 = T
∫
∫
T 0
(U c m c o s ω c t ) 2 d t RL
1 U 2 cm = 2 RL
T
0
[
BW = 2F
13
例5.1
已知调制信号u (t) = Um cos t (V),AM波的振幅峰值
U AM (t ) max=1.9V,振幅谷值 U AM (t ) min =0.6V,比例常数 K a =0.9 (1/V),求已调波载频分量的振幅 U cm,原调制信号的振幅 U m以 及调幅系数 ma .
二,AM调幅电路组成模型 调幅电路组成模型 uc(t) uc(t) u(t) + UQ X AMXY Y uAM(t) 或 u(t) X AMXY Y uAM(t)
+ + – – UQ
uAM ( t ) = AM [U Q + u ( t )]U cm cos ω c t = [ AMU QU cm + AMU cm u ( t )] cos ω c t
15
2.抑制载波的双边带调幅 DSB) 2.抑制载波的双边带调幅(DSB)
1)表达式
uDSB (t ) = kau (t ) × cos ωct
"相乘"实现! 相乘"实现! 单频调制时 ka由调制电路和B (t ) = maU c cos t cos ωc t maU c = [cos(ωc + )t + cos(ωc )t ] 2
20
5.调幅波的功率 5.调幅波的功率 调幅波的
故载波分量功率 边频分量功率: 边频分量功率:
PSSB
1 Pc = T
1 = T
∫
∫
T 0
(U c m c o s ω c t ) 2 d t RL
1 U 2 cm = 2 RL
T
0
[
信号与系统郑君里版第五章
系统的H（jw）为低通滤波器，不允许高频分 量通过，输出电压不能迅速变化，于是不再表现为 举行脉冲，而是以指数规律逐渐上升和下降。
二、无失真传输 1、信号失真
(1）幅度失真. 系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度的衰减, 使响应各频率分量的相对幅度产生变化, 即引入幅度失真.
(2）相位失真. 系统对信号中各频率分量产生相移不与频率成正比, 使响应各频率分量在时间轴上的相对相对位置产生变化, 即引入相位失真.
求响应
V2 (
j)
gE jw jw
(1
e
jw
)
E(
1 jw
1
)(1 jw
e
jw
)
E 1 (1 e jw ) E (1 e jw )
jw
jw
又Q E (1 e j ) F1 E u(t) u(t )
j
E F1 Eetu(t)
j
u2 (t) Eu(t) u(t ) E etu(t) e(t )u(t )
φ(t)=Kpm(t) 其中Kp是常数。于是，调相信号可表示为
sPM(t)=Acos［ωct+Kpm(t)］
(2)频率调制，是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)而
线性变化，即
d(t)
dt
k
f
t
m( )d
其中Kf是一个常数
相位偏移为： 可得调频信号为：
FM和PM非常相似， 如果预先不知道调制信号 m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号 还是调频信号。
如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波， 这种方式叫间接调相；
如果将调制信号先积分，而后进行调相， 则得到的是调频 波，这种方式叫间接调频。
二、无失真传输 1、信号失真
(1）幅度失真. 系统对信号中各频率分量幅度产生不同程度的衰减, 使响应各频率分量的相对幅度产生变化, 即引入幅度失真.
(2）相位失真. 系统对信号中各频率分量产生相移不与频率成正比, 使响应各频率分量在时间轴上的相对相对位置产生变化, 即引入相位失真.
求响应
V2 (
j)
gE jw jw
(1
e
jw
)
E(
1 jw
1
)(1 jw
e
jw
)
E 1 (1 e jw ) E (1 e jw )
jw
jw
又Q E (1 e j ) F1 E u(t) u(t )
j
E F1 Eetu(t)
j
u2 (t) Eu(t) u(t ) E etu(t) e(t )u(t )
φ(t)=Kpm(t) 其中Kp是常数。于是，调相信号可表示为
sPM(t)=Acos［ωct+Kpm(t)］
(2)频率调制，是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)而
线性变化，即
d(t)
dt
k
f
t
m( )d
其中Kf是一个常数
相位偏移为： 可得调频信号为：
FM和PM非常相似， 如果预先不知道调制信号 m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号 还是调频信号。
如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波， 这种方式叫间接调相；
如果将调制信号先积分，而后进行调相， 则得到的是调频 波，这种方式叫间接调频。
幅度调制(线性调制)的原理
第 4 章 模拟调制系统
4.1 幅度调制（线性调制）的原理 4.2 线性调制系统的抗噪声性能 4.3 非线性调制（角调制）的原理 4.4 调频系统的抗噪声性能 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
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第 4章模拟调制系统
4.1幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按 调制信号的规律而变化的过程。 幅度调制器的一般模型如图 4 - 1 所示。
由频谱图可知，DSB信号虽然节省了载波功率，功率利用 率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM 信号带宽相同。由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的， 它们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带 即可，这就是单边带调制能解决的问题。
4.1.3单边带调制(SSB)
DSB信号包含有两个边带，即上、下边带。由于这两个边 带包含的信息相同，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一 个边带就够了。这种只传输一个边带的通信方式称为单边带通 信。单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。
1. 用滤波法形成单边带信号
H( )
1
－ c
0
c
(a)
H( )
1
－ c
0
c
(b)
图 4 –5 形成SSB信号的滤波特性
M( )
－ H O H
上边带 下边带
SM( ) 下边带 上边带
－ c
O
c
上边 带频谱
－ c
O
c
下边 带频谱
－ c
O
c
图 4 - 6 SSB信号的频谱
2.
sDSB (t) Am cos wnt cos wct
－ c
O
c
4.1 幅度调制（线性调制）的原理 4.2 线性调制系统的抗噪声性能 4.3 非线性调制（角调制）的原理 4.4 调频系统的抗噪声性能 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
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第 4章模拟调制系统
4.1幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按 调制信号的规律而变化的过程。 幅度调制器的一般模型如图 4 - 1 所示。
由频谱图可知，DSB信号虽然节省了载波功率，功率利用 率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM 信号带宽相同。由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的， 它们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带 即可，这就是单边带调制能解决的问题。
4.1.3单边带调制(SSB)
DSB信号包含有两个边带，即上、下边带。由于这两个边 带包含的信息相同，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一 个边带就够了。这种只传输一个边带的通信方式称为单边带通 信。单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。
1. 用滤波法形成单边带信号
H( )
1
－ c
0
c
(a)
H( )
1
－ c
0
c
(b)
图 4 –5 形成SSB信号的滤波特性
M( )
－ H O H
上边带 下边带
SM( ) 下边带 上边带
－ c
O
c
上边 带频谱
－ c
O
c
下边 带频谱
－ c
O
c
图 4 - 6 SSB信号的频谱
2.
sDSB (t) Am cos wnt cos wct
－ c
O
c
cp5_1幅度调制
输出=输入信号的包络
5-1-14
第1节 幅度调制
5.1
幅度调制
基本概念 调幅AM
双边带调制DSB
单边带调制SSB
残留边带调制VSB
《 通信原理》第五章 模拟调制系统
5-1-15
第1节 幅度调制
双边带调制（DSB
模型： 时域表示式：
Double-sideband Modulation
优点：不需要滤波器具有陡峭的截止特性。 缺点：宽带相移网络难用硬件实现。
《 通信原理》第五章 模拟调制系统 5-1-23
《 通信原理》第五章 模拟调制系统
5-1-4
第1节 幅度调制
常见的模拟调制方式
幅度调制：信息加载在正弦载波的幅度上，称为幅度调制。 幅度调制属于线性调制，是基带信号频谱的搬移。 sm (t ) A(t)cos[ct (t )] 常见幅度调制方式：□调幅AM □双边带DSB 幅度 角度 □单边带SSB □残留边带VSB 角度调制：信息加载在正弦载波的角度上，称为角度调制。 角度调制属于非线性调制，不是基带信号频谱的简单搬移，产 生新的频率分量。 常见角度调制方式：□频率调制FM □相位调制PM 《 通信原理》第五章 模拟调制系统 5-1-5
扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带
宽与信噪比之间的互换。
调制分类
模拟调制--对模拟信号进行调制，基带信号是模拟信号；
数字调制--对数字信号进行调制，基带信号是数字信号；
《 通信原理》第五章 模拟调制系统 5-1-3
第1节 幅度调制
广义调制
狭义调制
－ 分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。
m(t)
幅度调制(线性调制)的原理
保留上边带， 则
1 2
Am
cos(wc
wm )t
1 2
Am
sin
wmt
1 2
Am
sin
wnt
1 sLSB (t) 2 Am cos(wC wm )t
1 2
Am
coswmt
cosw t c
1 2
Am
sin
wmt
把上、下边带合并起来可以写成
sssB
(t)
1 2
Am
cosm
t
coswmt
1 2
Amt
sin
Ni=n0B
(4.2 - 4)
为了使已调信号无失真地进入解调器， 同时又最大限度 地抑制噪声，带宽B应等于已调信号的频带宽度，当然也是窄 带噪声ni(t)的带宽。
评价一个模拟通信系统质量的好坏，最终是要看解调器 的输出信噪比。
|H( f )|
B
1.0
－f0
0
f0
f
图 4- 13 带通滤波器传输特性
－ c
O
c
(a)
HVSB( － c)
O
c
(b)
HVSB( ＋ c)
－ c
O
(c)
HVSB( － c)＋ HVSB( ＋ c)
－ c
O
c
(d)
图 4 – 11 残留边带滤波器的几何解释
4.2线性调制系统的抗噪声性能
4.2.1分析模型
分析解调器的抗噪声性能的模型如图 4 - 12 所示。图中， sm(t)为已调信号，n(t)为传输过程中叠加的高斯白噪声。
(4.2 - 11)
ni(t) cosωct=［nc(t) cosωct-ns(t) sinωct］cosωct
CH5.1 幅度调制传输系统的抗噪声性能
S0
=
m02 (t )
=
1 16
m2(t)
输出信噪比为
S0
=
1 m 2(t)
16
=
m 2(t)
N0
1 4
n0 B b
4n0Bb
中中国国矿矿业业大大学学通通信信研研究究所所
16 of 42
G
通信原理 communication
因为， 单边带解调器的输入信噪比为
Si
1 m2(t)
=4
=
m2(t)
N i n0 BSSB 4n0 BSSB
输入信号平均功率
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[ ] Si
=
S2 SSB
(t
)
=
1 4
m(t)cosωct m mˆ (t )sinωct
2
[ ] =
1 4
m2 (t ) cos2 ωct
m m(t )mˆ (t)sin 2ωct
+
mˆ 2 (t ) sin2 ωct
因为m(t) 与 mˆ ( t ) 幅度相同，两者具有相同
的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率
输出信噪比为
S0
=
1 m 2 (t)
16
=
m 2 (t)
N0
1 4 n 0 B SSB
4 n 0 B SSB
因而制度增益为
G SSB
=
S0 Si
/ /
N0 Ni
=1
这是因为在SSB系统中，信号和噪声有相同
表示形式，所以，相干解调过程中，信号和噪声
的正交分量均被抑制掉， 故信噪比没有改善。
中中国国矿矿业业大大学学通通信信研研究究所所
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)]
振幅调制电路
振幅调制电路有两个输入端和一个输出端，如图 5.2 所 示 。 输 入 端 有 两 个 信 号 ： 一 个 是 输 入 调 制 信 号 uΩ(t)＝UωmcosΩt= Uωm cos2πFt，称之为调制信号，它 含有所需传输的信息；另一个是输入高频等幅信号， uc(t)＝Ucmcosωct=Ucmcos2πfct，称之为载波信号。其中， ωc=2πfc，为载波角频率；fc为载波频率。
uo(t)= Amuc(t)uΩ(t)
=AmUΩm cosΩt Ucmcosωct
(5―10)
由上式可得双边带调幅信号的波形，如图5.9(a)所示。
根据(5―10)式可得双边带调幅信号的频谱表达式为
uo
(t)
1 2
AmUmUcm[cos(c
)t
cos(c
)t]
(5―11)
u(t)
Am uo(t)＝Amu(t)uc(t)
(5―2)
4) 普通调幅信号的频谱结构和频谱宽度
将式(5―1)用三角函数展开：
Uo (t) Uomct mUom cos t cosct
Uom
cosct
1 2
maUom
cos(c
)t
1 2
maUom
cos(c
)t
(5―3)
u(t)
t uc(t)
t
uo(t)
Uo mmax
Uo mmin
t
Uo m(1＋macos t)
(5―5)
可以看到，uo(t)的频谱结构中，除载波分量外， 还有由相乘器产生的上、下边频分量，其角频率为
（ωc±Ω）、（ωc+2Ω）…（ωc±nmaxΩ）。这些上、下 边频分量是将调制信号频谱不失真地搬移到ωc两边， 如图5.7所示。不难看出，调幅信号的频谱宽度为调制 信号频谱宽度的两倍，即
uo(t)= Amuc(t)uΩ(t)
=AmUΩm cosΩt Ucmcosωct
(5―10)
由上式可得双边带调幅信号的波形，如图5.9(a)所示。
根据(5―10)式可得双边带调幅信号的频谱表达式为
uo
(t)
1 2
AmUmUcm[cos(c
)t
cos(c
)t]
(5―11)
u(t)
Am uo(t)＝Amu(t)uc(t)
(5―2)
4) 普通调幅信号的频谱结构和频谱宽度
将式(5―1)用三角函数展开：
Uo (t) Uomct mUom cos t cosct
Uom
cosct
1 2
maUom
cos(c
)t
1 2
maUom
cos(c
)t
(5―3)
u(t)
t uc(t)
t
uo(t)
Uo mmax
Uo mmin
t
Uo m(1＋macos t)
(5―5)
可以看到，uo(t)的频谱结构中，除载波分量外， 还有由相乘器产生的上、下边频分量，其角频率为
（ωc±Ω）、（ωc+2Ω）…（ωc±nmaxΩ）。这些上、下 边频分量是将调制信号频谱不失真地搬移到ωc两边， 如图5.7所示。不难看出，调幅信号的频谱宽度为调制 信号频谱宽度的两倍，即
第4章幅度调制与解调电路
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4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率
4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率
通信原理第5章 模拟调制系统
c (t) m (t)co (t)s t ((t))
幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制：频率调制、相位调制
.
3
第5章 模拟调制系统
5.1幅度调制（线性调制）的原理
一般原理
表示式： c(t)Acosct0
设：正弦型载波为
式中，A — 载波幅度；
c — 载波角频率； 0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
通信原理
.
1
通信原理
第5章 模拟调制系统
.
2
第5章 模拟调制系统
调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实 现信道的多路复用，提高信道利用率。 (调频)扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落 能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
常见的模拟调制
t
时，其包络与调制信号波形相同， A0 mt
因此用包络检波法很容易恢复出原
始调制信号。
t 载波
否则，出现“过调幅”现象。这时用 t
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。sAM t
t
.
7
第5章 模拟调制系统
频谱图 由频谱m 可t 以看出，AM信号的频谱由
载频分量
t
上 下边 边A0 带 带mt
sm t
s p t LPF sd t
c t cosct
.
14
第5章 模拟调制系统
相干解调器性能分析
已调信号的一般表达式为
s m (t) s I(t)c o sc t s Q (t)sinc t
与同频同相的相干载波c(t)相乘后，得
sptsm(t)cosct
幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 角度调制：频率调制、相位调制
.
3
第5章 模拟调制系统
5.1幅度调制（线性调制）的原理
一般原理
表示式： c(t)Acosct0
设：正弦型载波为
式中，A — 载波幅度；
c — 载波角频率； 0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
通信原理
.
1
通信原理
第5章 模拟调制系统
.
2
第5章 模拟调制系统
调制的目的 提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实 现信道的多路复用，提高信道利用率。 (调频)扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落 能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
常见的模拟调制
t
时，其包络与调制信号波形相同， A0 mt
因此用包络检波法很容易恢复出原
始调制信号。
t 载波
否则，出现“过调幅”现象。这时用 t
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。sAM t
t
.
7
第5章 模拟调制系统
频谱图 由频谱m 可t 以看出，AM信号的频谱由
载频分量
t
上 下边 边A0 带 带mt
sm t
s p t LPF sd t
c t cosct
.
14
第5章 模拟调制系统
相干解调器性能分析
已调信号的一般表达式为
s m (t) s I(t)c o sc t s Q (t)sinc t
与同频同相的相干载波c(t)相乘后，得
sptsm(t)cosct
通信原理-第5章 振幅调制、解调及混频 63页 2.5M PPT版
可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：
载 波 分(量 c ):不 含 传 输 信 息
上边频分量 c :含传输信息 下边频分量 c :含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 m aU c
1 2
m
aU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
5.3 .2 高电平调幅电路 1. 集电极调幅电路 2. 基极调幅电路
返回
5.3 振幅调制电路
A信 M:u 号 AM U c(1m co ts)co cts 纯调幅 DS 信 B :u 号 DSB k U U cco tsco cts 调,调 幅相 SS 信 B:u 号 SS BU (c otcso ctssi n tsi n ct) 调,调 幅频
n
Uncosc(n)t
5.2.2双边带( double sideband DSB)调幅信号 2. 波形与频谱
休息1 休息2 返回
调制信号
下边频
载波
c 上边频
(1) DSB信号的包络正比于调制信号 Uco s t
仿真
(2) DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周 时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振 幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。
返回
（则1那）有么设u 调A ：幅M 载U 信波c号信1（ 号 n 已 ：1m 调un cc 波U ）o c可n cts 表o (达n sc)t为c：调 o u 制cA t信sM 其号中：U u ：m m ( tn )U c cko aoU cs sttn
载 波 分(量 c ):不 含 传 输 信 息
上边频分量 c :含传输信息 下边频分量 c :含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 m aU c
1 2
m
aU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
5.3 .2 高电平调幅电路 1. 集电极调幅电路 2. 基极调幅电路
返回
5.3 振幅调制电路
A信 M:u 号 AM U c(1m co ts)co cts 纯调幅 DS 信 B :u 号 DSB k U U cco tsco cts 调,调 幅相 SS 信 B:u 号 SS BU (c otcso ctssi n tsi n ct) 调,调 幅频
n
Uncosc(n)t
5.2.2双边带( double sideband DSB)调幅信号 2. 波形与频谱
休息1 休息2 返回
调制信号
下边频
载波
c 上边频
(1) DSB信号的包络正比于调制信号 Uco s t
仿真
(2) DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周 时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振 幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。
返回
（则1那）有么设u 调A ：幅M 载U 信波c号信1（ 号 n 已 ：1m 调un cc 波U ）o c可n cts 表o (达n sc)t为c：调 o u 制cA t信sM 其号中：U u ：m m ( tn )U c cko aoU cs sttn
《幅度调制的原理》课件
幅度调制的原理
幅度调制是一种常用的调制方式，通过调整信号的幅度来传输信息。本课程 将介绍幅度调制的原理、应用和调制解调技术。
一、引言
幅度调制（AM）是一种调制方式，通过改变信号的幅度来传输信息。本节将 介绍AM的概念和应用。
二、调制原理
正弦波的特性
正弦波是一种周期性的波形，具有特定的频率和振幅。
相干解调技术
相干解调技术是一种高级的调 制解调方式，可以提供较高的 信号传输质量。
四、中常用幅度调制技术来传输音频和视频信号。
2
无线电通信中的幅度调制
无线电通信中，幅度调制被广泛应用于语音和数据传输。
3
幅度调制在音频传输中的应用
幅度调制可以实现音频信号的传输和调整，例如调整音量和声音品质。
幅度调制的原理
通过改变信号的幅度来传输信息，幅度调制可以调整信号的振幅大小。
幅度调制的公式
幅度调制可以用数学公式来表示，常见的公式是调制信号乘以载波信号。
三、调制解调技术
调制解调技术的分类
调制解调技术可以根据不同的 原理和实现方式进行分类，例 如振幅调制解调技术和相干解 调技术。
振幅调制解调技术
振幅调制解调技术是一种常见 的调制解调方式，通过改变信 号的幅度来传输信息。
五、总结
1 幅度调制的优点和缺点
幅度调制具有传输距离远、实现简单等优点，但也存在噪声干扰和带宽利用不高等缺点。
2 幅度调制的前景
幅度调制仍然是一种重要的调制方式，随着技术的发展，其前景仍然广阔。
3 幅度调制的未来发展
在未来，幅度调制可能会与其他调制方式结合，实现更高效、可靠的信息传输。
幅度调制是一种常用的调制方式，通过调整信号的幅度来传输信息。本课程 将介绍幅度调制的原理、应用和调制解调技术。
一、引言
幅度调制（AM）是一种调制方式，通过改变信号的幅度来传输信息。本节将 介绍AM的概念和应用。
二、调制原理
正弦波的特性
正弦波是一种周期性的波形，具有特定的频率和振幅。
相干解调技术
相干解调技术是一种高级的调 制解调方式，可以提供较高的 信号传输质量。
四、中常用幅度调制技术来传输音频和视频信号。
2
无线电通信中的幅度调制
无线电通信中，幅度调制被广泛应用于语音和数据传输。
3
幅度调制在音频传输中的应用
幅度调制可以实现音频信号的传输和调整，例如调整音量和声音品质。
幅度调制的原理
通过改变信号的幅度来传输信息，幅度调制可以调整信号的振幅大小。
幅度调制的公式
幅度调制可以用数学公式来表示，常见的公式是调制信号乘以载波信号。
三、调制解调技术
调制解调技术的分类
调制解调技术可以根据不同的 原理和实现方式进行分类，例 如振幅调制解调技术和相干解 调技术。
振幅调制解调技术
振幅调制解调技术是一种常见 的调制解调方式，通过改变信 号的幅度来传输信息。
五、总结
1 幅度调制的优点和缺点
幅度调制具有传输距离远、实现简单等优点，但也存在噪声干扰和带宽利用不高等缺点。
2 幅度调制的前景
幅度调制仍然是一种重要的调制方式，随着技术的发展，其前景仍然广阔。
3 幅度调制的未来发展
在未来，幅度调制可能会与其他调制方式结合，实现更高效、可靠的信息传输。
通信原理第5章(樊昌信第七版)剖析
DSB调制器
sDSB t m t cos ct
条件： m t 0
m t
cos ct
sDSB t
1 SDSB M c M c 2
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100 ）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
AM
m(t ) max A0 m 2 (t ) „ A0 2 故AM „ 50% AM功率利用率低！
载波 ---不含有用信息 ，却“浪费”大部分的发射功率。 当然，
AM正是利用这种“浪费”去换取解调的“便宜”，即包检。
边带 ---包含有用信息m(t)， 满调幅时，边带功率最大。
定义调幅系数 m（用百分比表示时，又称调幅度） ——反映基带信号改变载波幅度的程度：
12
AM信号的缺点
sAM t A0 cos c t m t cos ct
AM信号功率：
PAM
A02 m 2 (t ) Pc Ps 2 2 载波功率 边带功率
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
调制效率(功率利用率)：
各种调制方式_解调门限_解释说明
各种调制方式解调门限解释说明1. 引言1.1 概述在通信系统中，信息的传输需要经过调制和解调的过程。
调制是将要传输的信息转换成适合在信道中传播的模拟或数字信号的过程，而解调则是将接收到的信号转换回原始信息的过程。
在这个过程中，解调门限起着关键的作用。
1.2 文章结构本文将首先介绍各种常见的调制方式，包括幅度调制(AM)和频率调制(FM)等。
然后我们将详细探讨解调门限的概念以及它在通信系统中的作用。
最后，我们将对不同调制方式下解调门限的应用进行说明。
1.3 目的本文旨在帮助读者了解不同调制方式以及解调门限在通信系统中的重要性。
通过阐述解释这些概念和原理，读者将能够更好地理解和设计通信系统，并能够正确地应用和配置解调门限来实现可靠和高效的信息传输。
2. 调制方式2.1 调制概念调制是在信号传输过程中改变信号的某些特性的过程。
通过调制，我们可以将原始信号转换为适合传输的模拟或数字信号。
调制的目的是增强信号的抗干扰能力和传输距离。
2.2 幅度调制(AM)幅度调制(AM)是一种常见的调制方式。
在AM中，载波信号的振幅根据待传输信息进行变化。
当待传输信息对应的信号值为高时，振幅较大；而当待传输信息对应的信号值为低时，振幅较小。
这样可使得待传输信息通过改变振幅而被编码到载波中。
2.3 频率调制(FM)频率调制(FM)是另一种常见的调制方式。
在FM中，载波信号的频率根据待传输信息进行变化。
当待传输信息对应的信号值高时，频率增加；而当待传输信息对应的信号值低时，频率减小。
这样可使得待传输信息通过改变频率而被编码到载波中。
注意：以上只介绍了两种常见的调制方式- 幅度调制和频率调制，并且仅涉及了它们的基本概念。
在实际应用中，还存在其他调制方式，如相位调制（PM）和正交振幅调制（QAM），它们有各自特定的应用场景。
接下来的部分将说明解调门限的概念、作用以及在不同调制方式中的应用。
3. 解调门限概念解调门限是指在通信系统中用于判断接收信号的电平高低的阈值。
通信原理第5章模拟调制系统分析
第五章：模拟调制系统
5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
引言 线性调制的原理 线性调制系统的抗噪声性能分析 非线性调制（角度调制）系统的原理 调频系统的抗噪声性能 各种模拟调制系统的比较 频分复用
5.0 引言
基本概念 – 调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 – 广义调制 － 分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。 – 狭义调制 － 仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合， 调制一词均指载波调制。 – 调制信号 － 指来自信源的基带信号 – 载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。 – 载波 － 未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也 可以是非正弦波。 – 已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。 – 解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的 调制信号恢复出来。
一般原理
– 表示式：
c(t ) A cos ct 0 设：正弦型载波为 式中，A — 载波幅度； c — 载波角频率；
0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
则根据定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成
sm (t ) Am(t ) cos ct
式中， m(t)— 基带调制信号。
若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功 率谱描述。
调制器模型
m t
A0
sm t
cos c t
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
m t
t
A 0 mt
t
载波
5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
引言 线性调制的原理 线性调制系统的抗噪声性能分析 非线性调制（角度调制）系统的原理 调频系统的抗噪声性能 各种模拟调制系统的比较 频分复用
5.0 引言
基本概念 – 调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。 – 广义调制 － 分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。 – 狭义调制 － 仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合， 调制一词均指载波调制。 – 调制信号 － 指来自信源的基带信号 – 载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。 – 载波 － 未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也 可以是非正弦波。 – 已调信号 － 载波受调制后称为已调信号。 – 解调（检波） － 调制的逆过程，其作用是将已调信号中的 调制信号恢复出来。
一般原理
– 表示式：
c(t ) A cos ct 0 设：正弦型载波为 式中，A — 载波幅度； c — 载波角频率；
0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
则根据定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成
sm (t ) Am(t ) cos ct
式中， m(t)— 基带调制信号。
若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功 率谱描述。
调制器模型
m t
A0
sm t
cos c t
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
m t
t
A 0 mt
t
载波
通信原理第六版樊昌信第5章课件
波器的输出频谱为
Sd
()
1 2
M
( ) H
(
c
)
H
(
c
)
25
第5章 模拟调制系统
Sd
()
1 2
M
( ) H
(
c
)
H
(
c
)
显然，为了保证相干解调的输出无失真地恢复调制信
号m(t)，上式中的传递函数必须满足：
H( c ) H( c ) 常数， H 式中，H － 调制信号的截止角频率。
上述条件的含义是：残留边带滤波器的特性H()在c处必
SSB信号的性能 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。
20
第5章 模拟调制系统
5.1.4 残留边带（VSB）调制
原理：残留边带调制是介于SSB与DSB之间的一种折中方 式，它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了 SSB信号实现中的困难。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： M
通信原理
第5章 模拟调制系统
1
第5章 模拟调制系统
基本概念
调制 － 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一 种过程。
广义调制 － 分为基带调制和带通调制（也称载波调
制）。
狭义调制 － 仅指带通调制。在无线通信和其他大多 数场合，调制一词均指载波调制。
调制信号 － 指来自信源的基带信号
载波调制 － 用调制信号去控制载波的参数的过程。
[ A02 cos2 ct m2 (t) cos2 ct 2A0m(t) cos2 ct 若 m(t) 0
5.1 幅度调制的原理
m2 t
当“满调幅”时，|m(t)|max = A0时，调制效率最高
max ＝ 1/3
调幅指数:
AM
Am A0
AM
2 AM 2 2 AM
AM信号的功率利用率很低。 应用：中短波段AM广播。
23
5.1.1 AM信号：普通调幅波 AM
Am 0.707 A0
严格同步 的本地载 波
sDSB (t ) m(t )cos ct
s p (t ) S DSB (t ) cos c t m(t ) cos c t cos c t 1 m(t )[1 cos 2c t ] 2 1 sd (t ) m ( t ) 2
28
5.1.2 双边带调制（DSB）
【例5.1】 已知一AM广播电台输出功率为50KW，采用单频 余弦信号进行调制，调幅指数为0.707，计算调制效率和载波功率。
AM
2 2 Am 1 AM 2 2 2 2 2 A0 m t 2 A0 Am 2 AM 5
m2 t
AM
PS PAM
12
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为: A Sm ( ) M ( c ) M ( c ) 2
M(ω)
Sm(ω)
0
ω
-ωc
0 (b) 输出信号频谱密度
ωc
ω
(a) 输入信号频谱密度
已调信号的频谱是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数 因子)。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制又称为线性调制。 注意：这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线 性变换关系。
第5章模拟调制系统1
由 m(t) 0
c os2
ct
1 2
(c os2 c t
1)
可得： pAM =
A02 + 2
m2 (t) =
2
pc +
ps
边带功率 载波功率
25
定义调制效率：边带功率与总平均功率的
比值，用符号AM表示
AM
Ps
PAM
m2 (t) A02 m2 (t)
一般情况下，AM都小于1，调制效率很低，
载波的振幅随调制信号的变化而变化 设 载波为 c(t) Acos(ct 0 )
式中，A — 载波幅度；c — 载波角频率； 0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
调制信号(基带信号)为 m( t )
则 已调信号为: sm (t) Am(t) cos(ct 0 )
频谱 sm (t) Am(t) cosct
M( )
AM 频谱示意图：
0
H
c
0
c
SAM () 下边带
上边带
c H
c
c H
0
c H
c
c H
2 H
从频谱结构上看，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。
－ H 0 H
(t)
M( )
22
SAM( )
1
A0
A0
1
O
2
－ H 0 H t
33
功率与效率
功率 PDSB sD2 SB(t) m2 (t) cos2 (ct)
1 2
m2 (t)
1 2
m2 (t) cos(2ct)
1 m2 (t) 2
通信原理第5章(樊昌信第七版)
s p t sVSB t 2 cos ct
sVSB t
sp t
LPF
sd t
S p S VSB c S VSB c
S VSB
c(t ) 2 cos c t
1 M c M c H 2
SSB信号的特点
优点之一是频带利用率高。传输带宽为AM/DSB的一半：
BSSB BAM / 2 f H
因此，在频谱拥挤的通信场合获得了广泛应用，尤其在 短波通信和多路载波电话中占有重要的地位。
优点之二是低功耗特性，因为不需传送载波和另一个边 带而节省了功率。这一点对于移动通信系统尤为重要。
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
幅度调制 频率调制 相位调制
m(t )
调制器
sm (t )
按载波信号 c(t)的类型分
连续波调制 脉冲调制
c(t )
7
本章研究的模拟调制方式：
——是以正弦信号 c(t ) A cos(c t ) 作为载波的
信号的幅度调制原理
信号的幅度调制原理那啥是幅度调制呢？简单来说呀，就是通过改变信号的幅度大小来携带我们想要传递的信息。
就好比你说话的时候，声音有时候大，有时候小，这声音的大小变化就有点像幅度调制的感觉啦。
比如说，你特别激动地跟朋友分享一件好玩的事儿，那声音就会不自觉地变大；要是说到一些比较私密或者不太重要的事儿，声音可能就会变小。
这声音大小的变化，其实就是在传递着你当时的情绪和信息的重要程度呢。
在通信领域里呀，幅度调制也是这个道理。
我们有一个原始的信号，这个信号就像是你心里本来就有的那些想法和感受。
比如说，你想告诉远方的朋友最近你看了一场超级精彩的电影，这个“看精彩电影”的事儿就是原始信号。
但是呢，这个原始信号有时候太“弱小”啦，它自己没办法直接跑很远的路去找到你的朋友。
这时候，就需要一个“大力士”来帮忙，这个“大力士”就是载波信号。
载波信号就像是一辆超级快车，它本身带着很强的能量，可以跑得很远很远。
我们把原始信号“搭载”到这个载波信号上，怎么搭载呢？就是通过改变载波信号的幅度啦。
比如说，原始信号强的时候，就让载波信号的幅度变得大一点，就好像给超级快车加足了马力；原始信号弱的时候，载波信号的幅度就变小一点，就像是超级快车稍微放慢了速度。
这样一来，载波信号就带着原始信号的信息，一路飞奔，直到到达接收端。
接收端的小伙伴收到这个带着信息的载波信号后，就开始“解码”啦。
就像是你收到朋友的一封加密信，得把密码解开才能知道里面写了啥。
接收端会通过一些特殊的方法，把载波信号的幅度变化再变回原来的原始信号。
比如说，看到载波信号幅度大的地方，就知道原始信号在这儿比较强；看到载波信号幅度小的地方，就知道原始信号在这儿比较弱。
这样，就成功地把你看精彩电影的事儿告诉远方的朋友啦！幅度调制还有好多不同的类型呢，比如说普通调幅（AM）。
这普通调幅就像是一个比较朴素的信使，它直接把原始信号的幅度变化按照一定的比例加到载波信号的幅度上。
这种方式简单直接，但是有时候会受到一些干扰，就像是信使在路上不小心被其他东西绊了一下，可能会把信息传得有点模糊。
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2
5.0 基本概念
调制的目的
提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多
路复用，提高信道利用率。
扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传
输带宽与信噪比之间的互换。
3
5.0 基本概念
调制模型
m(t )
调制信号
S (t )
调制器
已调信号
AM
2 2 Am 1 AM 2 2 2 2 2 A0 m t 2 A0 Am 2 AM 5
m2 t
AM
PS PAM
Pc PAM PS PAM (1 AM ) 40 ( KW )
24
5.1.2 双边带调制（DSB）
18
5.1.1 AM信号：普通调幅波
5 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为 因为
m(t ) M ( ) cos c t ( c ) ( c ) A0 2 A0 ( )
Sm (t ) SAM (t ) A0 m(t ) cos ct
双边带调制原理:在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息 完全由边带传送。如果在AM调制模型中将直流去掉，即可得到一 种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带调制，简称双边带 调制(DSB)
1 信号表达式:无直流分量A0
Sm (t ) S DSB (t ) m(t ) cosc t
2 频谱：无载频分量
包络检波
低通滤波
隔直
17
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法
sAM(t)
相干解调：同步检波法
sp(t)
LPF
sd(t)
严格同步的 本地载波
c t cos ct
sm (t ) [ A0 m(t )]cos ct
s p (t ) S AM (t ) cos(ct ) [ A0 m(t )]cos ct cos ct 1 [ A0 m(t )][1 cos 2ct ] 2 1 sd (t ) [ A0 m(t )] 2
且
SAM () F ( A0 cos ct F m(t ) cos ct 1 A0 ( c ) ( c ) M ( c ) M ( c ) 2
若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。
1 S DSB ( ) [ M ( c ) M ( c )] 2
3 信号带宽
BDSB 2 f H
25
5.1.2 双边带调制（DSB）
DSB 信号表达式
Sm (t ) S DSB (t ) m(t ) cosc t
DSB 频谱结构
S DSB ( ) 1 M ( c ) M ( c ) 2
5.2 线性调制系统的抗噪性能 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）
11
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
调幅定义：载波的振幅随调制信号的变化而变化
m(t )
s(t )
H ( )
sm (t )
适当选择带通滤波器 的特性，便可以得到 各种幅度调制信号。
13
5.1.1 AM信号：普通调幅波
1 调制器模型
m(t )
A0
A0 m(t )
Sm ( t )
cosc t
2 信号表达式
sAM (t ) [ A0 m(t )]cos ct A0 cos ct m(t )cos ct
m(t) － 调制信号，均值为0； A0 － 常数，表示叠加的直流分量。
1, H ( ) H USB ( ) 0,
1, H ( ) H LSB ( ) 0,
c c
c c
若具有如下理想低通特性，则可滤除上边带。
31
5.1.3 SSB信号：单边带信号
32
上边带频谱图
SDSB
AM
m2 t PS 2 PAM A0 m 2 t
22
5.1.1 AM信号：普通调幅波
当m(t) = Am cos mt (单音余弦信号），时
2 m 2 ( t ) Am /2
2 Am 2 2 2 2 A0 m t 2 A0 Am
AM
14
5.1.1 AM信号：普通调幅波
3 信号波形
m(t )
t
A0 m(t )
A0
cos c t
t t
Sm ( t )
包络
t
由波形可以看出， 当满足条件 |m(t)|max 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。
过调幅
15
5.1.1 AM信号：普通调幅波
M ()
波形：
A
频谱图：
m( t )
0
t
cosct
0
f
H
0
t
Sm ( t )
c
包络
0
S DSB ( )
下边带
c
上边带
0
t
c f H
c
c f H
0
c f H
c
2 fH
c f H
26
5.1.2 双边带调制（DSB）
4 解调方法 相干解调：同步检波法
27
5.1.2 双边带调制（DSB）
sDSB(t)
sp(t)
LPF
sd(t)
c t cos c t
严格同步 的本地载 波
sDSB (t ) m(t )cos ct
s p (t ) S DSB (t ) cos c t m(t ) cos c t cos c t 1 m(t )[1 cos 2c t ] 2 1 sd (t ) m ( t ) 2
第五章 模拟调制系统
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 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）
1
5.0 基本概念
基本概念
调制信号－指来自信源的基带信号（低频） 载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可 以是非正弦波（高频） 调制－用调制信号去控制载波信号的某个参数，使参数随调 制信号的变化而变化,把信号转换成适合在信道中传输的形式的一 种过程。 已调信号－载波受调制后称为已调信号,调制信号和载波的合 成信号(高频） 解调（检波）－调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调 制信号恢复出来。
载波 c( t )
4
5.0 基本概念
调制的分类
根据调制信号、载波类型、载波参数变化的不同进行分类。
模拟连续波调制 （简称模拟调制）
AM DSB-SC 幅度调制 SSB 幅度调制：正弦波的幅度随输入信 VSB ,包括调幅、双边 号的变化而变化
带、单边带和残留边带;
连续波调制
FM
数字连续波调制 角度调制 PM （简称数字调制） 正弦波的瞬时角频率或相位随 模拟脉冲调制
28
5.1.2 双边带调制（DSB）
4 调制效率
DSB信号的总功率只包括边带功率，不含有载波功率，所以DSB 信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。
5 优点
功率利用率较高（与AM相比）,节省了载波功率 6 缺点
不能用包络检波，需用相干解调，较复杂。但频带与AM信号 同，是调制信号带宽的2倍。
下边带频谱图
SDSB
c
0
H USB
c
c
0
H USB
c
c
0
SUSB
c
c
0
SUSB
c
c
0
c
c
0
c
上边带要求
H ()
1
下边带要求
H( )
1
c
7
5.0 基本概念
频率调制
s(t ) cos [0 m(t )]t
8
5.0 基本概念
相位调制
s(t ) cos0 t m(t )
9
5.0 基本概念
频 谱 移 动 及 带 通 性 质
AM
PM
FM
10
第五章 模拟调制系统
5.0 基本概念
5.1 幅度调制的原理
输入信号
数字脉冲调制
5
5.0 基本概念
c(t ) A cos(0 m (t )t m (t ))
幅度调制 频率调制 非线性调制
相位调制
线性调制
6
5.0 基本概念
振幅调制 s( t ) [m(t )
A0 ]cos0 t
m(t )
过调幅失真
0
t
A0 m(t )
A0
0
t
cosct
用其他的解调方法， 如同步检波。
0
t
包络
S AM (t )
包络检波将 发生失真
t
16
0
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法 非相干解调：包络检波法
（1）包络检波（二极管单向导通性） （2）低通滤波（除去高频成分） （3）隔断直流（恢复基带波形）
20
5.1.1 AM信号：普通调幅波
6 AM信号的特性
5.0 基本概念
调制的目的
提高无线通信时的天线辐射效率。 把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多
路复用，提高信道利用率。
扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传
输带宽与信噪比之间的互换。
3
5.0 基本概念
调制模型
m(t )
调制信号
S (t )
调制器
已调信号
AM
2 2 Am 1 AM 2 2 2 2 2 A0 m t 2 A0 Am 2 AM 5
m2 t
AM
PS PAM
Pc PAM PS PAM (1 AM ) 40 ( KW )
24
5.1.2 双边带调制（DSB）
18
5.1.1 AM信号：普通调幅波
5 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为 因为
m(t ) M ( ) cos c t ( c ) ( c ) A0 2 A0 ( )
Sm (t ) SAM (t ) A0 m(t ) cos ct
双边带调制原理:在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息 完全由边带传送。如果在AM调制模型中将直流去掉，即可得到一 种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带调制，简称双边带 调制(DSB)
1 信号表达式:无直流分量A0
Sm (t ) S DSB (t ) m(t ) cosc t
2 频谱：无载频分量
包络检波
低通滤波
隔直
17
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法
sAM(t)
相干解调：同步检波法
sp(t)
LPF
sd(t)
严格同步的 本地载波
c t cos ct
sm (t ) [ A0 m(t )]cos ct
s p (t ) S AM (t ) cos(ct ) [ A0 m(t )]cos ct cos ct 1 [ A0 m(t )][1 cos 2ct ] 2 1 sd (t ) [ A0 m(t )] 2
且
SAM () F ( A0 cos ct F m(t ) cos ct 1 A0 ( c ) ( c ) M ( c ) M ( c ) 2
若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。
1 S DSB ( ) [ M ( c ) M ( c )] 2
3 信号带宽
BDSB 2 f H
25
5.1.2 双边带调制（DSB）
DSB 信号表达式
Sm (t ) S DSB (t ) m(t ) cosc t
DSB 频谱结构
S DSB ( ) 1 M ( c ) M ( c ) 2
5.2 线性调制系统的抗噪性能 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）
11
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
调幅定义：载波的振幅随调制信号的变化而变化
m(t )
s(t )
H ( )
sm (t )
适当选择带通滤波器 的特性，便可以得到 各种幅度调制信号。
13
5.1.1 AM信号：普通调幅波
1 调制器模型
m(t )
A0
A0 m(t )
Sm ( t )
cosc t
2 信号表达式
sAM (t ) [ A0 m(t )]cos ct A0 cos ct m(t )cos ct
m(t) － 调制信号，均值为0； A0 － 常数，表示叠加的直流分量。
1, H ( ) H USB ( ) 0,
1, H ( ) H LSB ( ) 0,
c c
c c
若具有如下理想低通特性，则可滤除上边带。
31
5.1.3 SSB信号：单边带信号
32
上边带频谱图
SDSB
AM
m2 t PS 2 PAM A0 m 2 t
22
5.1.1 AM信号：普通调幅波
当m(t) = Am cos mt (单音余弦信号），时
2 m 2 ( t ) Am /2
2 Am 2 2 2 2 A0 m t 2 A0 Am
AM
14
5.1.1 AM信号：普通调幅波
3 信号波形
m(t )
t
A0 m(t )
A0
cos c t
t t
Sm ( t )
包络
t
由波形可以看出， 当满足条件 |m(t)|max 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。
过调幅
15
5.1.1 AM信号：普通调幅波
M ()
波形：
A
频谱图：
m( t )
0
t
cosct
0
f
H
0
t
Sm ( t )
c
包络
0
S DSB ( )
下边带
c
上边带
0
t
c f H
c
c f H
0
c f H
c
2 fH
c f H
26
5.1.2 双边带调制（DSB）
4 解调方法 相干解调：同步检波法
27
5.1.2 双边带调制（DSB）
sDSB(t)
sp(t)
LPF
sd(t)
c t cos c t
严格同步 的本地载 波
sDSB (t ) m(t )cos ct
s p (t ) S DSB (t ) cos c t m(t ) cos c t cos c t 1 m(t )[1 cos 2c t ] 2 1 sd (t ) m ( t ) 2
第五章 模拟调制系统
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 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）
1
5.0 基本概念
基本概念
调制信号－指来自信源的基带信号（低频） 载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可 以是非正弦波（高频） 调制－用调制信号去控制载波信号的某个参数，使参数随调 制信号的变化而变化,把信号转换成适合在信道中传输的形式的一 种过程。 已调信号－载波受调制后称为已调信号,调制信号和载波的合 成信号(高频） 解调（检波）－调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调 制信号恢复出来。
载波 c( t )
4
5.0 基本概念
调制的分类
根据调制信号、载波类型、载波参数变化的不同进行分类。
模拟连续波调制 （简称模拟调制）
AM DSB-SC 幅度调制 SSB 幅度调制：正弦波的幅度随输入信 VSB ,包括调幅、双边 号的变化而变化
带、单边带和残留边带;
连续波调制
FM
数字连续波调制 角度调制 PM （简称数字调制） 正弦波的瞬时角频率或相位随 模拟脉冲调制
28
5.1.2 双边带调制（DSB）
4 调制效率
DSB信号的总功率只包括边带功率，不含有载波功率，所以DSB 信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。
5 优点
功率利用率较高（与AM相比）,节省了载波功率 6 缺点
不能用包络检波，需用相干解调，较复杂。但频带与AM信号 同，是调制信号带宽的2倍。
下边带频谱图
SDSB
c
0
H USB
c
c
0
H USB
c
c
0
SUSB
c
c
0
SUSB
c
c
0
c
c
0
c
上边带要求
H ()
1
下边带要求
H( )
1
c
7
5.0 基本概念
频率调制
s(t ) cos [0 m(t )]t
8
5.0 基本概念
相位调制
s(t ) cos0 t m(t )
9
5.0 基本概念
频 谱 移 动 及 带 通 性 质
AM
PM
FM
10
第五章 模拟调制系统
5.0 基本概念
5.1 幅度调制的原理
输入信号
数字脉冲调制
5
5.0 基本概念
c(t ) A cos(0 m (t )t m (t ))
幅度调制 频率调制 非线性调制
相位调制
线性调制
6
5.0 基本概念
振幅调制 s( t ) [m(t )
A0 ]cos0 t
m(t )
过调幅失真
0
t
A0 m(t )
A0
0
t
cosct
用其他的解调方法， 如同步检波。
0
t
包络
S AM (t )
包络检波将 发生失真
t
16
0
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法 非相干解调：包络检波法
（1）包络检波（二极管单向导通性） （2）低通滤波（除去高频成分） （3）隔断直流（恢复基带波形）
20
5.1.1 AM信号：普通调幅波
6 AM信号的特性