无线电发射机与接收机
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• (2)数字调幅信号(基带信号为数字信号) 。
• 3.模拟调幅信号
• 特点：载波信号是高频振荡信号uC (t) Ucm cosCt
• 调制信号(基带信号)是单频正弦波或多频正弦波 构成的连续模拟信号,其频率范围属低频频率。
• (1)AM调幅波(标准调幅波或普通调幅波)
• A.载波信号是高频振荡信号 uC (t) Ucm cosCt • 调制信号为单频 u (t) U m cos t
• 调幅波数学表示式
u(t) Ucm[1 m1 cos Ω1t m2 cos Ω2t mn cos Ω2t]cosct
Ucm
cos
ct
Ucm 2
n
mi[cos(c
i1
Ωi )t cos(c
Ωi )t]
• (2)双边带调幅波(DSB)
• 载波信号 uC (t) U cm cosCt • 调制信号 u (t) U m cos t • 双边带调幅波的数学表示式
u(t) U cm cosCt maU cm cost cosCt
U cm
cos C t
1 2
maU cm
cos(C
百度文库t
1 2
maU cm
cos(C
)t
• 波形如下页所示
U mmax Ucm (1 ma ) U mmin Ucm(1 ma )
ma
U m max U m min U m max U m min
无线电发射机与接收机
大学生电子设计竞赛讲座
哈尔滨工程大学信通学院 阳昌汉
一、模拟通信系统原理方框图
二、无线电通信信号的基本概念
• (一)基带信号
• 1.需传送的信息(语言、文字、图像以及各种物理 量等)经过变换器成为电信号,称其为基带信号。
• 2.基带信号可分为两类： (1)模拟基带信号(连续 信号) ；(2)数字基带信号(离散信号) 。
瞬时相位
t
t
(t) 0 (t)dt Ct k f 0 u (t)dt
调频波数学表示式 u(t) U cm cos (t)
U cm cosC t k f
t 0
u
(t
)dt
(2)调制信号为u (t) U m cos t 时
调频波数学表示式
u (t )
U cm
cosC t
k
f U m
sin
t
U cm cos C t m f sin t
(3)FM波的频谱及频带宽度
u(t) Ucm cosCt m f sin t
Ucm cosCt cos m f sin t Ucm sin Ct sin m f sin t
• 数学表示式
•或
u(t)
1 2 U mU cm
cos(C
)t
u(t)
1 2 U mU cm
cos(C
)t
• 频谱为
• C , 或 C
• 4.数字调幅信号(振幅键控ASK)
• (1)基带信号 S(t) an g(t nTS )
•
其中g(t)
n
为持续时间为
UcmJ 2 (m f ) cos(C 2)t UcmJ 2 (m f ) cos(C 2)t
.
• 可见调频波频谱是由载频和无数对边频分量组成, 频带宽度理论上为无穷大。实际应用时可根据调 频指数的大小及忽略小的边频分量得近似结果。
• 有效频带宽度(忽略小于10%未调制载波振幅的 边频分量)
• (3)2FSK的频带宽度
B2FSK f1 f2 2 fT
• 式中, fT 1/ TS 为码元的传输速率,而
f1 f2 m fT
• m为正整数,则
B2FSK mf T 2 fT
三、无线电发射机的基本组成
四、无线电接收机的基本组成
• MC3362 • FM • 接收机
TS
的矩形脉冲。
{ •
•
an
1 0
概率为P 概率为1–P
(数字序列)
• 载波信号为uC (t) U cm cosCt 时,数字调幅信号为
u(t) an g(t nTS )U cm cosCt
n1
0
0
1
S(t) Ts
t
uASK(t)
t
图5-22 2ASK波形图
• (2)2ASK信号频谱宽度
• 3.模拟基带信号是连续时间信号,通常是占有一定 的频带宽度,声音信号频率为100Hz～3.5KHz,图 像信号为0～4.5MHz,都是在低频范围。
• 4.数字基带信号是将模拟基带信号通过模数变换 后得到的。
• (二)调幅信号
• 1.定义：用调制信号(需传送的基带信号)去控制 载波振荡信号的振幅,使其隨调制信号线性关系 变化。
BCR 2(m f 1)F
2F
2(fm F)(Hz)
• 近似计算式
• 当 m f 1 时, BCR 2F • 当 m f 1 时, BCR 2f m
• (4)波形
• 6.数字调频信号(频移键控FSK)
• (1)2FSK信号的数学表示式
u(t)
• 不失真调制时 ma 1 。 • 若 ma 1 则已调波包络形状产生失真,称过调幅。
•
过调幅波形图
• B.调制信号为多频时
uΩ (t) UΩ1 cos Ω1t UΩ2 cos Ω2t L UΩn cos Ωnt
振幅变化
Um' (t) Ucm KaUΩ1 cos Ω1t KaUΩ2 cos Ω2t KaUΩn cos Ωnt Ucm[1 m1 cos Ω1t m2 cos Ω2t mn cos Ωnt]
•
由于
cos(m f
sin t) J 0 (m f ) 2
J 2n (m f ) cos2nt
n1
• 得
sin(m f sin t) 2 J 2n1 (m f ) sin(2n 1)t
n0
u(t) UcmJ0 (m f ) cosCt
UcmJ1(m f ) cos(C )t UcmJ1(m f ) cos(C )t
an
g
(t
nTS
)
c
os1t
an g(t nTS ) cos2t
n
n
式中, g (t )是持续时间为T S 的矩形脉冲；
• •
{ an
1 概率为P 0 概率为1-P
• a n是 a n 的反码,
• •
an {10
概率为P 概率为1-P
• (2)2FSK的波形
u(t) u (t) uC (t) U m cos t U cm cosC t
1
2 U mU cm
cos(C
)t
cos(C
)t
• 双边带调幅波的频谱 • 由数学表示式可知为
C
•
双边带调幅波的波形
• (3)单边带调幅波(SSB)
• 双边带调幅波通过边带滤波器滤去其中一个边带 即可得到单边带调幅波。
B2 ASK 2 fT (Hz )....... fT 1/ TS
• 5.模拟调频信号(FM)
• (1)定义：高频振荡的振幅不变，而其瞬时频率 随调制信号线性关系变化。这样的已调波称为调 频波，常用FM表示。
Um Ucm
• 瞬时频率 (t) C k f u (t)
• kf为比例常数，单位是弧度／秒·伏(rad／s·V)。
• 根据定义 U m (t) Ucm kaUm cost
Ucm (1
kaU m U cm
cost)
Ucm (1
ma
cost)
• 其中ma kaU m /U cm为调幅指数(调幅度) 。
• AM调幅波的数学表示式
u(t) Ucm (1 ma cost) cosCt • 频谱
• 设载波电压信号为 uC (t) U cm cosCt(V )
• 调制信号为 u (t)
振幅变化为 U m (t) U cm kau (t) • 则调幅电压信号为 u(t) Um (t) cosCt
Ucm kau (t) cosCt
• 2.调幅信号的分类
• (1)模拟调幅信号(基带信号为模拟信号) ；
• 3.模拟调幅信号
• 特点：载波信号是高频振荡信号uC (t) Ucm cosCt
• 调制信号(基带信号)是单频正弦波或多频正弦波 构成的连续模拟信号,其频率范围属低频频率。
• (1)AM调幅波(标准调幅波或普通调幅波)
• A.载波信号是高频振荡信号 uC (t) Ucm cosCt • 调制信号为单频 u (t) U m cos t
• 调幅波数学表示式
u(t) Ucm[1 m1 cos Ω1t m2 cos Ω2t mn cos Ω2t]cosct
Ucm
cos
ct
Ucm 2
n
mi[cos(c
i1
Ωi )t cos(c
Ωi )t]
• (2)双边带调幅波(DSB)
• 载波信号 uC (t) U cm cosCt • 调制信号 u (t) U m cos t • 双边带调幅波的数学表示式
u(t) U cm cosCt maU cm cost cosCt
U cm
cos C t
1 2
maU cm
cos(C
百度文库t
1 2
maU cm
cos(C
)t
• 波形如下页所示
U mmax Ucm (1 ma ) U mmin Ucm(1 ma )
ma
U m max U m min U m max U m min
无线电发射机与接收机
大学生电子设计竞赛讲座
哈尔滨工程大学信通学院 阳昌汉
一、模拟通信系统原理方框图
二、无线电通信信号的基本概念
• (一)基带信号
• 1.需传送的信息(语言、文字、图像以及各种物理 量等)经过变换器成为电信号,称其为基带信号。
• 2.基带信号可分为两类： (1)模拟基带信号(连续 信号) ；(2)数字基带信号(离散信号) 。
瞬时相位
t
t
(t) 0 (t)dt Ct k f 0 u (t)dt
调频波数学表示式 u(t) U cm cos (t)
U cm cosC t k f
t 0
u
(t
)dt
(2)调制信号为u (t) U m cos t 时
调频波数学表示式
u (t )
U cm
cosC t
k
f U m
sin
t
U cm cos C t m f sin t
(3)FM波的频谱及频带宽度
u(t) Ucm cosCt m f sin t
Ucm cosCt cos m f sin t Ucm sin Ct sin m f sin t
• 数学表示式
•或
u(t)
1 2 U mU cm
cos(C
)t
u(t)
1 2 U mU cm
cos(C
)t
• 频谱为
• C , 或 C
• 4.数字调幅信号(振幅键控ASK)
• (1)基带信号 S(t) an g(t nTS )
•
其中g(t)
n
为持续时间为
UcmJ 2 (m f ) cos(C 2)t UcmJ 2 (m f ) cos(C 2)t
.
• 可见调频波频谱是由载频和无数对边频分量组成, 频带宽度理论上为无穷大。实际应用时可根据调 频指数的大小及忽略小的边频分量得近似结果。
• 有效频带宽度(忽略小于10%未调制载波振幅的 边频分量)
• (3)2FSK的频带宽度
B2FSK f1 f2 2 fT
• 式中, fT 1/ TS 为码元的传输速率,而
f1 f2 m fT
• m为正整数,则
B2FSK mf T 2 fT
三、无线电发射机的基本组成
四、无线电接收机的基本组成
• MC3362 • FM • 接收机
TS
的矩形脉冲。
{ •
•
an
1 0
概率为P 概率为1–P
(数字序列)
• 载波信号为uC (t) U cm cosCt 时,数字调幅信号为
u(t) an g(t nTS )U cm cosCt
n1
0
0
1
S(t) Ts
t
uASK(t)
t
图5-22 2ASK波形图
• (2)2ASK信号频谱宽度
• 3.模拟基带信号是连续时间信号,通常是占有一定 的频带宽度,声音信号频率为100Hz～3.5KHz,图 像信号为0～4.5MHz,都是在低频范围。
• 4.数字基带信号是将模拟基带信号通过模数变换 后得到的。
• (二)调幅信号
• 1.定义：用调制信号(需传送的基带信号)去控制 载波振荡信号的振幅,使其隨调制信号线性关系 变化。
BCR 2(m f 1)F
2F
2(fm F)(Hz)
• 近似计算式
• 当 m f 1 时, BCR 2F • 当 m f 1 时, BCR 2f m
• (4)波形
• 6.数字调频信号(频移键控FSK)
• (1)2FSK信号的数学表示式
u(t)
• 不失真调制时 ma 1 。 • 若 ma 1 则已调波包络形状产生失真,称过调幅。
•
过调幅波形图
• B.调制信号为多频时
uΩ (t) UΩ1 cos Ω1t UΩ2 cos Ω2t L UΩn cos Ωnt
振幅变化
Um' (t) Ucm KaUΩ1 cos Ω1t KaUΩ2 cos Ω2t KaUΩn cos Ωnt Ucm[1 m1 cos Ω1t m2 cos Ω2t mn cos Ωnt]
•
由于
cos(m f
sin t) J 0 (m f ) 2
J 2n (m f ) cos2nt
n1
• 得
sin(m f sin t) 2 J 2n1 (m f ) sin(2n 1)t
n0
u(t) UcmJ0 (m f ) cosCt
UcmJ1(m f ) cos(C )t UcmJ1(m f ) cos(C )t
an
g
(t
nTS
)
c
os1t
an g(t nTS ) cos2t
n
n
式中, g (t )是持续时间为T S 的矩形脉冲；
• •
{ an
1 概率为P 0 概率为1-P
• a n是 a n 的反码,
• •
an {10
概率为P 概率为1-P
• (2)2FSK的波形
u(t) u (t) uC (t) U m cos t U cm cosC t
1
2 U mU cm
cos(C
)t
cos(C
)t
• 双边带调幅波的频谱 • 由数学表示式可知为
C
•
双边带调幅波的波形
• (3)单边带调幅波(SSB)
• 双边带调幅波通过边带滤波器滤去其中一个边带 即可得到单边带调幅波。
B2 ASK 2 fT (Hz )....... fT 1/ TS
• 5.模拟调频信号(FM)
• (1)定义：高频振荡的振幅不变，而其瞬时频率 随调制信号线性关系变化。这样的已调波称为调 频波，常用FM表示。
Um Ucm
• 瞬时频率 (t) C k f u (t)
• kf为比例常数，单位是弧度／秒·伏(rad／s·V)。
• 根据定义 U m (t) Ucm kaUm cost
Ucm (1
kaU m U cm
cost)
Ucm (1
ma
cost)
• 其中ma kaU m /U cm为调幅指数(调幅度) 。
• AM调幅波的数学表示式
u(t) Ucm (1 ma cost) cosCt • 频谱
• 设载波电压信号为 uC (t) U cm cosCt(V )
• 调制信号为 u (t)
振幅变化为 U m (t) U cm kau (t) • 则调幅电压信号为 u(t) Um (t) cosCt
Ucm kau (t) cosCt
• 2.调幅信号的分类
• (1)模拟调幅信号(基带信号为模拟信号) ；