第4章模拟调制系统ch41资料
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chap4 模拟调制系统-new资料
Hilbert滤波器，它实质上是一个宽带相移网络， 对m(t)中的任意频率分量均相移-π/2。
26 通信原理课件 2018/11/12
希尔伯特变换
常用的希尔伯特变换
27
通信原理课件
2018/11/12
例题2 （教材P91习题4-4）
各点频谱变换关系（不计系数1/2）： A点：
m(t ) M ( )
消息信号频谱 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
USSB信 号 频 谱 2
1.5
1
0.5
0 -200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
33
通信原理课件
2018/11/12
例题3 （教材P91习题4-1）
解：AM信号：
18
通信原理课件
2018/11/12
DSB－SC
频谱特点
1、上、下边带均包含调制信号的全部信息，在 载频处无载波分量，这就是抑制载波的效果 ； 2、幅度减半，带宽加倍，BDSB＝2fm； 3、线性搬移。
19
通信原理课件
2018/11/12
消息信号频谱 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 -200
1 M c M c 2
c点
c
j ˆ ˆ M c M c 2
d点
c
c
SUSB ( )
c
e点
c
S LSB ( )
《模拟调制系统》课件
模拟调制系统的核心是调制解调器， 它能够实现模拟信号的调制和解调， 以实现信息的传输和接收。
模拟调制系统的基本原理
调制
将低频信息信号调制到高频载波 信号上，通过改变载波信号的幅 度、频率或相位等参数，实现信 息的传输。
解调
从已调制的信号中提取出低频信 息信号，还原出原始信息。
模拟调制系统的应用场景
调相（PM）
总结词
调相调制是一种通过改变载波相位以传递信息的方式。
详细描述
调相调制的基本原理是将基带信号作为调制信号，对载波的相位进行调制，使载波的相位随调制信号的瞬时值发 生变化。在调相信号中，载波的相位是随着调制信号的幅度变化而变化的，而载波的幅度保持不变。
04 模拟调制系统的性能指标
调制效率
要点二
资源利用率提高
合理分配系统资源，如功率、带宽等，提高资源利用率和 系统容量。
06 模拟调制系统的未来发展
新一代模拟调制系统技术
5G和6G通信技术
随着5G和6G通信技术的不断发展，模拟调制系统将需要更高的数 据传输速率和更低的延迟。
人工智能和机器学习
人工智能和机器学习技术在模拟调制系统中的应用，可以实现自适 应调制、智能信号处理等功能，提高系统的性能和稳定性。
调制器线性化
通过采用预失真、反馈控制等技术， 改善调制器的非线性失真，提高信号 质量。
解调器优化
抗噪声性能提升
采用滤波、降噪等技术，降低接收端 噪声干扰，提高解调信噪比。
解调算法优化
改进解调算法，如采用最大似然估计 、最小均方误差等算法，提高解调准 确性。
系统整体优化
要点一
系统稳定性增强
通过优化系统结构和参数，提高调制解调系利用调频或调相技术传输音 频信号，广泛应用于无线广播、电视广播 等领域。
模拟调制系统的基本原理
调制
将低频信息信号调制到高频载波 信号上，通过改变载波信号的幅 度、频率或相位等参数，实现信 息的传输。
解调
从已调制的信号中提取出低频信 息信号，还原出原始信息。
模拟调制系统的应用场景
调相（PM）
总结词
调相调制是一种通过改变载波相位以传递信息的方式。
详细描述
调相调制的基本原理是将基带信号作为调制信号，对载波的相位进行调制，使载波的相位随调制信号的瞬时值发 生变化。在调相信号中，载波的相位是随着调制信号的幅度变化而变化的，而载波的幅度保持不变。
04 模拟调制系统的性能指标
调制效率
要点二
资源利用率提高
合理分配系统资源，如功率、带宽等，提高资源利用率和 系统容量。
06 模拟调制系统的未来发展
新一代模拟调制系统技术
5G和6G通信技术
随着5G和6G通信技术的不断发展，模拟调制系统将需要更高的数 据传输速率和更低的延迟。
人工智能和机器学习
人工智能和机器学习技术在模拟调制系统中的应用，可以实现自适 应调制、智能信号处理等功能，提高系统的性能和稳定性。
调制器线性化
通过采用预失真、反馈控制等技术， 改善调制器的非线性失真，提高信号 质量。
解调器优化
抗噪声性能提升
采用滤波、降噪等技术，降低接收端 噪声干扰，提高解调信噪比。
解调算法优化
改进解调算法，如采用最大似然估计 、最小均方误差等算法，提高解调准 确性。
系统整体优化
要点一
系统稳定性增强
通过优化系统结构和参数，提高调制解调系利用调频或调相技术传输音 频信号，广泛应用于无线广播、电视广播 等领域。
第4章模拟调制系统ch4-1分解培训讲学
c 为载波角频率; 0为载波的初始相位; A为载
波的幅度.
2020年6月28日星期日
《通信原理》--信息学院王学伟
3
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作 线性变化的过程。幅度已调信号可表示成：
sm t Am t cos ct 0 4.2-2
当0 0 时:
sm t Am t
e e jct
jct
2
mt 为基带调制信号.
cos c t
2020年6月28日星期日
《通信原理》--信息学院王学伟
4
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
设调制信号mt的频谱为 M 。由傅式变换的
频移特性，已调信号sm t 的频谱 Sm
调幅AM信号
如果输入基带信号 m t 带有直流分量 m0和交
流分量 mt , h t 也是理想带通滤波器的冲
激响应,得到的输出信号便是有载波分量的双
边带信号.
若 m0＞
mt ，则该信号为标准调幅信号28日星期日
《通信原理》--信息学院王学伟
13
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
sm t m t cosct m0 mt cosct
m0 cosct mt cosct
4.2-6
载波信号 DSB－SC信号
频域表示: M mt
Sm m0 c c
1 2
M
c
M
c
4.2-7
2020年6月28日星期日
《通信原理》--信息学院王学伟
14
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
波的幅度.
2020年6月28日星期日
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3
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作 线性变化的过程。幅度已调信号可表示成：
sm t Am t cos ct 0 4.2-2
当0 0 时:
sm t Am t
e e jct
jct
2
mt 为基带调制信号.
cos c t
2020年6月28日星期日
《通信原理》--信息学院王学伟
4
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
设调制信号mt的频谱为 M 。由傅式变换的
频移特性，已调信号sm t 的频谱 Sm
调幅AM信号
如果输入基带信号 m t 带有直流分量 m0和交
流分量 mt , h t 也是理想带通滤波器的冲
激响应,得到的输出信号便是有载波分量的双
边带信号.
若 m0＞
mt ，则该信号为标准调幅信号28日星期日
《通信原理》--信息学院王学伟
13
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
sm t m t cosct m0 mt cosct
m0 cosct mt cosct
4.2-6
载波信号 DSB－SC信号
频域表示: M mt
Sm m0 c c
1 2
M
c
M
c
4.2-7
2020年6月28日星期日
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14
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
模拟调制系统.doc
第四章模拟调制系统4.1 引言由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号大多不适宜直接传输。
必须先经过在发送端调制才便于信道传输。
而在接收端解调。
所谓调制，就是按原始信号（基带信号、调制信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。
①将基带信号频谱搬移到载频附近，便于发送接收；调制的作用：②实现信道复用，即在一个信道中同时传输多路信息信号；③利用信号带宽和信噪比的互换性，提高通信系统的抗干扰性。
常用调制方式分类：连续波调制模拟调制数字调制幅度调制频率调制振幅键控（ASK）频移键控（FSK）脉冲幅度调制模拟调制脉冲宽度调制脉冲位置调制脉冲调制数字调制脉冲编码调制（PCM）增量调制（?M）4.2 幅度调制（线性调制）原理幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。
一、线性调制器的一般模型所谓线性调制：波形上，幅度随基带信号呈正比例变化；频率上，简单搬移。
但是，已调信号和基带信号之间非线性。
58s t A cos tc正弦型载波：振幅载波角频率基带调制信号（消息信号）：m t M用消息信号（调制信号）m t 去调制正弦型载波s t A cos c t ，或者说正弦载波的幅度随消息信号作线性变化。
已调信号：m t A cosAtc 2M Mc c已调信号的频谱，smt ~已调信号可看出M 频率搬移了。
第一章讲过，消息信号m t 类比货物，A tcos（可看成幅度 A 1）c类比火车，货物m t 承载在火车带通滤波器h ts mtc os t 上，发送给接收方，类比到c cos tc达站上海车站，到站后卸货，即接图：线性调制器的一般模型收机解调。
已调信号s tm 的产生方法如图：（即线性调制器的一般模型）带通滤波器的传递函数：H ，带通滤波器的冲激响应：H h t 线性调制器的输出：时域表示：s m t m t cos c t h t频域表示：1 Sm 2 M M Hc c在该模型中，适当地选择带通滤波器的传递函数，可得到不同的幅度调制信号：普通调幅AM双边带信号（DSB—SC）单边带信号（SSB）59(1) 普通调幅（AM ）AM 的时域表示：s AM m0 m' t cos c t m cos c t m' t cos c t载波项双边带信号DSB式中：m t 0 0m m' t ,m m t max为作图方便，m' t 画成单音频正弦波，AM 的时域信号波形见下图。
简明通信原理第4章模拟调制系统
GAM
So Si
/ No / Ni
2 m2 (t)
A02 m2 (t)
（4-4-26）
2．小信噪比情况
当输入信噪比 (Si / Ni ) 低于门限值时，鉴频器也会出现门限效应。门限效应是所有非相干 解调器都存在的一种特性。无论是AM的包络检波器，还是FM的鉴频器都存在门限效应。 而相干解调器不存在门限效应。 （4-4-54）
度保持恒定。 （2）FM属于非线性调制，其频谱结构与调频指数 密切相关，所需的传输带宽比AM信号
的带宽大 (mf 1) 倍，因此，有效性不如调幅系统。
（3）FM信号的带宽随 mf 的变化而改变，mf 大，频带宽。但 mf 大，调频系统的抗干扰
能力也强。因此，调频方式可以实现带宽与信噪比的互换（即有效性与可靠性的互换）。
幅度调制过程示意
4 第
章 模拟调制系统
载波：一种高频周期信号（如正弦波、脉 冲串），其本身不含任何有用信息。
消息信号
载波
已调信号
调制过程中涉及的3种信号
“ 消息信号 、调制信号和基带信号”对于已调信号来说是同义词。
解调 是调制的逆过程
从已调信号中还原消息信号
（或称检波）
已调信号 ：
经过调制后 的载波，它 含有消息信 号的全部特 征。
4.4.5模拟调制系统性能比较
① 抗噪声性能： FM DSB/SSB
VSB
AM
② 频谱利用率：SSB VSB
DSB/AM
FM
③ 调频指数 同时涉及到FM系统的有效性和可靠性，FM系统的抗噪声能力（可靠性）的 提高是以占用更宽的传输带宽（有效性降低）为代价换取的。
4.5 频分复用
复用是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了提高信道的利用率。 复用方式有多种，本节介绍频分复用（Frequency Division Multiplexing ，FDM），下一 章介绍时分复用（Time Division Multiplexing ，TDM）。
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
通信原理课-4模拟调制系统共97页
END
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通信原理课-4模拟调制系统
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
通信原理第4章 模拟调制系统
m(t) O
sDSB (t) O
t
－ c
O
c
M( )
t
t 载波 反相点
－ H O H
SDSB ( )
2 H
－ c
O
c
图 4-3 DSB信号的波形和频谱
特点:
DSB信号的包络不与m(t)成正比，故不能进行
包络检波，需采用相干解调 DSB信号虽节省了载波发射功率，但仍具有
两个边带，频带宽度与AM信号相同。由于这两 个边带所携带的信息相同，传输其中一个边带 即可，这种方式是单边带调制。
条件： m(t) 0 ，
m(t) ma x
A0
S
AM
()
A0
[
(
c
)
(
c
)]
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]
m(t) O
A0＋m(t)
O cos c(t)
O
sAM (t)
O
t
t
M( )
1
t
－ H
0
H
SAM( )
A0
A0
1
2
t
－ c
0
c
1 2
^
m(t) sin ct
^
(4 7)
式中 “+”为下边带，“-”为上边带m(。t) m是(t)
的希尔伯特变换。若M ()为 m(t) 的傅氏变
^
换，则
m(t
)
的
M
^
(
sDSB (t) O
t
－ c
O
c
M( )
t
t 载波 反相点
－ H O H
SDSB ( )
2 H
－ c
O
c
图 4-3 DSB信号的波形和频谱
特点:
DSB信号的包络不与m(t)成正比，故不能进行
包络检波，需采用相干解调 DSB信号虽节省了载波发射功率，但仍具有
两个边带，频带宽度与AM信号相同。由于这两 个边带所携带的信息相同，传输其中一个边带 即可，这种方式是单边带调制。
条件： m(t) 0 ，
m(t) ma x
A0
S
AM
()
A0
[
(
c
)
(
c
)]
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]
m(t) O
A0＋m(t)
O cos c(t)
O
sAM (t)
O
t
t
M( )
1
t
－ H
0
H
SAM( )
A0
A0
1
2
t
－ c
0
c
1 2
^
m(t) sin ct
^
(4 7)
式中 “+”为下边带，“-”为上边带m(。t) m是(t)
的希尔伯特变换。若M ()为 m(t) 的傅氏变
^
换，则
m(t
)
的
M
^
(
通信原理第四章模拟调制系统
1、 双边带（DSB）信号 如果输入基带信号没有直流分量，且h(t)是理想带通滤波器，则 得到的输出信号便是无载波分量的双边带调制信号，或称双边 带抑制载波（ DSB—SC）调制信号，简称DSB信号。
s（m t） m（t）cos wct Sm (w) 0.5[M (w wc ) M (w wc )]
由于 w wH时有M（w） 0，故只需 w wH时满足：
H（w wc） H（w wc） c
第四章 模拟调制系统 《通信原理》课件
第二节 幅度调制原理及抗噪声性能
一、幅度调制的原理
4、 残留边带（VSB）信号 H（w wc） H（w wc） c
将H(ω)进行±ωc的频移，分别
HVSB( )
－ c
O
c
(a)
HVSB( － c)
得到H(ω-ωc)和H(ω+ωc)，将两 者相加，其结果在|ω|＜ωH范围
O
c
(b)
HVSB( ＋ c)
内应为常数，为了满足这一要求，
－ c
O
必须使H(ω-ωc)和H(ω+ωc) 在 ω=0处具有互补对称的对称特性。
(c) HVSB( － c)＋ HVSB( ＋ c)
三、调制的分类
按调制信号不同调制可分为模拟（连续）调制和数字调制 模拟调制中，调制信号的取值是连续的。 数字调制中，调制信号的取值为离散的。
按照载波不同可分为：正弦波调制、脉冲串调制
第四章 模拟调制系统 《通信原理》课件
第二节 幅度调制原理及抗噪声性能
一、幅度调制的原理
幅度调制：正弦载波的幅度随调制信号变化的过程。
调幅信号的时域表达式：
sm (t) Am(t) cos(wct 0 )
m(t) ：基带调制信号。 s(t) Acos(wct 0 ) :正弦载波
s（m t） m（t）cos wct Sm (w) 0.5[M (w wc ) M (w wc )]
由于 w wH时有M（w） 0，故只需 w wH时满足：
H（w wc） H（w wc） c
第四章 模拟调制系统 《通信原理》课件
第二节 幅度调制原理及抗噪声性能
一、幅度调制的原理
4、 残留边带（VSB）信号 H（w wc） H（w wc） c
将H(ω)进行±ωc的频移，分别
HVSB( )
－ c
O
c
(a)
HVSB( － c)
得到H(ω-ωc)和H(ω+ωc)，将两 者相加，其结果在|ω|＜ωH范围
O
c
(b)
HVSB( ＋ c)
内应为常数，为了满足这一要求，
－ c
O
必须使H(ω-ωc)和H(ω+ωc) 在 ω=0处具有互补对称的对称特性。
(c) HVSB( － c)＋ HVSB( ＋ c)
三、调制的分类
按调制信号不同调制可分为模拟（连续）调制和数字调制 模拟调制中，调制信号的取值是连续的。 数字调制中，调制信号的取值为离散的。
按照载波不同可分为：正弦波调制、脉冲串调制
第四章 模拟调制系统 《通信原理》课件
第二节 幅度调制原理及抗噪声性能
一、幅度调制的原理
幅度调制：正弦载波的幅度随调制信号变化的过程。
调幅信号的时域表达式：
sm (t) Am(t) cos(wct 0 )
m(t) ：基带调制信号。 s(t) Acos(wct 0 ) :正弦载波
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
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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
(
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
(
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正弦载波为：
s t A cos ct 0 4.2-1
c 为载波角频率; 0为载波的初始相位; A为载
波的幅度.
2020年10月9日星期五
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4
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作 线性变化的过程。幅度已调信号可表示成：
频移特性，已调信号sm t 的频谱 Sm
sm
t
Am t e jct
e jct 2
Sm F sm t
A 2
M
c
M
c
4.2-3
幅度已调信号的频谱
－是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移.
这种搬移是线性的,因此,幅度调制又称为
线性调制.
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载波的分类 －用正弦信号作为载波；用脉冲串或一组数 字信号作为载波。
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2
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
调制的两种方式 －模拟(连续调制)和数字调制.
调制在通信系统中的作用 －进行频谱搬移,将调制信号转换:1)适合于信 道传输; 2)已调信号便于信道多路频分复用.
sm t m t cosct m0 mt cosct
m0 cosct mt cosct
4.2-6
载波信号 DSB－SC信号
频域表示: M m t
Sm m0 c c
1 2
M
c
M
c
4.2-7
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调幅AM信号
如果输入基带信号 m t 带有直流分量 m0和交
流分量 mt , h t 也是理想带通滤波器的冲
激响应,得到的输出信号便是有载波分量的双
边带信号.
若 m0＞
mt ，则该信号为标准调幅信号: max
即：SAM
时域表示:
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
笫四章 模拟调制系统 笫
4.1 引言 4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能
4
章
4.2.1 幅度调制的原理
4.2.2 线性调制系统的抗噪声性能
4.3 非线性调制(角度调制)的原理及抗噪声性能
4.3.1 非线性调制的原理
4.3.2 非线性调制系统的抗噪声性能
4.4 各种模拟调制系统的比较
4.5 频分复用(FDM)
线性调制器模型输出信号的时域和频域 表示式为: 时域:
sm t Am t cos ct 0 4.2-2
sm
t
h
m
t
cos
ct
c
d
cos ct
h
m
t
cos
c
d
sin ct
h
m
t
sin
c
d
4.2-4
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
频域: 由式4.2-3和时域的卷积定理可得
Sm
F
sm
t
A 2
M
c
M
c
4.2-3
Sm 0.5 M c M c H
sm t Am t cos ct 0 4.2-5
上述模型称为调制器的一般模型,在该模型中,
适当选择带通滤波器的冲激相应 ht ,便可得
到各种幅度调制信号.(上次课讲到此处)
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
双边带DSB信号 图4-1中，如果输入基带信号m(t)没有直流分量
且 ht 是理想带通滤波器，则得到的输出信号
便是无载波分量的双边带调制信号或称抑制载 波双边带 (DSB-SC)调制信号.其波形和频谱 如图4-2所示.
4.6 复合调制及多极调制的概念
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1
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
4.1 引言
从消息变换过来的原始信号具有频率较低频谱 分量,这种信号在许多信道中不适宜进行传输.
载波调制 －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.
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
6
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
线性调制器的一般模型:
mt
× sm t ht
sm t
cos ct 图4-1
ht 为带通滤波器
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
sm t Am t cos ct 0 4.2-2
当0 0 时:
sm t Am t
e e jct
jct
2
mt 为基带调制信号.
cos c t
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设调制信号mt 的频谱为 M 。由傅式变换的
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st
t
S
c
0
c
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mt
t
M t
H 0
H
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sm t st mt
t
Sm
2H
c
0
c
图4-2 DSB信号的波形及频谱
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
常用的重要的模拟调制方式
1、用正弦波作为载波的幅度调制包括：调幅AM， 双 边带DSB，残留边带VSB，单边带SSB.
2、角度调制包括:频率调制FM，相位调制PM.
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4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能 4.2.1 幅度调制的原理
s t A cos ct 0 4.2-1
c 为载波角频率; 0为载波的初始相位; A为载
波的幅度.
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幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作 线性变化的过程。幅度已调信号可表示成：
频移特性，已调信号sm t 的频谱 Sm
sm
t
Am t e jct
e jct 2
Sm F sm t
A 2
M
c
M
c
4.2-3
幅度已调信号的频谱
－是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移.
这种搬移是线性的,因此,幅度调制又称为
线性调制.
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载波的分类 －用正弦信号作为载波；用脉冲串或一组数 字信号作为载波。
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调制的两种方式 －模拟(连续调制)和数字调制.
调制在通信系统中的作用 －进行频谱搬移,将调制信号转换:1)适合于信 道传输; 2)已调信号便于信道多路频分复用.
sm t m t cosct m0 mt cosct
m0 cosct mt cosct
4.2-6
载波信号 DSB－SC信号
频域表示: M m t
Sm m0 c c
1 2
M
c
M
c
4.2-7
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调幅AM信号
如果输入基带信号 m t 带有直流分量 m0和交
流分量 mt , h t 也是理想带通滤波器的冲
激响应,得到的输出信号便是有载波分量的双
边带信号.
若 m0＞
mt ，则该信号为标准调幅信号: max
即：SAM
时域表示:
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笫四章 模拟调制系统 笫
4.1 引言 4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能
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章
4.2.1 幅度调制的原理
4.2.2 线性调制系统的抗噪声性能
4.3 非线性调制(角度调制)的原理及抗噪声性能
4.3.1 非线性调制的原理
4.3.2 非线性调制系统的抗噪声性能
4.4 各种模拟调制系统的比较
4.5 频分复用(FDM)
线性调制器模型输出信号的时域和频域 表示式为: 时域:
sm t Am t cos ct 0 4.2-2
sm
t
h
m
t
cos
ct
c
d
cos ct
h
m
t
cos
c
d
sin ct
h
m
t
sin
c
d
4.2-4
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频域: 由式4.2-3和时域的卷积定理可得
Sm
F
sm
t
A 2
M
c
M
c
4.2-3
Sm 0.5 M c M c H
sm t Am t cos ct 0 4.2-5
上述模型称为调制器的一般模型,在该模型中,
适当选择带通滤波器的冲激相应 ht ,便可得
到各种幅度调制信号.(上次课讲到此处)
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双边带DSB信号 图4-1中，如果输入基带信号m(t)没有直流分量
且 ht 是理想带通滤波器，则得到的输出信号
便是无载波分量的双边带调制信号或称抑制载 波双边带 (DSB-SC)调制信号.其波形和频谱 如图4-2所示.
4.6 复合调制及多极调制的概念
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
4.1 引言
从消息变换过来的原始信号具有频率较低频谱 分量,这种信号在许多信道中不适宜进行传输.
载波调制 －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.
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
6
第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
线性调制器的一般模型:
mt
× sm t ht
sm t
cos ct 图4-1
ht 为带通滤波器
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
sm t Am t cos ct 0 4.2-2
当0 0 时:
sm t Am t
e e jct
jct
2
mt 为基带调制信号.
cos c t
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设调制信号mt 的频谱为 M 。由傅式变换的
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
st
t
S
c
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mt
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M t
H 0
H
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sm t st mt
t
Sm
2H
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0
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图4-2 DSB信号的波形及频谱
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第四章 模拟调制系统（analog modulative system）
常用的重要的模拟调制方式
1、用正弦波作为载波的幅度调制包括：调幅AM， 双 边带DSB，残留边带VSB，单边带SSB.
2、角度调制包括:频率调制FM，相位调制PM.
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4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能 4.2.1 幅度调制的原理