模拟通信系统-new

频谱之间呈线性搬移关系 AM、ASK
频谱之间没有线性对应关系
FM、PM、FSK
m (t )
sm (t )
调制器
幅度调制：AM、PAM、ASK
C (t )
m(t)改变载波信号C(t)的不同参数频率调制：PM、FM、FSK
相位调制：PM、PPM、PSK
4.1.3 调制系统中讨论的主要问 题和主要参数
重点：m(t)为取值连续的调制信号，c(t)为正弦载波 问题： （1）工作原理：包括调整系统的物理过程；调制信号、载 波信号和已调信号三者的关系（如数学关系、波形关系及 频谱关系等）。 （2）已调信号的带宽 （3）过滤关系 （4）噪声对调制系统性能的影响 调制系统的主要参数为： （1）发送功率 （2）传输带宽 （3）抗噪声性能，如输出信噪比等 （4）设备的复杂性
m(t)
SAM t
过调幅，m大于1 ，A(t)min为负值
不能用包络检波器进行解调，
t
为保证无失真解调，可以采用同步解调
A0
cos2 fct
4.2.1调幅（AM）：频谱分析
fH
1
fc
M(f)
1
0
fH
f
B基 fH
1.SAM()由载频分量和上、下两个边带组成
2.上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同， 下边带是上边带的镜像
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
原始信号
解调器
解调：在接收端把已搬到给定信道 通带内的频谱还原为基带信号的过程
4.1.1 调制在通信系统中的作用
调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围 以适应信道的要求 容易辐射 实现频率分配 实现多路复用 减少噪声和干扰的影响，提高系统抗干扰能 力
4.2 幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制：用调制信号去控制正弦载波的振幅，使其按调制信号作线性变化的过 程
基带调制信号
m(t )
sm (t) A m (t)c o s c t 0
h (t )
s(t)A cosct0
SmfA 2[M (ffc)M (ffc)]
在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化 幅度调制信号
频谱搬移是线性的
线性调制
在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构 在频域内的简单搬移
4.2.1调幅（AM）：原理及波形
m(t)
O
A0+m(t)
O
cos 2fct
O
s AM (t)
O
调制信号 m (t ) 0
t
叠加直流A0
m(t)
SAM t
滤波器H(f)=1）
A0
cos2 fct
s A M t [ A 0 m ( t ) ] c o s 2 f c t A ( t ) c o s 2 f c t
A 0 2 c o s 2 2 f c t m 2 ( t ) c o s 2 2 f c t 2 A 0 m ( t ) c o s 2 2 f c t
调制后信号的 总平均功率
PAMA202 m22(t)PCPS
m (t) 0
不带信息的载波功率
调制信号平均功率（ 也称边带功率）
调制效率：边带功率与总平均功率的比值，用符号AM表
4.2.2 抑制载波双边带调制 （DSB-SC）
m(t)
SAM t
将载波抑制
m(t)
SAM t
cos 2 f0t O
A0
cos 2 fct
sD SBtm tcos2fct
cos 2 fct
S D S B f 1 2 [ M ( f fc ) M ( f fc ) ]
t
DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致
t
S A M f A 2 0 ( f f c ) ( f f c ) 1 2 M ( f f c ) M ( f f c )
M(f)
1
t
fH
0
fH
f
s AM ( f )
t
A0
1
A0
2
fc
0
fc
f
4.2.1调幅（AM）：波形分析
m(t)
O
A0+m(t)
O
cos 2fct
O
s AM (t)
O
t
当满足条件m(t)maxA0时，AM信号的包络与调制信号成正比
可以用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号
m(t)max >A0将会出现过调幅现象而产生包络失真
重要参数调幅度m
t
满调幅m=1，此时m(t)max=A0
A(t) A(t)
t
mA(t)max
min
A(t)
max
min
欠调幅，一般m小于1
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频率很低的电信号
图像
最高频率和最低频率之比 远大于1
基带信号 如电话信号的频率范围在300～3000H
基带信号可以直接通过架空明线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输 即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用是很不经济的
4.1 概述：调制和解调
原始信号
调制器
4.1.2 调制的基本特征和分类
模拟调制
连续变化的模拟量： 单音正弦波
m (t )
调制器
sm (t )
离散的数字量： 二进制数字脉冲
C (t ) 脉冲波形
数字调制 单频正弦波
连续波形 连续载波调制
脉冲载波调制 矩形周期脉冲
4.1.2 调制的基本特征和分 类
m (f )
线性调制 非线性调制
sm (f ) sm (f )
sAM ( f )
1
0
fc fh
fc
fc fh
BAM=2fH
3.AM信号是带有载波的双边带信号， 它的带宽是基带信号带宽fH的两倍
f
4.2.1调幅（AM）：功率分析
P A M T li m T 1 T 2 T 2 s 2 A M td t s 2 A M t [A 0 m ( t) ] 2 c o s 2 2fc t
4 模拟通信系统
4.1 概述 4.2 幅度调制（线性调制）的原理 4.3 线性调制系统的抗噪声原理 4.4 非线性调制（角调制）的原理 4.5 调频系统的抗噪声原理 4.6 各种模拟调制系统的比较 4.7 频分复用（FDM）技术
4.1 概述：基带信号
信息源
语言
包括（或不包括）直流分量
直接转换
的低通频谱
示
AM
PS PA M
“满调幅”时，如果m(t)为矩形波形，则最大可得到AM =0.5，而m(t)为 正弦波时可得到AM =33.3%。 一般情况下，m都小于1，调制效率很低，即载波分量占据大部分信
号功率，有信息的两个边带占有的功率较小
4.2.1调幅（AM）：优缺点
优点：可以采用包络检波法解调，不需 本地同步载波信号 缺点：AM信号的功率利用率比较低 问题：能否去掉不带信息的载波，提高 功率利用率？ 解决方法：抑制载波双边带