第3章 模拟线性调制 课件

第3章 模拟线性调制 调制概述 3.1 幅度调制的原理 3.2 调幅系统的抗噪声性能 3.3 线性模拟调制实验 3.4 点击此处结束放映 3.1调制概述 3.1.1调制的作用 3.1.2调制的分类 3.1.3调制系统中讨论的主要问题 点击此处结束放映 3.1.1调制的作用 调制可以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，提高信道的利用率，扩展带宽，提高系统的抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。 点击此处结束放映 3.1.2调制的分类 对不同的信道，根据经济技术等因素，可以采用不同的调制方式。以模拟信号为调制信号，对连续的正(余)弦载波进行调制，利用正弦波(余弦波)对信号进行频谱搬移，这种调制方式称为模拟调制。根据载波参数的不同，调制分调幅、调频和调相。前者称为幅度调制，后两者称为角度调制。 点击此处结束放映 3.1.3调制系统中讨论的主要问题 调制是把信号的形式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，调制均指载波调制。 点击此处结束放映 调制信号是指来自信源的基带信号。载波调制是用调制信号去控制载波的参数的过程。载波是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。载波受调制后称为已调信号。解调(检波)是调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。 点击此处结束放映 3.2幅度调制的原理 3.2.1幅度调制的原理 3.2.2常规调幅(AM)的原理 3.2.3抑制载波双边带调制(DSB-SC) 3.2.4单边带(SSB)调制 3.2.5残留边带(VSB)调制 点击此处结束放映 3.2.1幅度调制的原理 调制的目的就是使不利于在信道中传输的、携带有信息的信号(调制信号)把信息加到利于在信道中传输但不携带信息的信号(载波)上，使该信号带着信息传到目的地。而信道是否利于信号传输的关键在于信号的频段与信道能传输的频段是否相符。因此，最基本的模拟调制就是把信号的频谱搬移到适合于信道传输的频段上。 点击此处结束放映 3.2.2常规调幅(AM)的原理 调幅(AM)即常规双边带幅度调制，是指m(t)的均值等于0，但将其叠加一个直流分量A0后与载波相乘后的信号。调幅的特点是要保证调制信号中含有较大的直流成分。 点击此处结束放映 由于在电路中各段电路前后级之间直流偏置的相互影响，通常在两级之间都加一隔直电容，使得调制信号m(t)不含直流成分。因此在调制之前，须给m(t)加上一较大的直流A0。 点击此处结束放映 3.2.3 抑制载波双边带调制(DSB-SC) 频谱中的载波分量(即±ωc处的两个冲激)并不携带信息，为节省功率，可将载波抑制，即演变为抑制载波的双边带调幅(DSB-SC)，简称双边带(DSB)信号。要使已调信号中无载波成分,首先须使调制信号m(t)中无直流成分，即m(t)=0。 点击此处结束放映 3.2.4单边带(SSB)调制 DSB信号虽节省了载波发射功率，但仍有两个边带，频带宽度与普通AM信号相同。由于两个边带所携带的信息相同，传输其中一个边带即可，该方式是单边带调制。 点击此处结束放映 分析SSB信号的波形和频谱可知，由于它仅包含一个边带，其功率仅为DSB信号的一半，其包络不能直接反映调制信号的变化，所以仍需采用相干解调法。目前，单边带调制已成为短波通信中的一种重要调制方式。但其对边带滤波器的滤波性能要求很高，实际制造这样的滤波器非常困难。解决措施为对一个边带进行逐渐截止，即残留边带调制。 点击此处结束放映 3.2.5残留边带(VSB)调制 残留边带调制是介于双边带调制与单边带调制之间的一种调制方式，它保留了一个边带和另一边带的一部分。它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决了单边带滤波器不易实现的问题。VSB的带通滤波器不需要十分陡峭的滤波特性。 点击此处结束放映 3.3调幅系统的抗噪声性能 3.3.1分析模型 3.3.2调幅系统相干解调时的抗噪声性能 3.3.3调幅系统包络检波法的抗噪声性能 点击此处结束放映 3.3.1分析模型 由各种幅度调制的分析可知，由于它们在频谱搬移或变换过程中，都符合线性叠加的原理，或者说已调信号的频谱和调制信号的频谱之间具有线性对应的关系，故都属于线性调制。用滤波法实现线性调制是由乘法器和滤波器完成的，其一般模型如图3-13所示。 点击此处结束放映 为了研究噪声对不同调制方式的影响，现以接收端解调器两端的信号和噪声功率