模拟调制系统详解.ppt

第3'章模拟通信系统一、调制与解调
1.调制：用信号m(t)去控制载波s(t)的某一个(或几个)参数，
调制(基带)信号高频振荡波(正弦、脉冲)
使之按m(t)的规律而变化
已调波(频带)信号
2.解调：将已调波上所携带的信号取下来，恢复原基带信号3.调制的目的:
提高频率以便发射
提高系统的性能
有效利用频带
4.调制的实质:频谱搬移（基带—频带）
ω二、调制的分类：P4
载波调制信号
1.正弦波调制：正弦波
（连续波）
2.脉冲调制:脉冲
三、模拟调制（线性、非线性调制）
载波
已调信号可以表示为：
一、标准调幅（AM）系统
（一）AM调制
1.定义:用信号m(t)去控制载波s(t)的振幅，使已调波的包络
按照m(t)的规律线性变化。
2.AM信号表达式S(t)3.AM产生的数学模型：【例1】设调制信号m(t)=Amcos(ωmt+θm)，
载波s(t)=A0cos(ω0t+θ0)
求(1)AM信号的表达式;
(2)画出AM波形、频谱并计算其带宽。(2)波形和频谱频谱频谱【例2】已知调制信号m(t)=8cos2π×104t，
载波s(t)=20cos2π×1.1×106t
求(1)载波和调制信号的振幅、频率、调幅指数;
(2)AM信号的表达式;
(3)画出AM波形、频谱并计算其带宽。【例3】已知调制信号为方波
m(t)=4/π[sinΩt+1/3(sin3Ωt)+1/5(sin5Ωt)+……]
载波s(t)=A0cos(ω0t)
求(1)AM信号的表达式;
(2)画出AM波形、频谱并计算其带宽。实验(时域)
4.一般情况AM的波形和频谱图形：结论：

时域：已调波包络与调制信号成线性关系，频率为载频

频域：调制过程使基带信号的频谱搬移到ω0处，频谱
中含有载频和上、下两个边带，已调波带宽为原基带信
号带宽的两倍，即WAM=2ωm

AM调制是属于线性调制实验(频域)
解调：将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出
原始信号。
解调方式：相干解调非相干解调
1.相干调解：在收端有一本地载波,与发送载波保持同频同相，可不失真地恢复原信号
数学模型：（1）解析分析

sAM(t)=[A0+m(t)]cos(ω0t+θ0)----同频
乘法器输出：
p(t)=sAM(t)cos(ω0t+φ)=[A0+m(t)]cos(ω0t+θ0)cos(ω0t+φ)
=1/2[A0+m(t)][cos(2ω0t+θ0+φ)+cos(θ0-φ)]
通过LPF后：fd(t)=1/2[A0+m(t)]cos(θ0-φ)

当θ0＝φ即同频同相时fd(t)=1/2[A0+m(t)]∝m(t)
若θ0φ，信号失真。（2）图解分析2.非相干解调

在接收端解调信号时不需要本地载波，利用已调信号中的包络信息来恢复原始信号。
AM信号非相干解调方法通常采用包络检波法。m(t)实验(解调)
二、抑制载波双边带(DSB)调幅系统
标准调幅(AM)的缺点：
在标准调幅中含有载波分量，但载波分量并不携带有用消息，却耗散大量的功率。
改进：
将不携带消息的载波分量抑制掉，仅传输携带消息的两个边带。这就是抑制载波双边带调幅(DSB)。

1.DSB的时域表达式：2.数学模型：3.波形及频谱(二)解调：相干解调
模型（同AM）

乘法器输出：

通过LPF后：
三、单边带调制(SSB)
DSB信号的缺点：
传输带宽需要两倍基带信号带宽，所以它的信道利用率不高。
1.表达式2.频谱(不要求波形)
3.SSB信号的产生
（1）滤波法设单音调制信号m(t)=Amcosωmt,载波s(t)=cosω0t，
则两者相乘后得到的DSB信号为：上、下边带的表达式合并可写成：四、残留边带(VSB)调幅系统---应用：电视图像传送

双边带信号浪费边带，单边带信号的产生需要锐截止特性的滤波器不容易实现。当所传信号的频谱具有丰富的低频分量时(例如电视、电报)，SSB的上、下边带就很难分离。故可采用带宽介于单边带调制与双边带调制之间的一种调制方式，这就是残留边带调制(VSB)。
（一）VSB调制

除传送一个边带外，还保留另一边带的一部份。
数学模型：残留边带滤波器特性：
在|ω0|附近具有滚降特性
对于|ω0|上半幅度点呈现奇对称(互补对称)
在边带范围内其它处是平坦的【例4】已知调制信号频谱如图所示,画出AM、DSB、SSB
的频谱，并求调制信号、AM、DSB、SSB的带宽。§3.3角度调制系统2.瞬时频率ω(t)与瞬时相角(t)的关系
未调制的正弦载波：

其中--0：载波的固定角频率;0：载波的起始相角；
Kp：调相器灵敏度，弧度/伏（3）单音频信号的PM波表达式4.频率调制（FM）:已调波的瞬时频率(t)与调制信号m(t)呈
线性关系

（3）单音频信号的