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调制解调原理与应用


调制的分类
根据调制器的功能不同进行划分 (1)幅度调制,调制信号m(t)改变载波信号C(t)的振 幅参数,如调幅(AM)振幅键控 (ASK)等。 (2)频率调制,调制信号m(t)改变载波信号C(t)的频 率参数,如调频(FM)频率键控(FSK)等。 (3)相位调制,调制信号m(t)改变载波信号C(t)的相 位参数,如调相(PM)相位键控(PSK)等。
双边带调制
DSB信号时域表达式为
SDSB(t) = m(t)coswct
当调制信号m(t)为确定信号时,已调信号的频谱为
SDSB
(w )
=
1 2
[M
(w
-wC
)
+
M
(w
+ wC
)]
双边带调制
单边带调制
DSB调制相比于AM调制节省了载波功率,调制效率提高 了,但他的频带宽度仍是基带信号贷款的2倍,与AM信 号带宽相同。而且DSB信号的上下两个边带完全对称,它 们都携带了调制信号的全部信息,因此仅传输一个边带 即可,这是单边带调制能解决的方法。
A0 + m(t) ³ 0&|m(t)|max £ A0
AM的频谱中含有上下两个边带。无论上边带还是下边带,都 含有原调制信号的完整信息,故已调波的带宽为愿基带信号 带宽的两倍。
AM频谱中含有载波成分, 表现为其在 wc处有冲激函数。
双边带调制
在AM信号中,载波分量并不 携带信息,信息完全由边带 传送。如果将载波抑制(去 掉载波分量),即可输出抑 制载波双边带信号,简称双 DSB信号。
调制解调的原理与应用
测控技术与仪器三班 3013202070
引言
从早期的收音机、电视、有线电话到现在的移动电话、 数字电视、3G、4G移动网络,现代社会的种种通讯与 传媒方式都离不开信号的传输。而信号的传输过程就 如同现实生活中的交通运输一样需要传输的通道。调 制与解调则是信号传输原理中最基本的原理。
1 2j
F
0
F
0
cos(0t),sin(0t)
调制的基本原理
解调的基本原理
同步解调也是在频谱搬移 的基础上实现的,在接收 端对已调信号乘以与发射 端频率相同 的本地载波信 号。然后让信号通过一定 增益的低通滤波器从而实 现对信号的解调。
解调的基本原理
令f2(t)= f(t)cos(ω0t), y2(t)= f2(t)cos(ω0t)
[
M
(w
-
wc
)
+
M
(w
+
wc
)]
线性调制原理
总结可以得出以下结论: AM波的频谱与基带信号的频谱呈线性关系,只是将基带信号
的频谱搬移到正负 w c处,并没有产生新的频率成分,因此,
AM属于线性调制。 AM信号的波形的包络与基带信号m(t)成正比,所以AM信号的
解调既可以用相干解调,也可以采用非相干解调(包络检波) 为了防止包络失真(已调信号极小点处相位反转π)必须满足
调制的分类
根据调制器频谱搬移特性的不同进行划分 (1)线性调制,输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号m(t) 的频谱之间呈线性搬移关系,如AM、单边带调制(SSB) 等。 (2)非线性调制,输出已调信号Sm(t)的频谱和调制信号 m(t)的频谱之间没有线性对应关系,即在输出端含有与调 制信号频谱不呈线性对应关系的频谱成分,如FM、FSK等。
也可以是随记信号。通常认为平均值为0, 即无直流分量;
A0为外加的直流分量如果基带信号中有直 流分量,也可以把基带信号中的直流分量 归到A0中。
线性调制原理
载波为 C(t) = cos(wct +f0 )
可得 SAM (t) = [A0 + m(t)]cos(wct +f0 )
为了分析分析问题的方便令m(t)是确定的模拟信号且 为0. 由上式可知
调制的分类
根据不同的m(t)、C(t)和不同的调制器功能,可将调 制分类如下。
根据m(t)的不同进行划分 (1)模拟调制,调制信号m(t)为连续变化的模拟量, 通常以单频正弦波为代表。 (2)数字调制,调制信号m(t)为离散的数字量,通常 以二进制数字脉冲为代表。
调制的分类
根据载波C(t)的不同进行划分 (1)连续载波调制,载波信号C(t)为连续波形,通常 以单频正弦波为代表。 (2)脉冲载波调制,载波信号C(t)为脉冲波形,通常 以矩形周期脉冲为代表。
调制解调的含义
调制是一种将信号注入载波,以此信号对载波加 以调制的技术,以便将原始信号转变成适合传送的 电波信号,常用于无线电波的传播与通信、利用电 话线的数据通信等各方面。调制的逆过程叫做解调, 用以还原出原始的信号。
调制解调的含义
通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率附 近,即将基带信号变换为带通信号。选择不同的载 波频率就可以将信号的频谱搬移到希望的频段上。 这样的频谱搬移或是为了适应信道传输的要求,或 是为了将多个信号合并起来进行多路传输。
调制的基本原理
调制的实质是频谱搬移其原理如图所示,
将调制信号f(t)乘以载波信号cos(ω0t)或
sin(ω0t),得到高频已调信号y(t),即
f (t) X
y(t)=f(t)cos(ω0t)或y(t)=f(t)sin(ω0t)
对y(t)做傅里叶变换可得
f
t
cos
0t
1 2
F
0
F
0
f
t sin
0t
对y2(t)进行傅里叶变换可得
f2
(t
)
cos(w0t
)¬¾®
1 2
F
(w
)
+
1 4
[F
(w
-
2w0
)
+
F
(w
+
2w0
)]
Hale Waihona Puke 得到如图所示的频谱图,经过特定低通滤波器后原信
号可以被完全还原(理想状况)
解调的基本原理
线性调制原理
幅度调制
AM是指调制信号去控制高频载波的幅度, 使其随调制信号呈线性变化的过程。图中 m(t)为基带信号,它可以是确定信号,
调制的分类
调制的实质是进行频谱搬移,把携
带消息的基带信号的频谱搬移到较
m(t)
高的频率范围。经过调制后的已调
调制器
Sm(t)
信号应该具有两个基本特征:一是
仍然携带消息;二是适合于信道传
C(t)
输。调制的模型如图1-1所示,其中
图1-1调制器模型
m(t)为基带信号,C(t)为载波信号,
Sm(t)为已调信号。
SAM (t) = [A0 + m(t)]cos(wct +f0 ) = A0 coswct + m(t)coswct
线性调制原理
设m(t)的频谱为 M(w),由傅里叶变换的理论可得已调信
SAM
(w

)=
SAM (t的) 频谱 p A0[d(w -wc
SAM (w为)
) +d(w +wc
)]
+
1 2
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