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通信原理第5章 模拟调制系统
信
调
信
解
信
源
制
道
调
宿
1、调制的概念
噪声
让基带信号(调制信号)m(t)去控制载波的某个(或 某些)参数,使该参数按照信号m(t)的规律变化的过程。
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2、调制的目的 (1)与信道相适应 (2)天线的要求 (3)实现频分复用 (4)改善系统性能
3、载波(Carrier) (1)正弦波 (2)周期脉冲序列
1 2
(1+
cos
2wct
)=
1 2
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所以, AM信号在1Ω电阻上的平均功率为:
载波功率
pAM =
A02 + 2
m2 (t) = 2
pc +
ps
边带功率
(1)AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分,只有 边带功率才与调制信号m(t)有关,载波分量不携带信息;
SAM
谱M(ω)左右 搬移了ωc,搬移 t
后的频谱中包s含AM :t
c
0
c
载波分量: A0[ ( c )t ( c )]
BAM
边带分量: 1 2[M ( c ) M ( c )]
(2)AM波的带宽是基带信号带宽fH的2倍: BAM=2fH
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用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号; 否则,将会出现过调幅现象而产生包络失真。这时不
能用包络检波器进行解调,为保证无失真解调,可以 采用同步检波器。
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6、AM调制的功率和效率
AM信号在1Ω电阻上的平均功率应等于信号sAM(t)的均方
值。当m(t)为确知信号时,sAM(t)的均方值即为其平方的时
10
(3)上边带(USB)和下边带(LSB)
t
M
H
H
t
载频分量
SAM 载频分量
t
上边带
t
c
下边带
0
下边带
c 上边带20源自0/5/5CP 第五章 模拟调制系统
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5、AM调制要求:
|m(t)|max≤A0(不过调)
当满足条件|m(t)|max≤A0 时,AM信号的包络与调制信 号的波形相同;
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]H
()
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使 其按调制信号(基带信号)的规律而变化的过程。
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5.1.1 调幅(AM)
1、已调信号
sAM (t) [ A0 m(t)]cosct A0 cosct m(t) cosct
(2)|m(t)|max≤A0,所以有:ps ≤ pc,即使在“满调幅” (|m(t)|max= A0 时,也称100%调制)条件下,载波分量仍占 据大部分功率,而含有用信息的两个边带占有的功率较小。
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(3)AM调制波的效率:
hAM =
ps = ps ? pAM pc + ps
4、调制的分类 (1)模拟调制:基带信号是模拟信号 (2)数字调制:基带信号是数字信号
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5、常见的模拟调制
最常见的模拟调制是以正弦波为载波的调制
载波: Acos(ct )
一般A=1,=0
A 幅度
幅度调制(线性调制)
载波的三要素: c --频率 --相位
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5.1 幅度调制(线性调制)的原理 5.2 5.3 5.4 调频系统的抗噪声性能 5.5 各种模拟调制系统的性能比较 5.6 频分复用和调频立体声 5.7 小结
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模拟通信系统模型:
0.( 5 一般 £ 0.3)
因此,从功率上讲,AM信号的功率利用率比较低。
7、AM调制的特点
功率低效,频带利用低,但接收简单。
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5.1.2 抑制载波双边带调制(DSB-SC)
AM调制的缺点:
在AM信号中,信息完全由边带传送,载波分量并不携带 信息,却占据了2/3以上的功率 。 如果将载波抑制,即可得到抑制载波双边带信号,简称双
间平均:
pAM
=
S
2 AM
(t) =
[ A0
+
m(t)]2
cos2
ct
= A02 cos2 ct + m2 (t) cos2 ct + 2A0m(t) cos2 ct
=1/2A
2 0
m2 (t)
=0
2
通常假设调制信号没有直流分量,即: m(t) = 0
又因为:
cos2 wct =
1 2
(1+
cos
2wct)=
频率调制 (非线性调制)
相位调制
而由频谱特性的不 同,幅度调制又可 以分为:
AM:标准调幅调制 DSB:抑制载波的双边带调制 SSB:单边带调制 VSB:残留边带调制
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5.1 幅度调制(线性调制)的原理
载波: cos ct
线性调制的一般过程
m(t)
×
h(t)
O cos c(t)
O
sAM (t)
O
t
M( )
1
t
C A0
- H
0 H SAM( )
1 2
C
A0
t
- c
0
c
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4、频谱特点m t
SAM () A0[ ( c ) (t c )]
M
1 2
[M
A0
(
mt
c
)
M
(
c
)]
H
H
t
(1)调幅过程使载波原始信号频
sm(t)
cos ct
h(t):冲激响应为h(t)的带通滤波器BPF
适当地选择BPF可以得到各种幅度调制:AM、DSB、 SSB、VSB
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m(t)
×
h(t)
sm(t)
cos ct
时域: sm (t) [m(t) cos ct] h(t)
频域:
Sm ()
边带信号(DSB)
1、DSB已调信号
时域: 频谱:
sDSB (t) m(t) cos ct
SDSB () 0.5[M ( c ) M ( c )]
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2、DSB调制过程的波形及其频谱
cos 0t O
SAM () A0[ ( c ) ( c )]
1 2
[M
(
c
)
M
(
c
)]
2、调制模型
m(t)
+
sAM (t)
A0
cos ct
假设h(t)=δ(t), 即滤波器 (H(ω)=1)为全 通网络
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3、AM调制的波形及频谱
m(t) O t
A0+m(t)