5.1 幅度调制的原理

A cos(ct 0 )
正弦型载波为 c(t ) A cos ct 0 式中，A — 载波幅度； c — 载波角频率；
0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成
s(t ) Am(t ) cos ct
式中， m(t)— 基带调制信号。
7 应用
FM立体声中的差信号调制，彩色TV系统中的色差信号调制，以 及正交调制等。
29
5.1.3 SSB信号：单边带信号
原理：因为DSB上、下边带都包含了M()的所有频谱成 分，因此传一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省 一半传输频带，这种方式称为单边带调制。 产生SSB信号的方法有两种：滤波法和相移法。
14
5.1.1 AM信号：普通调幅波
3 信号波形
m (t )
t
A0 m(t )
A0
cos c t
t t
S m (t )
包络
由波形可以看出， 当满足条件 |m(t)|max A0 时，其包络与调制 信号波形相同，因 此用包络检波法很 容易恢复出原始调 制信号。
过调幅
t
15
5.1.1 AM信号：普通调幅波
2 频谱：无载频分量
1 S DSB ( ) [ M ( c ) M ( c )] 2
3 信号带宽
BDSB 2 f H
25
5.1.2 双边带调制（DSB）
DSB 信号表达式
Sm ( t ) S DSB ( t ) m( t ) cos c t
DSB 频谱结构
S DSB ( ) 1 M ( c ) M ( c ) 2
2
5.0 基本概念
调制的目的
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，提高信道利用率。
扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传
输带宽与信噪比之间的互换。
3
5.0 基本概念
调制模型
m (t )
调制信号
S (t )
调制器
已调信号
M ( )
波形：
A
频谱图：
m( t )

t0fຫໍສະໝຸດ 0cosct
H

t
c
0
0
S DSB ( )
下边带
c

上边带
Sm ( t )
包络

t
c f H
0
c
c f H
0
c f H
c
2 fH
c f H

26
5.1.2 双边带调制（DSB）
4 解调方法 相干解调：同步检波法
13
5.1.1 AM信号：普通调幅波
1 调制器模型
m(t )
A0

A0 m(t )

S m (t )
cos c t
2 信号表达式
sAM (t ) [ A0 m(t )]cos ct A0 cos ct m(t ) cos ct
m(t) － 调制信号，均值为0； A0 － 常数，表示叠加的直流分量。
1 sd (t ) m(t ) 2
28
5.1.2 双边带调制（DSB）
4 调制效率
DSB信号的总功率只包括边带功率，不含有载波功率，所以DSB 信号的调制效率是100%，即全部功率都用于信息传输。
5 优点
功率利用率较高（与AM相比）,节省了载波功率 6 缺点
不能用包络检波，需用相干解调，较复杂。但频带与AM信号 同，是调制信号带宽的2倍。
m2 t
当“满调幅”时，|m(t)|max = A0时，调制效率最高
max ＝ 1/3
AM信号的功率利用率很低。 应用：中短波段AM广播。
23
5.1.1 AM信号：普通调幅波 AM
Am 0.707 A0
【例5.1】 已知一AM广播电台输出功率为50KW，采用单频 余弦信号进行调制，调幅指数为0.707，计算调制效率和载波功率。
若m(t ) 0， 则PAM
2 A0 m 2 (t ) Pc PS 2 2
载波功率
边带功率
21
5.1.1 AM信号：普通调幅波
调制效率 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 功率才与调制信号有关，载波分量并不携带信息。 有用功率（用于传输有用信息的边带功率）占信号总功率的比 例称为调制效率：
下边带频谱图
SDSB
c
0
H USB
c

c
0
H USB
c

c
0
SUSB
c

c
0
SUSB
c

c
0
c

c
包络检波
低通滤波
隔直
17
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法
sAM(t)
相干解调：同步检波法

sp(t)
LPF
sd(t)
严格同步的 本地载波
c t cos ct
sm (t ) [ A0 m(t )]cos ct
s p (t ) S AM (t ) cos(ct ) [ A0 m(t )]cos ct cos ct 1 [ A0 m(t )][1 cos 2c t ] 2 1 sd (t ) [ A0 m(t )] 2
载波 c(t )
4
5.0 基本概念
调制的分类
根据调制信号、载波类型、载波参数变化的不同进行分类。
模拟连续波调制 （简称模拟调制）
AM DSB-SC 幅度调制 SSB 幅度调制：正弦波的幅度随输入信 VSB 号的变化而变化,包括调幅、双边
带、单边带和残留边带;
连续波调制
FM
数字连续波调制 角度调制 PM （简称数字调制） 正弦波的瞬时角频率或相位随 模拟脉冲调制
19
5.1.1 AM信号：普通调幅波
AM 频谱示意图
M( )

fH
0

c


载频分量
c
0
载频分量

S AM
上边带
c f H c
下边带
c f H
下边带
上边带

0
c f H
c
c f H
2 fH
SAM(t) 的频谱是 m(t) 的频谱在频域内的线性搬移称之为线性调制
20
5.1.1 AM信号：普通调幅波
6 AM信号的特性
带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是基带信号带宽 fH 的两倍：
BAM 2 fH
功率： 当m(t)为确知信号时，
2 PAM s AM ( t ) [ A0 m ( t )] 2 cos 2 c t 2 A0 cos 2 c t m 2 ( t )cos 2 c t 2 A0 m( t )cos 2 c t
18
5.1.1 AM信号：普通调幅波
5 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为 因为
m(t ) M ( ) cos c t ( c ) ( c ) A0 2 A0 ( )
Sm (t ) S AM (t ) A0 m(t ) cos ct
2 2 Am AM 1 2 2 2 2 2 2 AM 5 A0 m t 2 A0 Am
AM
m2 t
AM
PS PAM
Pc PAM PS PAM (1 AM ) 40 ( KW )
24
5.1.2 双边带调制（DSB）
30
5.1.3 SSB信号：单边带信号
1、滤波法原理—— 用边带滤波器，滤除不要的边带:
m t

sDSB t
H
sSSB t
载波 c t
SSB信号的频谱 SSSB ( ) SDSB ( ) H
单边带滤波器的 传输函数
若具有如下理想高通特性，则可滤除下边带。
双边带调制原理:在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息 完全由边带传送。如果在AM调制模型中将直流去掉，即可得到一 种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带调制，简称双边带 调制(DSB)
1 信号表达式:无直流分量A0
Sm ( t ) S DSB ( t ) m( t ) cos c t
第五章 模拟调制系统
5.0 基本概念
5.1 幅度调制的原理
5.2 线性调制系统的抗噪性能 5.3 非线性调制的原理 5.4 调频系统的抗噪性能 5.5 各种模拟系统的比较 5.6 频分复用（FDM）
1
5.0 基本概念
基本概念
调制信号－指来自信源的基带信号（低频） 载波－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（高频） 调制－用调制信号去控制载波信号的某个参数，使参数随调 制信号的变化而变化,把信号转换成适合在信道中传输的形式的一 种过程。 已调信号－载波受调制后称为已调信号,调制信号和载波的合 成信号(高频） 解调（检波）－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。
m(t )
过调幅失真
0
t
A0 m(t )
A0
0
t
cosct
用其他的解调方法， 如同步检波。
0
t
包络
S AM (t )
包络检波将 发生失真
t
16
0
5.1.1 AM信号：普通调幅波