AM幅度调制解调-(4712)

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AM幅度调制解调

AM幅度调制解调

AM幅度调制解调1. 概述在通信领域中,AM幅度调制解调是最为基础的调制解调方式之一。

AM表示幅度调制(Amplitude Modulation),即通过调节载波的振幅来实现传输信息。

此方法简单易行,但由于调制信号对载波的幅度有影响,因此存在一些问题。

2. AM信号的生成产生AM信号的通信系统由下图所示。

调制器将一个低频信号(称为基带信号或调制信号)m(t)与高频载波信号(频率为fc)相乘,生成带有信息的AM信号s(t)。

s(t) = [Ac + m(t)] cos(2πfct)•Ac:载波振幅•m(t):调制信号•fc:载波频率在AM调制过程中,载波振幅Ac和载波频率fc保持不变,载波相位随时间推移而改变(cos函数)。

调制信号m(t)随着时间的推移而改变,根据m(t)的变化,载波的振幅会随之改变。

3. AM信号的特点3.1 带宽•以s(t)为例:带宽为 2×调制信号带宽 + 载波频率。

•由于信息存在于载波振幅中,因此带宽比基带信号带宽大得多。

•在AM信号的传输过程中,通常会存在一些失真,例如频率失真和相位失真。

采用过调制或者双边带抑制等技术可以减轻失真。

3.2 幅度限制•载波振幅必须低于某个最大值,否则会导致失真。

•由于调制信号对振幅的调制,如果调制信号加上太大,则会导致在接收端的解调出来的结果失真。

•通过调整调制信号幅度可以消减失真,但同时也减小了传输的范围。

4. AM信号的解调以下以相干解调为例,简单介绍AM信号解调的原理。

4.1 相干解调相干解调是一种较为常用的解调技术,在此方法中,接收机需要知道载波角频率fct,因为相干解调需要使用本地产生的绝缘同步载波信号来解调。

根据公式:cos(2πfct) × cos(2πfct) = 1/2 + 1/2 cos(4πfct)可以发现,如果将一个信号分别与1/2和cos(4πfct)相乘,然后进行低通滤波,就可以得到原始调制信号。

am调幅信号解调原理

am调幅信号解调原理

am调幅信号解调原理一、调幅信号概述调幅(Amplitude Modulation)是一种广泛应用于无线通信的调制技术。

在调幅信号中,载波的振幅被调制,使得载波的振幅随着被传输的信号的变化而变化。

调幅信号解调是将调幅信号还原为原始信号的过程。

二、调幅信号解调方法对于调幅信号的解调,有多种方法可供选择。

根据不同的应用场景和解调要求,可以选择合适的解调方法。

1. 直接检波直接检波是最简单且常用的调幅信号解调方法之一。

其原理是利用一个非线性元件(如二极管)将调幅信号的振幅变化转换为信号的幅度变化。

直接检波的优点在于实现简单,但其缺点是对噪声的耐受性较差,并且易受到非线性元件的非线性特性影响。

2.同步解调同步解调通过与调幅信号的载波进行同步,将调幅信号移频到基带频率上进行解调。

其原理是先提取调幅信号的载波频率,然后与之进行比较,最后得到在基带上的调幅信号。

同步解调的优点是准确性高,对于噪声的抑制能力较强,但其实现复杂度较大。

3. 相干解调相干解调是利用相干检波技术对调幅信号进行解调。

其原理是将载波信号与调幅信号进行乘法运算,得到一个包含原始信号信息的中频信号。

通过滤波去除高频成分,最终得到解调后的原始信号。

相干解调的优点是抗噪声能力较强,解调效果好,但其复杂度较高。

三、调幅信号解调实现调幅信号的解调可以通过软件或硬件实现。

根据具体的应用需求和条件,可以选择合适的实现方法。

1. 软件解调软件解调是通过计算机程序对调幅信号进行解调。

一般需要借助信号处理软件或编程语言实现。

对于简单的调幅信号解调,可以使用数学运算和滤波算法来实现。

软件解调的优点是灵活性高,易于实现和调试,但对于实时性要求较高的应用可能不够满足。

2. 硬件解调硬件解调通常是采用专用的解调器或电路芯片对调幅信号进行解调。

硬件解调的优点在于实时性好,适用于对时间要求较高的应用场景,如广播电视接收。

硬件解调的缺点是成本较高,且不够灵活。

四、调幅信号解调应用调幅信号解调在无线通信、广播电视等领域有着广泛的应用。

AM及SSB调制与解调详解

AM及SSB调制与解调详解

通信原理课程设计设计题目:AM及SSB调制与解调及抗噪声性能分析班级:学生姓名:学生学号:指导老师:目录一、引言 (3)1.1 概述 (3)1.2 课程设计的目的 (3)1.3 课程设计的要求 (3)二、AM调制与解调及抗噪声性能分析 (4)2.1 AM调制与解调 (4)2.1.1 AM调制与解调原理 (4)2.1.2调试过程 (6)2.2 相干解调的抗噪声性能分析 (9)2.2.1抗噪声性能分析原理 (9)2.2.2 调试过程 (10)三、SSB调制与解调及抗噪声性能分析 (12)3.1 SSB调制与解调原理 (12)3.2 SSB调制解调系统抗噪声性能分析 (13)3.3 调试过程 (15)四、心得体会 (19)五、参考文献 (19)一、引言1.1 概述《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课,但内容抽象,基本概念较多,是一门难度较大的课程,通过MATLAB仿真能让我们更清晰地理解它的原理,因此信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。

本课程设计是AM及SSB调制解调系统的设计与仿真,用于实现AM及SSB信号的调制解调过程,并显示仿真结果,根据仿真显示结果分析所设计的系统性能。

在课程设计中,幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅,使其按调制信号的规律变化,其他参数不变。

同时也是使高频载波的振幅载有传输信息的调制方式。

1.2 课程设计的目的在此次课程设计中,我需要通过多方搜集资料与分析:(1) 掌握模拟系统AM和SSB调制与解调的原理;(2) 来理解并掌握AM和SSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法;(3) 掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法,进一步锻炼应用MATLAB进行编程仿真的能力。

通过这个课程设计,我将更清晰地了解AM和SSB的调制解调原理,同时加深对MATLAB这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。

1.3 课程设计的要求(1) 熟悉MATLAB的使用方法,掌握AM信号的调制解调原理,以此为基础用MATLAB编程实现信号的调制解调;(2) 设计实现AM调制与解调的模拟系统,给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明;(3) 采用MATLAB语言设计相关程序,实现系统的功能,要求采用一种方式进行仿真,即直接采用MATLAB语言编程的静态方式。

AM调制解调电路的设计仿真与实现

AM调制解调电路的设计仿真与实现

AM调制解调电路的设计仿真与实现一、AM调制原理AM调制(Amplitude Modulation)是一种将调制信号的振幅变化嵌入到载波信号中的调制方式。

调制信号通常是低频信号,而载波信号则是高频信号。

通过调制,把载波信号的振幅按照调制信号的幅度变化,实现信号的传输。

AM调制过程中,调制指数的大小决定了调制信号对载波信号的影响程度。

二、AM调制电路的设计AM调制电路需要实现信号的调制以及解调两个部分。

1.调制部分设计调制部分的主要任务是将调制信号与载波信号相乘,实现调制效果。

设计需要考虑的要点有:(1)调制器:调制器使用运算放大器作为基本构建单元,将调制信号与载波信号相乘,输出调制波形。

(2)输出滤波器:调制后的信号带有高频成分和调制信号的频率分量,通过使用一个带通滤波器,滤除非关注的频率成分。

2.解调部分设计解调部分的主要任务是从调制后的信号中恢复出原始的调制信号。

设计需要考虑的要点有:(1)检波器:解调电路中最重要的组成部分是检波器。

检波器用于从调制信号中提取出被调制信号,通常使用整流器或鉴频器实现。

(2)滤波器:在解调信号之后,需要通过滤波器去除高频噪声和杂散信号,从而得到原始的调制信号。

三、AM调制解调电路的仿真实验为了验证设计的正确性和有效性,可以使用电子电路仿真软件进行AM调制解调电路的仿真实验。

常用的仿真软件有Multisim、PSPICE等。

在设计好AM调制解调电路模型之后,可以进行以下仿真实验:1.调制效果验证:输入一个调制信号和一个载波信号,观察输出调制波形的振幅变化情况。

可以调整调制指数或载波频率,观察调制效果的变化。

2.解调效果验证:输入一个调制信号和一个载波信号的混合信号,通过滤波器和检波器,恢复出原始的调制信号。

观察解调效果的清晰度和准确性。

通过仿真实验,可以对设计的AM调制解调电路进行参数优化和性能评估,进一步提高电路的可靠性和效率。

四、AM调制解调电路的实际实现在进行仿真实验验证通过后,可以将AM调制解调电路进行实际实现,制作出实际的电路板和元件。

各种调制方式_解调门限_解释说明

各种调制方式_解调门限_解释说明

各种调制方式解调门限解释说明1. 引言1.1 概述在通信系统中,信息的传输需要经过调制和解调的过程。

调制是将要传输的信息转换成适合在信道中传播的模拟或数字信号的过程,而解调则是将接收到的信号转换回原始信息的过程。

在这个过程中,解调门限起着关键的作用。

1.2 文章结构本文将首先介绍各种常见的调制方式,包括幅度调制(AM)和频率调制(FM)等。

然后我们将详细探讨解调门限的概念以及它在通信系统中的作用。

最后,我们将对不同调制方式下解调门限的应用进行说明。

1.3 目的本文旨在帮助读者了解不同调制方式以及解调门限在通信系统中的重要性。

通过阐述解释这些概念和原理,读者将能够更好地理解和设计通信系统,并能够正确地应用和配置解调门限来实现可靠和高效的信息传输。

2. 调制方式2.1 调制概念调制是在信号传输过程中改变信号的某些特性的过程。

通过调制,我们可以将原始信号转换为适合传输的模拟或数字信号。

调制的目的是增强信号的抗干扰能力和传输距离。

2.2 幅度调制(AM)幅度调制(AM)是一种常见的调制方式。

在AM中,载波信号的振幅根据待传输信息进行变化。

当待传输信息对应的信号值为高时,振幅较大;而当待传输信息对应的信号值为低时,振幅较小。

这样可使得待传输信息通过改变振幅而被编码到载波中。

2.3 频率调制(FM)频率调制(FM)是另一种常见的调制方式。

在FM中,载波信号的频率根据待传输信息进行变化。

当待传输信息对应的信号值高时,频率增加;而当待传输信息对应的信号值低时,频率减小。

这样可使得待传输信息通过改变频率而被编码到载波中。

注意:以上只介绍了两种常见的调制方式- 幅度调制和频率调制,并且仅涉及了它们的基本概念。

在实际应用中,还存在其他调制方式,如相位调制(PM)和正交振幅调制(QAM),它们有各自特定的应用场景。

接下来的部分将说明解调门限的概念、作用以及在不同调制方式中的应用。

3. 解调门限概念解调门限是指在通信系统中用于判断接收信号的电平高低的阈值。

实验十一 AM振幅调制与解调

实验十一 AM振幅调制与解调

信号与系统实验报告3、AM 振幅调制与解调实验模块一块。

【实验原理】1、常规双边带调幅所谓调制,就是在传送信号的一方(发送端)将所要传送的信号(它的频率一般是较低的)“附加”在高频振荡信号上。

所谓将信号“附加”在高频振荡上,就是利用信号来控制高频振荡的某一参数,使这个参数随信号而变化,这里,高频振荡波就是携带信号的“运载工具”,所以也叫载波。

在接收信号的一方(接收端)经过解调(反调制)的过程,把载波所携带的信号取出来,得到原有的信息,解调过程也叫检波。

调制与解调都是频谱变换的过程,必须用非线性元件才能完成。

调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类,连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位,因而分为调幅、调频和调相三种方式;脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等,然后再用这已调脉冲对载波进行调制,脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。

本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调,即常规双边带调幅与解调。

我们已经知道,调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化,这变化的周期与调制信号的周期相同,振幅变化与调制信号的振幅成正比。

为简化分析,假定调制信号是简谐振荡,即为单频信号,其表达式为:图1 常规调幅波形如果用它来对载波进行调幅,那么,在理想情况下,常规调幅信号为:其中调幅指数,k为比例系数。

图1给出了UΩ(t),U c(t)和的波形图。

从图中并结合式(1)可以看出,常规调幅信号的振幅由直流分量U cm和交流分量kUΩm cosΩt迭加而成,其中交流分量与调制信号成正比,或者说,常规调幅信号的包络(信号振幅各峰值点的连线)完全反映了调制信号的变化。

另外还可得到调幅指数M a 的表达式:显然,当Ma>1 时,常规调幅波的包络变化与调制信号不再相同,产生了失真,称为过调制,如图2 所示。

所以,常规调幅要求Ma 必须不大于1。

图 2 过调制波形式(1)又可以写成可见,U AM (t) 的频谱包括了三个频率分量:ωc(载波)、ωc +Ω(上边频)和ωc -Ω(下边频)。

AM调制与解调的设计与实现课件

AM调制与解调的设计与实现课件
谱特性。
实验结果与分析
01
观察调制前后的信号波 形,对比调制前后的信 号变化。
02
分析调制和解调过程中 的失真和噪声,评估系 统的性能。
03
通过频谱分析仪观测调 制后信号的频谱特性, 验证AM调制的效果。
04
根据实验结果,分析 AM调制与解调在实际 应用中的优缺点和适用 场景。
05
AM调制与解调的未来发展
在军事通信领域,AM调制与解调技术将用 于传输加密信号和机密信息,保障军事通 信的安全性和可靠性。
THANKS
感谢观看
电路仿真
01
使用仿真软件对设计的解调电路进行仿真测试,验证电路的正
确性和可行性。
元器件选择与参数设置
02
根据仿真结果,选择合适的电子元器件,并设置相关参数,以
确保实际电路的性能。
实际电路搭建与测试
03
搭建实际解调电路,进行测试验证,观察输出信号是否正确恢
复原始调制信号。
解调电路的性能优化
噪声抑制
采取噪声抑制措施,降低解调电路的噪声干扰, 提高信号的信噪比。
AM调制与解调技术的改进方向
01
02
03
04
高效能
提高AM调制与解调的效率和 性能,以满足不断增长的数据
传输需求。
低成本
降低AM调制与解调技术的成 本,使其更具有市场竞争力。
灵活性
增强AM调制与解调技术的适 应性,使其能够更好地应对不 同的通信环境和应用场景。
智能化
引入人工智能和机器学习技术 ,实现AM调制与解调的自动
介绍调幅电路的主要组成部分,如输 入信号源、调制器、功率放大器等, 并说明各部分的作用和相互关系。
调幅电路的仿真与实现

am调制与非相干解调 噪声幅度 调幅指数

am调制与非相干解调 噪声幅度 调幅指数

AM调制与非相干解调噪声幅度调幅指数
AM调制是一种将信息信号转换为幅度调制的载波信号的方法,其中载波的幅度随着信息信号的幅度变化而变化。

AM调制的调幅度指数是指载波的最大幅度与最小幅度之比,通常用m表示,其值范围为0到2。

在AM调制中,解调是将调制信号中包含的信息信号提取出来的过程。

非相干解调是一种不需要知道载波频率和相位的解调方法,通常使用滤波器将调制信号的高频部分滤除,然后将低频信号放大并检出包含在信号中的信息信号。

非相干解调的噪声幅度是指解调后输出信号中的噪声功率与信号功率之比。

在AM调制中,解调器的性能与调幅度指数相关。

当调幅度指数较小时,解调器的信噪比较低,解调器的灵敏度较高,但是解调器的抗噪声能力较差。

当调幅度指数较大时,解调器的信噪比较高,解调器的灵敏度和抗噪声能力都较好。

AM调制和非相干解调是无线电通信中常用的技术,它们在信息传输和接收方面都有着广泛的应用。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的调制方式和解调方法,以实现高效、可靠的通信。

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3.1.1幅度调制的一般模型幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。

幅度调制器的一般模型如图3-1所示。

图 3-1 幅度调制器的一般模型图中,为调制信号,为已调信号,为滤波器的冲激响应,则已调信号的时域和频域一般表达式分别为( 3-1)( 3-2)式中,为调制信号的频谱,为载波角频率。

由以上表达式可见,对于幅度调制信号,在波形上,它的幅度随基带信号规律而变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。

由于这种搬移是线性的,因此幅度调制通常又称为线性调制,相应地,幅度调制系统也称为线性调制系统。

在图 3-1的一般模型中,适当选择滤波器的特性,便可得到各种幅度调制信号,例如:常规双边带调幅(AM )、抑制载波双边带调幅(DSB-SC )、单边带调制(SSB)和残留边带调制( VSB )信号等。

3.1.2常规双边带调幅(AM)1. AM 信号的表达式、频谱及带宽在图 3-1中,若假设滤波器为全通网络(相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅(= 1),调制信号叠加直流后再与载波AM)信号。

AM 调制器模型如图3-2所示。

图3-2 AM 调制器模型AM 信号的时域和频域表示式分别为( 3-3)( 3-4)式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号,但通常认为其平均值为0,即。

点此观看AM 调制的 Flash;AM信号的典型波形和频谱分别如图3-3( a)、( b)所示,图中假定调制信号的上限频率为。

显然,调制信号的带宽为。

由图 3-3( a)可见, AM 信号波形的包络与输入基带信号成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。

但为了保证包络检波时不发生失真,必须满足,否则将出现过调幅现象而带来失真。

由 Flash 的频谱图可知, AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带)。

上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。

显然,无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息。

故AM 信号是带有载波的双边带信号,它的带宽为基带信号带宽的两倍,即(3-5)式中,为调制信号的带宽,为调制信号的最高频率。

2.AM 信号的功率分配及调制效率AM 信号在 1电阻上的平均功率应等于的均方值。

当为确知信号时,的均方值即为其平方的时间平均,即因为调制信号不含直流分量,即,且,所以( 3-6)式中,为载波功率;为边带功率,它是调制信号功率的一半。

由此可见,常规双边带调幅信号的平均功率包括载波功率和边带功率两部分。

只有边带功率分量与调制信号有关,载波功率分量不携带信息。

我们定义调制效率( 3-7)显然, AM 信号的调制效率总是小于1。

3. AM信号的解调号调制过程的逆过程叫做解调。

AM 信号的解调是把接收到的已调信号。

AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。

还原为调制信(1)相干解调由AM 信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号。

解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。

相干解调的原理框图如图 3-4所示。

将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以将第1项与第 2项分离,无失真的恢复出原始的调制信号( 3-8)点此观看 AM 相干解调的Flash相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。

如果同频同相位的条件得不到满足,则会破坏原始信号的恢复。

(2)包络检波法由的波形可见, AM 信号波形的包络与输入基带信号成正比,故可以用包络检波的方法恢复原始调制信号。

包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成,如图3-5所示。

图 3-5 包络检波器一般模型图3-4为串联型包络检波器的具体电路及其输出波形,电路由二极管D、电阻 R 和电容 C 组成。

当RC 满足条件时,包络检波器的输出与输入信号的包络十分相近,即(3-9)包络检波器输出的信号中,通常含有频率为的波纹,可由LPF 滤除。

图3-6 串联型包络检波器电路及其输出波形点此观看 AM 包络检波的Flash包络检波法属于非相干解调法,其特点是:解调效率高,解调器输出近似为相干解调的2倍;解调电路简单,特别是接收端不需要与发送端同频同相位的载波信号,大大降低实现难度。

故几乎所有的调幅( AM )式接收机都采用这种电路。

综上所述,可以看出,采用常规双边带幅度调制传输信息的好处是解调电路简单,可采用包络检波法。

缺点是调制效率低,载波分量不携带信息,但却占据了大部分功率,白白浪费掉。

如果抑制载波分量的传送,则可演变出另一种调制方式,即抑制载波的双边带调幅(DSB-SC )。

3.1.3抑制载波的双边带调幅(DSB-SC) 1. DSB 信号的表达式、频谱及带宽在幅度调制的一般模型中,若假设滤波器为全通网络(= 1),调制信号中无直流分量,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,或称抑制载波双边带( DSB-SC )调制信号,简称双边带(DSB)信号。

DSB 调制器模型如图 3-7所示。

可见 DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表示式分别为(3-10a)( 3-10b )点此观看DSB 调制的 Flash,由 Flash 可见,DSB信号的包络不再与成正比,故不能进行包络检波,需采用相干解调;除不再含有载频分量离散谱外,DSB 信号的频谱与AM 信号的完全相同,仍由上下对称的两个边带组成。

故DSB 信号是不带载波的双边带信号,它的带宽与AM 信号相同,也为基带信号带宽的两倍,即(3-11)式中,为调制信号带宽,为调制信号的最高频率。

2.DSB 信号的功率分配及调制效率由于不再包含载波成分,因此, DSB 信号的功率就等于边带功率,是调制信号功率的一半,即( 3-12)式中,为边带功率,为调制信号功率。

显然,DSB信号的调制效率为100%。

3.DSB 信号的解调DSB信号只能采用相干解调,其模型与 AM 信号相干解调时完全相同,如图 3-4所示。

此时,乘法器输出经低通滤波器滤除高次项,得(3-13)即无失真地恢复出原始电信号。

点此观看 DSB 解调的 Flash抑制载波的双边带幅度调制的好处是,节省了载波发射功率,调制效率高;调制电路简单,仅用一个乘法器就可实现。

缺点是占用频带宽度比较宽,为基带信号的2倍。

3.1.4单边带调制(SSB)由于 DSB 信号的上、下两个边带是完全对称的,皆携带了调制信号的全部信息,因此,从信息传输的角度来考虑,仅传输其中一个边带就够了。

这就又演变出另一种新的调制方式――单边带调制(SSB)。

1.SSB 信号的产生产生 SSB 信号的方法很多,其中最基本的方法有滤波法和相移法。

(1)用滤波法形成SSB 信号用滤波法实现单边带调制的原理图如图3-9所示,图中的SSB 信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性为单边带滤波器。

产生或理想低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边带通过,而滤除另一个边带。

产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为。

图3-9 SSB 信号的滤波法产生显然, SSB 信号的频谱可表示为( 3-14)点此观看 SSB 信号产生的Flash用滤波法形成 SSB信号,原理框图简洁、直观,但存在的一个重要问题是单边带滤波器不易制作。

这是因为,理想特性的滤波器是不可能做到的,实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。

滤波器的实现难度与过渡带相对于载频的归一化值有关,过渡带的归一化值愈小,分割上、下边带就愈难实现。

而一般调制信号都具有丰富的低频成分,经过调制后得到的 DSB 信号的上、下边带之间的间隔很窄,要想通过一个边带而滤除另一个,要求单边带滤波器在附近具有陡峭的截止特性―― 即很小的过渡带,这就使得滤波器的设计与制作很困难,有时甚至难以实现。

为此,实际中往往采用多级调制的办法,目的在于降低每一级的过渡带归一化值,减小实现难度。

限于篇幅,本书不作详细介绍。

(2)用相移法形成 SSB 信号可以证明, SSB 信号的时域表示式为( 3-15)式中,“-”对应上边带信号,“+”对应下边带信号;表示把的所有频率成分均相移,称是的希尔伯特变换。

根据上式可得到用相移法形成SSB信号的一般模型,如图3-12所示。

图中,为希尔伯特滤波器,它实质上是一个宽带相移网络,对中的任意频率分量均相移。

图 3-12 相移法形成SSB 信号的模型相移法形成SSB 信号的困难在于宽带相移网络的制作,该网络要对调制信号的所有频率分量严格相移,这一点即使近似达到也是困难的。

2.SSB 信号的带宽、功率和调制效率从 SSB 信号调制原理图中可以清楚地看出,SSB 信号的频谱是DSB 信号频谱的一个边带,其带宽为 DSB 信号的一半,与基带信号带宽相同,即( 3-16)式中,为调制信号带宽,为调制信号的最高频率。

由于仅包含一个边带,因此SSB 信号的功率为 DSB 信号的一半,即( 3-17)显然,因SSB 信号不含有载波成分,单边带幅度调制的效率也为100%。

3. SSB 信号的解调从 SSB 信号调制原理图中不难看出,SSB 信号的包络不再与调制信号成正比,因此SSB 信号的解调也不能采用简单的包络检波,需采用相干解调,如图3-13所示。

图3-13 SSB 信号的相干解调此时,乘法器输出经低通滤波后的解调输出为( 3-18)因而可得到无失真的调制信号。

综上所述,单边带幅度调制的好处是,节省了载波发射功率,调制效率高;频带宽度只有双边带的一半,频带利用率提高一倍。

缺点是单边带滤波器实现难度大。

3.1.5残留边带调制(VSB)1.残留边带信号的产生残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种调制方式,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难题。

在残留边带调制中,除了传送一个边带外,还保留了另外一个边带的一部分。

对于具有低频及直流分量的调制信号,用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想滤波器,在残留边带调制中已不再需要,这就避免了实现上的困难。

用滤波法实现残留边带调制的原理图如图 3-14 所示。

图3-14 VSB 信号的滤波法产生图中的为残留边带滤波器,其特性应按残留边带调制的要求来进行设计。

会证明,为了保证相干解调时无失真地得到调制信号,残留边带滤波器的传输函数须满足稍后将必( 3-19)它的几何含义是,残留边带滤波器的传输函数在载频附近必须具有互补对称性。

图 3-15 示出的是满足该条件的典型实例:残留部分上边带时滤波器的传递函数如图3-15( a)所示,残留部分下边带时滤波器的传递函数如图3-15( b)所示。

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