正弦幅度调制和相干解调
数字信号处理中的调制与解调技术

数字信号处理中的调制与解调技术数字信号处理技术在现代通信中扮演着至关重要的角色。
它可以对信号进行调制与解调,使得信号可以在不同的载体(比如无线电波、光纤等)传输和传递。
本文将介绍数字信号处理中的调制与解调技术。
一、调制技术调制技术是将基带信号(即未调制的信号)转换为能够在载体中传输的信号的过程。
它可以用来改变信号的频率、幅度和相位等属性。
常见的调制技术包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是最简单的调制技术之一,它通过将基带信号和一个高频载波信号进行乘法运算,来改变信号的幅度。
结果可以用下式表示:s(t) = Ac[1 + m(t)]cos(2πfct)其中,Ac是载波的幅度,f是载波频率,m(t)是基带信号,s(t)为调制后的信号。
可以看出,载波信号的幅度随着基带信号而变化,从而实现了对信号幅度的调制。
2. 频率调制(FM)频率调制是一种常见的调制方式,在广播电台、卫星通信等领域得到广泛应用。
它是通过改变载波频率的大小,来反映出基带信号的变化。
这个过程可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfc t + kf∫m(τ)dτ]其中,kf是调制指数,m(t)是基带信号,∫m(τ)dτ是对基带信号的积分。
这里,频率调制实质是将基带信号的斜率值转化为频率的变化,从而体现了基带信号的变化。
3. 相位调制(PM)相位调制是另一种常见的调制方式,它通过改变相位来反映出基带信号的变化。
相位调制可以用下式表示:s(t) = Ac cos[2πfct + βm(t)]其中,β是调制指数,m(t)是基带信号。
可以看出,相位调制实质上是将基带信号的变化转化为相位的变化。
二、解调技术解调技术是将调制后的信号还原为原始基带信号的过程。
它在通信中起着至关重要的作用,可以保证信息的正确传递。
1. 相干解调相干解调是最常见的解调方式,它是通过连续时间信号的乘法运算来分离出基带信号的。
大连理工大学 信号与系统实验实验6 Simulink仿真连续时间系统 实验报告

大连理工大学实验报告
学院(系):电信专业:电子信息工程班级:姓名:学号:组:
实验时间:实验室:创新园C221 实验台:
指导教师签字:成绩:
实验六:Simulink仿真连续时间系统
一、实验结果与分析
1.用Simulink仿真载波为简单正弦信号的幅度调制和相干解调。
解:Simulink模块图为
其中,Sine wave产生调制信号,Sine wave1产生直流信号,Sine wave2产生载波信号,Ran-dom Source产生噪声,Digital Filter Design为带通滤波器,Sine wave3产生本地载波信号,Digital Filter Design1为低通滤波器。
主要模块的参数为
主要模块的波形图和频谱图为
二、讨论、建议、质疑
Simulink为我们提供了一个非常直观的解决途径,只要我们能够得到系统函数,画出相应的方框图,就可以方便地描述整个系统,获得需要的信息。
比如在完成简单正弦信号的幅度调制和相干解调时,如果利用MATLAB编写程序,需要调用函数buttord和butter去构建带通和低通滤波器,这是非常繁琐的。
但是Simulink提供了滤波器模块,我们只需要改变其参数,这大大简化了整个过程。
但是在实验中也遇到了一些问题。
因为对Simulink并不是特别熟悉,所以在设计滤波器的时候会觉得很盲目。
比如在完成简单正弦信号的幅度调制和相干解调时,如果稍微改变滤波器的参数,得到的结果就与正确结果大相径庭。
简述幅度调制的调制与解调的过程

简述幅度调制的调制与解调的过程幅度调制(Amplitude Modulation,AM)是一种古老的且广泛使用的通信方式。
它通过改变载波信号的幅度来携带信息。
本文将详细介绍幅度调制的调制与解调的过程。
首先,我们需要了解什么是幅度调制。
幅度调制是指在载波信号上加入低频的信息信号,使得载波信号的幅度随着信息信号的变化而变化。
这样,我们就可以通过接收和检测这种幅度变化来恢复原始的信息信号。
这种方式简单易行,因此被广泛应用在广播、电视等领域。
接下来,我们来看看幅度调制的具体过程。
首先,我们需要一个载波信号,通常是高频正弦波。
然后,我们将要传输的信息信号乘以这个载波信号,得到的结果就是幅度调制后的信号。
在这个过程中,信息信号的频率远低于载波信号的频率,这就是所谓的“低频”信息信号。
最后,我们将这个幅度调制后的信号通过天线发送出去。
接收到幅度调制信号后,我们需要进行解调才能恢复出原始的信息信号。
解调的过程其实就是在幅度调制的逆过程。
首先,我们使用一个与发射端相同的载波信号,然后将接收到的幅度调制信号与这个载波信号相乘。
由于这两个信号都是正弦波,所以他们的乘积会是一个包含两个频率分量的信号:一个是两者的和,另一个是两者的差。
其中,两者的差就是我们要恢复的信息信号。
然而,在实际应用中,我们通常无法准确地知道发射端的载波信号是什么样的。
因此,我们需要采用一种叫做相干解调的方法。
这种方法需要先从接收到的幅度调制信号中提取出一个与载波信号同频同相的参考信号,然后再用这个参考信号进行解调。
这个提取参考信号的过程就叫做同步或锁定。
总的来说,幅度调制是一种非常实用的通信方式。
它的优点是实现简单,设备成本低,可以同时传输多个信息信号。
但是,它的缺点是抗干扰能力较差,而且对于信息信号的带宽要求较高。
尽管如此,幅度调制仍然在很多场合得到了广泛的应用。
以上就是关于幅度调制的调制与解调的过程的介绍。
希望对你有所帮助。
正弦幅度调制和相干解调

10.1.1 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。
1 CCi£”图10-1幅度调制器的一般模型图中, 碇) 为调制信号, 为已调信号,上⑦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 / 年)=[摘⑶然]卡碗)<10-1)式中, 河⑹ 为调制信号 碰)的频谱, 露 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10-1的一般模型中,适当选择滤波器的特性疗3),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。
10.1.2 常规双边带调幅<AM )1. AM 信号的表达式、频谱及带宽在图10-1中,若假设滤波器为全通网络< =1),调制信号 叫 叠加直流 4后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅<AM )信号。
AM 调制器模型如图10- 2所示。
AM 信号的时域和频域表示式分别为二 A Q COS g ① + 陋① cos 册(0<10-3)<10-4)E 式/)=,河(田+加/+M (^-镰)]与/)<10-2)图10-2 AM 调制器模型式中,4为外加的直流分量;第日—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,即挑口)=口。
点此观看AM调制的Flash;AM信号的典型波形和频谱分别如图10-3<a)、<b)所示,图中假定调制信号©的上限频率为^^。
显然,调制信号加©的带宽为四附=品。
图10-3AM的波形和频谱由图10-3<a)可见,AM信号波形的包络与输入基带信号也成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。
利用matlab实现信号幅度的调制与解调

第一章 调制解调的基本原理第一节 调制的基本原理“调制”就是使信号f(t)控制载波的某一个或某些参数(如振幅、频率、相位等),是这些参数按照信号f(t)的规律变化的过程。
载波可以是正弦波或脉冲序列。
以正弦型信号作载波的调制叫做连续波调制。
调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。
对于连续波调制,已调信号可以表示为())(cos )()t (t ot t A ϑωϕ+=它有振幅频率和相位三个参数构成。
改变三个参数中的任何一个都可以携带同样的信息。
因此连续波的调制可分为调幅、调相、和调频。
调制在通信过程中起着极其重要的作用:无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易以电磁波形势辐射的较高范围;此外,调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。
按照被调制信号参数的不同,调制的方式也不同。
如果被控制的参数是高频振荡的幅度,则称这种调制方式为幅度调制,简称调幅;如果被控制的参数是高频振荡的频率或相位,则称这种调制方式为频率调制或相位调制,简称调频或调相(调频与调相又统称调角)。
振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。
幅度调制的特点是载波的频率始终保持不变,它的振幅却是变化的。
其幅度变化曲线与要传递的低频信号是相似的。
它的振幅变化曲线称之为包络线,代表了要传递的信息。
第二节解调的基本原理解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。
调制过程是一个频谱搬移的过程,它将低频信号的频谱搬移到载频位置。
如果要接收端回复信号,就要从已调信号的频谱中,将位于载频的信号频谱再搬回来。
解调分为相干解调和非相干解调。
相干解调是指为了不失真地恢复信号,要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相。
非相干解调主要指利用包络检波器电路来解调的。
包络检波电路实际上是一个输出端并接一个电容的整流电路。
二极管的单向导电性和电容器的充放电特性和低通滤波器滤去高频分量,得到与包络线形状相同的音频信号,见图1.2.3 。
调制方式

使信号能量大部分集中在一定的带宽内,
因此提高了频带的利用率。根据这些要求,
人们在实践中创造了各式各样的调制方式,
我们称之为现代恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的发展方向是最小功率谱占有率的恒包络数字调制技术。
现代数字调制技术的关键在于相位变化的连续性。MSK是移频键控FSK的一种改进形式。
、正交幅度调制(QAM)、正交频分复用调制(OFDM)等等。
4、QAM--又称正交幅度调制法。在二进制ASK系统中,其频带利用率是1bit/s·Hz,
若利用正交载波调制技术传输ASK信号,可使频带利用率提高一倍。如果再把多进制与其它技术结合
起来,还可进一步提高频带利用率。能够完成这种任务的技术称为正交幅度调制(QAM)。
也能减小由于信道特性引起的码间干扰的影响等。
二进制2ASK与四进制MASK调制性能的比较:
在相同的输出功率和信道噪声条件下,MASK的解调性能随信噪比恶化的速度比OOK要迅速得多。
这说明MASK应用对SNR的要求比普通OOK要高。在相同的信道传输速率下M电平调制与二
电平调制具有相同的信号带宽。即在符号速率相同的情况下,二者具有相同的功率谱。
影响,以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。这些技术的研究,
主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。多进制调制,是提高频谱利用率的有效方法,
恒包络技术能适应信道的非线性,并且保持较小的频谱占用率。
从传统数字调制技术扩展的技术有最小移频键控(MSK)、高斯滤波最小移频键控(GMSK)
其相位通常是不连续的。所谓MSK方式,就是FSK信号的相位始终保持连续变化的一种特殊方式。
现代数字调制技术

《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-19 用DFT实现OFDM的原理框图
《通信原理课件》
《通信原理课件》
图8-14 多载波传输系统原理框图
《通信原理课件》
在多载波调制方式中,子载波设置主要 有3种方案。图8-15(a)为传统的频分复 用方案,它将整个频带划分为N个互不重叠 的子信道。在接收端可以通过滤波器组进 行分离。图8-15(b)为偏置QAM方案, 它在3dB处载波频谱重叠,其复合谱是平 坦的。
进制信号将得到 MQAM 信号,其中 M L2 。
矢量端点的分布图称为星座图。通常可以用星座图来描述 QAM 信号 的信号空间分布状态。MQAM 目前研究较多,并被建议用于数字通信中的 是 十 六 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 ( 16QAM ) 或 六 十 四 进 制 的 正 交 幅 度 调 制 (64QAM),下面重点讨论 16QAM。
现代数字调制技术
8.1 引言
在第6章中已经讨论了几种基本数字调制技术的调制和解调 原理。随着数字通信的迅速发展,各种数字调制方式也在 不断地改进和发展,现代通信系统中出现了很多性能良好 的数字调制技术。
本章我们主要介绍目前实际通信系统中常使用的几种现代 数字调制技术。首先介绍几种恒包络调制,包括偏移四相 相移键控(OQPSK)、 π/4四相相移键控( π/4 -QPSK)、 最小频移键控(MSK)和高斯型最小频移键控(GMSK); 然后介绍正交幅度调制(QAM),它是一种不恒定包络调 制。在介绍了这几种单载波调制后,再引入多载波调制, 着重介绍其中的正交频分复用(OFDM)。
但是由于方型星座QAM信号所需的平均发送功 率仅比最优的QAM星座结构的信号平均功率稍大, 而方型星座的MQAM信号的产生及解调比较容易 实现,所以方型星座的MQAM信号在实际通信中 得到了广泛的应用。当M=4, 16, 32, 64时 MQAM信号的星座图如图8-11所示。
幅度调制与相位调制

幅度/相位调制过去几十年随着数字信号处理技术与硬件水平的发展,数字收发器性价比已远远高于模拟收发器,如成本更低,速度更快,效率更高。
更重要的是数字调制比模拟调制有更多优点,如高频谱效率,强纠错能力,抗信道失真以及更好的保密性。
正是因为这些原因,目前使用的无线通信系统都是数字系统。
数字调制和解调的目的就是将信息以比特形式(0/1)通过信道从发送机传输到接收机。
数字调制方式主要分为两类:1)幅度/相位调制和2)频率调制。
两类调制方式分别又成为线性调制和非线性调制,在优劣势上也各有不同,因此,调制方式的选择最终还需要取决于多方面的最佳权衡。
本文就对幅度/相位调制加以讨论,全文整体思路如下:1 信号空间分析在路径损耗与阴影衰落中已提出发送信号与接收信号的模型以复信号的实部来表示,而在本文中为了便于分析各调制解调技术,我们必须引入信号的几何表示。
数字调制将信号比特映射为几种可能的发送信号之一,因此,接收机需要对各个可能的发送信号做比较,从而找出最接近的作为检测结果。
为此我们需要一个度量来反映信号间的距离,即将信号投影到一组基函数上,将信号波形与向量一一对应,这样就可以利用向量空间中的距离概念来比较信号间的距离。
1.1 信号的几何表示向量空间中各向量可由其基向量表示,而在无线通信中,我们也可把信号用其相应的基函数来表示。
本文我们讨论的幅度/相位调制的基函数就是由正弦和余弦函数组成的:21()()cos (2)c t g t f t φπ= (1)22()()sin (2)c t g t f t φπ= (2)其中g (t )是为了保证正交性,即保证220()cos (2)1Tc g t f t dt π=⎰ (3)20()cos(2)sin(2)0T c c g t f t f t dt ππ=⎰(4)则信号可表示为 12()()cos(2)()sin(2)i i c i c s t s g t f t s g t f t ππ=+ (5)则向量s i =[s i1,s i2]T 便构成了信号s i (t )的信号星座点,所有的星座点构成信号星座图,我们把信号s i (t )用其星座点s i 表示的方法就叫做信号的几何表示。
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10.1.1 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10-1 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<10-1)<10-2)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10-1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。
10.1.2 常规双边带调幅<AM)1. AM信号的表达式、频谱及带宽在图10-1中,若假设滤波器为全通网络<=1),调制信号叠加直流后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带调幅<AM)信号。
AM调制器模型如图10-2所示。
图10-2 AM调制器模型AM信号的时域和频域表示式分别为<10-3)<10-4)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10-3<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。
图10-3AM的波形和频谱由图10-3<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<10-5)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<10-6)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<10-7)显然,AM信号的调制效率总是小于1。
3. AM信号的解调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还原为调制信号。
AM信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。
<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10-4所示。
图10-4 相干解调原理框图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<10-8)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10-5所示。
图10-5 包络检波器一般模型图10-4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<10-9)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10-6 串联型包络检波器电路及其输出波形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)。
10.1.3 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图10-7 DSB调制器模型<10-10a)<10-10b)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<10-11)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<10-12)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<10-13)经低通滤波器滤除高次项,得<10-14)即无失真地恢复出原始电信号。
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10-9所示,图中的为单边带滤波器。
产生SSB信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性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10-9 SSB信号的滤波法产生显然,SSB信号的频谱可表示为<10-15)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<10-16)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10-12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10-12 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<10-17)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<10-18)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10-14所示。
图10-14 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<10-19)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10-14所示。
图10-14 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。
稍后将会证明,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必须满足<10-20)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10-15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10-15<a)所示,残留部分下边带时滤波器的传递函数如图10-15<b)所示。