第四章模拟调制系统

SSSB(t)
H上/下(ω)
cosω0t
2．频谱与带宽：
DSB谱
Ht(ω)
SSB上 SSB下
• B=fm
波形：
SSSB(t)
ω=ω0±ωm t
3．表达式推导：
• 由频谱形成入手
H下 ( )
1 2
sgn
o
sgn
o
• 也可写成
H下 ( )
1 2
sgn
o
(1)gsgn
o
SDSB( )gH 下 (
S0(t)
cosùct
要求：解调用的载波要与调制用的载波同频同 相。
二、抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）
1．表达式与波形 • sDSB(t)=m(t)cosωct
m(t)
0 s(t)
0
sDSB(t)
t t
0 t
2 频谱与带宽 • 其频谱表达式为： sDSB(ω)=1/2[M(ω-ωc) +
M(ω+ωc)]
1 2
m(t)
cosot
1 2
m) (t) sinot
• 同理 H上 () 1 H下()
SSSB上 (t) SSSB ( )gH上 ( )
1 2
M
(
o )
1 2
M
(
o
)
SSB上 ( )
1 4
M
(
o
)
1 4
M
(
o
)
1 4
SSB上
1 2
m(t) cosot
1 2
复合调制、多级调制
§4.2 线性调制
也称幅度调制，共四种AM、DSB、SSB、VSB， 共同特点调制前后信号频谱只有位置变化，没 有形状变化。 一 常规调幅（Amplitude Modulation, AM） 1 表达式与波形 • SAM(t)=[A0+m(t)]cosωct，要求
A+m(t)≥0（包络检波不失真条件）
DSB、SSB、VSB、FM、PM • （2）数字调制 m(t)为数字信号，
ASK、FSK、PSK等。
• 正弦调制
（1）模拟调制 m(t)为模拟信号，AM、DSB、 SSB、VSB、FM、PM （2）数字调制 m(t)为数字信号，ASK、FSK、 PSK等。
• 脉冲调制 脉冲模拟调制：用模拟信号m(t)改变脉冲的幅度
• 本章属于正弦模拟调制（简称模拟调制），又 分成线性调制（幅度调制，共四种AM、DSB、 SSB、VSB）和非线性调制（角度调制FM、PM）。
• 对于各种调制方式，分析的思路一致，基本从 三个方面进行：
表达式、波形、频谱、带宽、功率分配 调制和解调方法方框图 抗噪性能分析
5. 按照具体实现过程分
)
1 4
M
(
o
)
M
(
o
)
1 4
M
(
o
)
sgn(
o
)
M
(
0
)
sgn(
o
)
m) (t) 1 m(t)
) t
M () j sgn()M ()
m) (t) sinot
j sgn()
1
2
M ()
j
(
o)
(
o )
1 2
sgn(
o )W
(
o )
1 2
M
(
o ) sgn(
o )
SSSB下 (t)
Pf
效率 Pf 2 m2(t) 1 P0 Pf m2 (t) A02 2
若m(t)
Am
cosmtห้องสมุดไป่ตู้n
1 3
4．调制实现
m(t) SAM(t)
A0
5. 解调
• （1）包络检波
cosωct
要求 A+m(t)≥0
SAM(t)
包络检 波
m’(t)=A0+m(t)
（2）相干解调
sAM(t)
LPF
一个输出信号为在信道中传输的已调信号 sm(t)。
二、调制的作用
1 进行频谱搬移，把调制信号的频谱搬移到 所希望的位置上，从而将调制信号转换成 适合于信道传输已调信号 2 实现信道多路复用，提高系统的传输有郊 性 3 通过选择不同的调制方式改善系统传输的 可靠性。
三、调制的分类
1．按照调制信号m(t)分
M(ω)
S(ω)
-ùm
0
ωm
ù
-ùc
0
ùc
ù
2ùm
-ùc
0
ùc
ù
DSB信号带宽B=2fm
3 功率分配
PAM
s2 DSB
(t )
m2 (t) 2
4.调制框图
SDSB(t) m(t)
cosωct
5.解调框图
SDSB(t)
cosωct
LPF
S0(t)
三、单边带（SSB）
1．产生方法1－滤波法
m(t)
• 调制涉及两个输入信号和一个输出信号；在 通信系统的发送端通常需要有调制过程，而 在接收端则需要有调制的反过程——解调过 程。
• 两个输入信号为：
基带信号(调制信号)m(t)： 包含信息的原 始信号，具有较低的频谱分量，在许多信道中 不适宜直接传输。
载波信号(被调制信号)c(t)：参数受调制 信号控制、用来承载信息的特定信号。
A0 f
fc
f
fc
1 2
M
f
fc
M
f
fc
M(ω）) )
-ùm
0
ùm
ù
S(ω)
-ùc
0
SAM(ù)
-ωc
0
AM信号带宽B=2fm
ùc
ù
2ùm
ùc
ù
3．功率分配
SAM
sAM
2
(t)
lim
T
1 T
T /2 T / 2
2
A0 m(t) cos2 ctdt
A02 2
m2 (t ) 2
P0
第四章 模拟调制系统
§4.1 调制的概念 §4.2 线性调制 §4.3 线性调制系统的抗噪性能 §4.4 非线性调制（角度调制 FM,PM） §4.5 各种模拟调制系统的性能比较 §4.6 复合调制，多级调制，频分复用
（FDM）
§4.1 调制的概念
一、调制的概念
• 所谓调制，就是按调制信号的变化规律去改 变载波某些参数的过程。通常，调制可以分 为模拟（连续）调制和数字调制两种方式。
• 模拟调制：在模拟调制中，调制信号的取值 是连续的。
• 数字调制：数字调制中，调制信号的取值为 离散的。
2．按照载波信号c(t)分 • 正弦调制 C(t)=cosωct 为连续正弦波。 • 脉冲调制 C(t)为脉冲周期信号。
3.结合调制信号不同情况组合出四种，即 • （1）模拟调制 m(t)为模拟信号，AM、
m(t) A0
t s(t)
t
sAM(t)
A0 t
2．频谱与带宽
m(t) M ( f )
A0 m(t) 2A0 f M ( f ) cosct C( f ) f fc f fc
f1 (t )
f2
(t)
1 2
F1 (
f
)
F2
(
f
)
S AM
(t)
[A0
m(t)]c osc t
(PAM)、宽度(PDM)、相位(PPM) 脉冲数字调制：PCM、ΔM、ADPCM等
4.按照 m(t)对c(t)不同参数的控制分
基本：
• 幅度调制：正弦载波的幅度随调制信号线性
变化的过程， AM、DSB、SSB、VSB、ASK、
• 频率调制：FM、FSK
• 相位调制：PM、PSK、DPSK
•
改进：QAM、MSK、GMSK