第2章模拟调制技术

第2章模拟调制技术
第2章 模拟调制技术
Ø 2.1 模拟调制概述 Ø 2.2 振幅调制（AM调制） Ø 2.3 双边带调制（DSB） Ø 2.4 单边带调制（SSB） Ø 2.5 残留边带调制（VSB） Ø 2.6 角度调制（非线性调制） Ø 2.7 模拟调制系统的性能比较
第2数章字模通拟信调原制理技术
VSB：残留边带调制
制
非线性调制 FM：频率调制
技
(角度调制) PM：相位调制
术
PCM：脉冲编码调制
数字调制
2ASK、2PSK等
数字载波调制 多进制键控系统
(键控系统)
改进型数字调制
第2数章字模通拟信调原制理技术
2021年2月14日星期日
§2.2 振幅调制（AM调制）
AM调制又称为常规调幅。AM（Amplitude modulation）中的调制信号必须包含一定的直 流分量。
1、调制原理 设AM的基带信号：
S (t)A 0f(t) 且 A 0f(t)max
设载波信号为： cosct
第2数章字模通拟信调原制理技术
2021年2月14日星期日
振幅调制
则当基带信号通过调制后，得到AM信号为：
S A ( t M ) S ( t ) co c t ( A s 0 f( t )c )o c t s
➢ （4）对于AM信号的解调可以采用非相干解调（包络 检波法）和相干解调（同步解调）。
第2章模拟调制技术
➢ （5）为了使调制不失真，必须满足两个条件: ➢ (a) 对于所有t，必须满足 A0&#b) 载波频率应远大于f(t)的最高频率分量,即
ωc>ωm ，否则会出现频率交叠。
利用率。采用不同的调制技术对系统性能将产生很大的 影响。
第2章模拟调制技术
三、调制模型
载波信号的三要素： 振幅、频率、相位
第2数章字模通拟信调原制理技术
2021年2月14日星期日
四、调制分类
DSB：抑止载波双边带调幅
线性调制 AM：常规双边带调幅
(幅度调制) SSB：单边带调制
模拟调制 调 (连续调制)
第2章模拟调制技术
➢ 根据基带信号和叠加直流信号大小关系不同，又可 分为
❖ 1.正常调幅 ❖ 2.满调幅 ❖ 3. 过调幅
➢ 调幅系数（或调制指数）的表达式为
f (t)
max
A0
第2章模拟调制技术
下图为幅度调制信号波形图。
当β<1时，为正常调幅 此时能从s(t)的包络中恢复 f(t)。
第2章模拟调制技术
7.数字调制
调制信号的取值是离散的，如PCM脉冲编码调制。
8.线性调制
已调信号的频谱是调制信号的水平搬移及线性变换。
9.非线性调制
已调信号的频谱将产生频谱的非线性变换，会有新的频率 分量产生。
第2章模拟调制技术
2.1 模拟调制概述
二、模拟调制的目的
1、信道传输频率特征的需要。 2、实现信道复用。 3、改善系统的抗噪声性能，或通过调制来提高系统频带
第2章模拟调制技术
2.1 模拟调制概述
一、基本概念
3.调制
把信号频谱搬移到较高频率范围以适应信道频率传输特 性的过程。
4.载波
作为基准信号的正弦信号或脉冲串或数字信号。
5.载波调制
按基带信号的变化规律改变载波某些参数的过程。
第2章模拟调制技术
2.1 模拟调制概述
6.模拟调制
又称连续调制，调制信号的取值是连续的。
S(t) SAM(t)
cosωct
调制信号
第2数章字模通拟信调原制理技术
已调信号
2021年2月14日星期日
调幅AM示意图(波形和频谱)
c(t)
0 t
(a) 载 波
A ＋ f (t)
A
0 t
(b ) 调 制 信 号
s A M (t)＝ (A ＋ f (t))c(t)
C ()
－c
0
c
(d ) 载 波 频 谱
❖
电话双绞线的工作频率范围在0到数百千Hz。
➢ 信道带宽：信道能传送的信号的最高频率与最低频率之
差，用B来表示，单位Hz。
第2章模拟调制技术
➢ 【注意】只有信号的频带在信道的频带允许
范围内，才能够在信道中传输。 大部分需传送的信号都位于较低的频带上，
而传输信道（如电缆、光缆等）的适用传输频率， 一般都位于高频范围。因此，需调制解决二者的 不匹配。
2.1 模拟调制概述
➢ 信号频率：信号每秒钟变化的次数叫频率，用赫兹（Hz）
作单位，信号的频率有高有低，低频到高频的范围叫信号 频带。
➢ 信号带宽：信号自身所占最高频率与最低频率之差，用
B来表示，单位Hz。
➢ 信道频带：信道允许传送的信号的最高频率与最低频率 之间的频率范围。
❖ 如： 微波的工作频率范围为300MHz－300GHz，
F ( )
－H 0 H
(e) 调 制 信 号 频 谱
S
AM
( ) 2H
0
t
－c
0
c
(c) 已 调 信 号
第2章模拟调制技术
(f) 已 调 信 号 频 谱
例：AM调制后的频谱变化
频域表示：
S A( M )A 0(c)(c) 1 2F (c)F (c)
第2数章字模通拟信调原制理技术
2021年2月14日星期日
2021年2月14日星期日
2.1 模拟调制概述
一、基本概念
1. 基带信号
从信源输出的信号通常是低通型信号，即该信号的频 谱特征是从0（或接近0）的频率到某一截止频率fm，低 通型信号又称为基带信号，也称为调制信号。如语音信
号。
2. 频带信号
调制以后的信号称为频带信号或已调信号，是 基带信号 对载波进行调制后产生的信号。频带信号大多数情况下 均【为注窄】带窄信带号信。号：若信号能量集中在ω0附近， 带宽为∆，当ω0>>第2∆章模时拟调，制技术称为窄带信号。
第2章 模拟调制技术
第2数章字模通拟信调原制理技术
2021年2月14日星期日
模拟通信系统模型
第2章模拟调制技术
第2章 模拟调制技术
➢ 本章重点讨论用取值连续的调制信号去控制正 弦载波的参数（幅度、频率或相位）的模拟调制 （分为幅度调制和角度调制）。
➢ 主要内容有：
❖各种已调信号的时域表达式、 ❖调制与解调的原理、性能特点。
说明
➢ （1）调制后频谱在形状上没有改变，只是位置搬移 了±ωc，而幅度降为原来的一半。
➢ （2）AM已调信号的带宽是基带信号带宽的两倍，即
BAM2fm2Bb
➢ （3）AM已调信号除连续谱外，还包括离散谱线（即 载波信号分量）。离散谱线不携带信息，但会占用一 定的发送信号功率，因此AM的调制效率较低。