文档介绍:概述
模拟调制:用来自信源的基带模拟信号去调制某载波。
载波:确知的周期性波形- 余弦波:
式中,A为振幅;
0为载波角频率;
0为初始相位。
定义:
调制信号m(t) -自信源来的信号
已调信号s(t) - 调制后的载波称为已调信号
调制器-进行调制的部件
第三章模拟调制系统
调制器
调制器
已调信号
s(t)
调制信号
m(t)
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调制的目的:
频谱搬移- 适应信道传输、合并多路信号
提高抗干扰性
模拟调制的分类:
线性调制:调幅、单边带、双边带、残留边带…
非线性调制(角度调制):频率调制、相位调制
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线性调制
基本概念
设载波为:c(t) = Acos0 t = Acos2 f0t
调制信号为能量信号m(t),其频谱为M(f )
载波:c(t)
相乘结果: s(t)
滤波输出: s(t)
用“”表示傅里叶变换:
式中,
s(t)
调制
信号
m(t)
Acos0t
H(f)
已调
信号
s(t)
M(f)
f
0
S(f)
f0
f
-f0
0
(a) 输入信号频谱密度
(b) 输出信号频谱密度
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振幅调制(AM)
基本原理
设: m(t) = [1+m(t)], |m(t)| 1, m(t)|max = m - 调幅度,
则有调幅信号: s(t) = [1+m(t)]Acos0t,
式中, [1+m(t)] 0,即s(t) 的包络是非负的。
+1 =
=
m(t)
1
0
1+m(t)
1
0
1+m(t)
4
频谱密度
含离散载频分量
当m(t)为余弦波,且m=100%时,
两边带功率之和= 载波功率之半。
-fm
m(t)
s(t)
M(f)
C(f)
c(t)
A
-A
t
fm
f0
-f0
2fm
S (f)
2fm
-f0
f0
f
f
f
t
t
1
0
1+m(t)
5
AM信号的接收:包络检波
原理:
性能:设输入电压为
式中,
为检波器输入噪声电压
y(t)的包络:
在大信噪比下:
整流器
低通滤波器
包络检波器解调调幅信号
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检波后(已滤除直流分量):
输出信号噪声功率比:
∵在检波前的信号噪声功率比等于
∴检波前后信噪功率比之比为
由于m(t) 1,显然上式比值r0/ri小于1,即检波后信噪比下降了。
7
双边带(DSB)调制
原理:调制信号m(t)没有直流分量时,得到DSB信号。
频谱:两个边带包含相同的信息。
双边带调制信号的频谱
(a) 调制信号频谱密度
M(f)
f
0
(b) 已调信号频谱密度
f0
0
-f0
f
S(f)
上边带
上边带
下边带
s’(t)=m’(t) cos0t
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解调:需要本地载波
设接收的DSB信号为
接收端的本地载波为
两者相乘后,得到
低通滤波后,得到
仅当本地载波没有频率和相位误差时,输出信号才等于m(t) / 2。[和调制信号仅差一个常数因子]
优缺点:DSB信号可以节省发送功率,但接收电路较为复杂
双边带信号解调器原理方框图
基带
信号
m(t)
接收
信号
s(t)
cos0t
r(t)
H(f)
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单边带(SSB)调制
原理:
两个边带包含相同的信息
只需传输一个边带:
上边带或下边带
要求m(t)中无太低频率
解调:需要本地载波
由于
若 z(t) = x(t) y(t) ,
则有
Z() = X() Y()
单边带信号解调时,
用载波cos0t 和接收信号相
乘,相当于在频域中载波频
谱和信号频谱相卷积。
-f0
HL(f)特性
上边带
(b)上边带滤波器特性和信号频谱
上边带
f0
0
f
单边带信号的频谱
上边带
S(f)
上边带
下边带
HH(f)特性
HH(f)特性
(a) 滤波前信号频谱
c)下边带滤波器特性和信号频谱
S(f)
S(f)
-f0
0
f
-f0
f0
f
下边带
f0
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