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通信原理电子教案
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通信原理电子教案
第四章
模拟调制系统
第四章模拟调制系统
幅度调制(线性调制)的原理
线性调制系统的抗噪声性能
非线性调制(角调制)的原理
调频系统的抗噪声性能
各种模拟调制系统的性能比较
第四章模拟调制系统
基带信号具有较低的频率分量,不宜通过无线
信道传输。
因此,在通信系统的发送端需要由一个载波来
运载基带信号,也就是使载波信号的某一个( 或几
个) 参量随基带信号改变,这一过程就称为调制。
在通信系统的接收端则需要有解调过程。
调制的目的是:
1. 将调制信号(基带信号)转换成适合于信道
传输的已调信号(频带信号);
2. 实现信道的多路复用, 提高信道利用率;
第四章模拟调制系统
3. 减小干扰,提高系统抗干扰能力;
4. 实现传输带宽与信噪比之间的互换。
调制方式很多, 根据调制信号的形式可分为
模拟调制和数字调制;
根据载波的选择可分为以正弦波作为载波的
连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制。
本章重点讨论用取值连续的取值连续的调制信号调制信号去控制正
弦载波参数的模拟调制。
主要内容有: 各种已调信号的时域波形和频谱
结构,调制和解调的原理及系统的抗噪声性能。
幅度调制(线性调制) 的原理
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而变化。幅度调制器的
一般模型如图所示:
mt() ht() sm ()t
cosωct
图 4-1 幅度调制器的一般模型
h(t) 是滤波器的冲激响应,对应的频谱特性为 H(ω)
幅度调制(线性调制) 的原理
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
信号频谱结构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。
在该模型中,适当选择滤波器的特性 H(ω) ,便
可以得到各种幅度调制信号。
一、调幅(AM)
在图4-1中,假设 h(t) =δ(t) ,即 H(ω) = 1 , 滤波器
为全通网络全通网络,调制信号 m(t) 叠加直流 A0 后,与载波
相乘,就可形成调幅(AM) 信号。
幅度调制(线性调制) 的原理
mt() sAM ()t
A0 cosωc t
图 4-2 AM 调制器模型
stAM ()=+⎣⎦⎡⎤ Amt0 ()cosωc t =A0 cosωct +mt()cosωc t
1
SM()ω=+πδωωδωωA ⎡⎤()(++ −) ⎡(ωω+ ωω)+M (−)⎤
AM 0 ⎣ cc⎦ 2⎣ cc⎦
式中,通常认为 m(t) 的平均值 mt()= 0
mt()
过调幅
mt()max ≤ A0
B = 2 f
A0 + mt() AM H
M()ω
cosωct
−ωH ωH
stAM ()
S AM()ω
πA0 πA0
−ωc ωc
图4-3 AM信号的波形和频谱
幅度调制(线性调制) 的原理
2 2 2
PstAmtAM==+ AM () ⎣⎦⎡⎤0 ( ) cos ωct
2 222 2
=+At0 cos ωccttm ()cos ωω+2()At0m cos ct
A2 mt2 ()
假定 mt()= 0 则 P = 0 +=+P P
AM 2 2 c s
式中, Pc 为载波功率, Ps 为边带功率。
由此可见, AM信号的总功率包括载波功率和
边带功率两部分。载波分量不携带信息,仍占据大
部分功率,因此, AM信号的功率利用率比较低。