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1、1第三章第三章 模拟调制系统模拟调制系统3.13.1 引言引言 3.23.2 幅度调制原理及抗噪性能幅度调制原理及抗噪性能 3.33.3 角度调制原理及抗噪性能角度调制原理及抗噪性能 3.43.4 频分复用（频分复用（FMDFMD）习题习题3.1 引引 言言点-点通信系统 信源调制发滤波器信道收滤波器解调 调制信宿n(t)(C通常，信道是一个理想的恒参信道，研究各种调制、解调方式、系统的dtjke)(C可靠性和有效性，简介一下通信中的调制分类。基带信号m(t)调制器Sm(t)C(t)载波1正弦调制 CC(t)=cosct (1)模拟调制 m(t)为模拟信号，AM、DSB、SSB、VSB、FM、
2、PM(2)数字调制 m(t)为数字信号，ASK、FSK、PSK 等。2脉冲调制 C(t)为脉冲周期信号(1)脉冲无编码调制用模拟信号 m(t)改变脉冲的幅度(PAM)、宽度(PDM)、相位(PPM)(2)脉冲编码调制(PCM)m(t)为模拟信号，用 m(t)对脉冲串进行幅度调制后 PAM 再量化编码为 PCM 信号(3)增量调制(DM)m(t)为模拟信号，据两相邻采样信号之差来进行一位编码(4)脉冲数字调制m(t)为数字信号，常用多进制脉位调制 PPM3复合调制：对同一载波同时进行幅度、频率、相位中一个4多级调制 用同一基带信号实施两次或更多次的调制过程，如 AM/FM 用 m(t)调制。3.
3、2 幅度调制系统原理及抗噪性能幅度调制系统原理及抗噪性能一一调制、解调方法调制、解调方法用滤波器产生 AM、DSB、SSB、VSB 信号方法。2AM: A+m(t)C(t)tcoscH(f)h(t)Sm(t)DSB,VSB,SSB: m(t)m(t)=0 fL fH)f (M) t (mF)f (M)f (A2) t (mA0FccF cffff)f (CtcosccFffMffM21)f (S) t (SccFffMffM)f (H21)f (Sm) t (SmM(f)-fH -fL 0 fL fH)f (M)f (A20ff-fH -fL 0 fL fHC(f)S(f)-fc0 fc-fH
4、 fc fc+fHS(f)-fc0 fc-fH fc fc+fHfff0采用不同的 H(f)可得到 DSB、SSB、VSB、AM1AMH(f)为理想带通。fc-fH fc fc+fHSAM(t)=A+m(t)cosctAM 信号频谱同 S(f),信号带宽 B=2fH解调包络检波要求 A+m(t)0 相关解调0fHf3收滤波器LPF载波同步m0（t）abtcoscc d) t (m21) t (mt2cos1) t (mA21tcos) t (mAoLPF cc2-fcfc0-fcfc0-2fc2fc00-fHfHffffabcd2DSB（或 DSB-SC）H(f)-fH fc fHf频谱同S(
5、t),B=2fHSDSB(t)=m(t)cosct解调不能用包络检波法解调 DSB 信号。相干解调 方框图同 AM 相干解调。请自己画出各点频谱。3SSBfc+fL fo fc+fHfH(f)由得上边带VSB,fc-fH fc-fLfH(f)由得下边带LSB,推导 SSB 信号的时域表达式下边带带通滤波器可表示为ccsgnsgn21)(Hc0)sgn(cc0)sgn(c隔直4)sgn()(M)sgn()(M41)(M)(M41)sgn()(M)sgn()(M41)sgn()(M)sgn()(M41)sgn()sgn(21)(M)(M21)(SccccccccccccccccccLSB载波为 c
6、oscttsin) t (m21tcos) t (m21) t (SccLSB)是 m(t)的希尔伯特变换，sinct 是 cosct 的希尔伯特变换。) t (m)m(t)(Htsin) t (mc)tcosct1) t (h, )sgn(j)(H)sgn()(M)sgn()(M41)()()sgn()(M41)()(j)sgn(j)(M21 21tsin) t (m21ccccccccF c)同理 载波为 coscttsin) t (m21tcos) t (m21SccUSB)当载波为 sinct 时 tcos) t (m21tsin) t (m21) t (SccLSB)tcos) t
7、(m21tsin) t (m21) t (SccUSB)单边带时域式中的系数 1/2 可为任一常数。据时域表达式可用相移法产生 SSB 信号。m(t)。90。90tcosc）（tm)+ -tsincSLSB(t) SUSB(t)解调相干解调 方框图同 AM，自己画各点频谱。插入强载波包络检波。此为 AM 信号tcos)t (m21Atsin) t (m21tcos)t (m21Accc)故可用包络检波法解调 SSB 信号。强载波 Acosct 的获取方法：(2) 发端插入导频 acosct，收端提取 acosct 后，放大得 Acosct，Aa。(2) 不发导频，收端的振荡器输出 Acosct
8、 作为强载波，语音单边带允许1 时,包络检波的可靠性同相干解调。i)NS(ni(t)时，E(t)A+m(t)+nc(t)mo(t)=m(t)，no(t)=nc(t)可得:32GtcosA) t (m ) t (mA) t (m2Gm222 时，当当 A+m(t)fH时，B=2f，与基带信号频率无关。2PM：KP调相灵敏度dt) t (dmK) t (,) t (mK) t (pp频率有关。变化速率即与) t (m) t (m,maxdt) t (dmKfpB=2(f+fH) 与基带信号有关，是变化的，故很少用。3FM 的频谱：设 m(t)=AmcosmtSFM(t)=Acos(ct+mfsin
9、mt)，mmF fAKm频谱 nmcmcfnFMnn)m(JA)(S无穷多个频率分量，其幅度正比于 Jn(mf) n 阶贝赛尔函数B=2(mf+1)fH， n mf+1 时 Jn(mf)比较小，忽略不计例：mf=310fc fc+fmfc+2fmffc两边不对称，不能用单边带信号传输信息。4窄带调频当时为窄带调频。6dt) t (mKFtsindt) t (mKtcos) t (ScFcNBFM二二FM 方法方法1直接调频 m(t)VCOdt) t (mKtcosAFc问题: 载频 fc不稳定VCO 一般为 LC、RC 振荡器，为 10-32 窄带调频倍频tcosc-90。积分m(t)-+倍频
10、 来自晶振3锁相调频晶振RPDfrLF+m(t)VCOuo(t)Nud(t)即可变换波道改变Ndt) t (mKtNcosA) t (uVro条件：环路自然谐振频率 fnBAM，故调频系统的信道容量大于i)NS(调幅系统，信道损失的信息量少，输出信号质量高。2 小信噪比 门限效应o)NS(i)NS(i)NS(=10dB (门)4 2420) t (ntt) t (no常规噪声脉冲噪声常规噪声谱脉冲噪声谱2B-fH0fH 2Bf急剧增大。使脉冲噪声急剧增多急剧下降时ooiN,)NS(,10)NS(五预加重五预加重 / 去加重技术去加重技术 改善改善oNS）（14m(t)预加重FM信道FD去加重n
11、o(t)HL1(f)fHffHL2(f)fHfHL1(f)HL2(f)fH0HL2(f)对no(t)中的高频噪声衰减大，从 而使no(t)的高频噪声功率谱密度小，从而使 No减小。可改善dB6NS o）（六压扩技术六压扩技术 改善小信号改善小信号o)NS(m1(t)压缩m2(t)FM信道FDn10(t)m2(t)扩张m3(t) n20(t)但足够大大信号恶化小信号改善压缩大信号扩张小信号压缩o12o23o221212NS NS :NS ) t (m) t (m) t (m) t (m无信号时，n10(t)一般较小， 压缩小信号扩张大信号扩张) t (m) t (m) t (m) t (m:23
12、23处于压缩的动态范围内， 故扩张后使输出噪声减小，起到静噪作用。3.4 频分复用频分复用(FDM)一一多路复用分类。群频信道复用，点多路复用分类。群频信道复用，点电通信电通信多路复用 多路信号互不干扰的在同一信道上传输。1FDM 对信道进行频域分割。 （见绪论）发端用调制器将各路信号频谱搬移到不同频段，用相加器将各频段信号复接在一起。收端用滤波器将各路信号分开。2TDM 对信道进行时域分割。 （见绪论）3 CDM 对信道进行波形分割。m1(t)PN1(t)mn(t)PNn(t)信道m1(t)PN1(t)mn(t)PNn(t)积分判决积分判决MMMM码元宽度 Ts，伪随即码宽度 Tc15正交码 ji,0ji,Cdt) t (PN) t (PNsT0ji为常数一个码元内) t (mji,0ji,Cdt) t (PN) t (PN) t (msT0jii 二多址技术二多址技术 射频信道复用。射频信道复用。1FDMA 对不同站点分配不同的频段（载频） ，实现多站点用户间的通信（每个站点一个或多个用户） 。2DMA 对不同站点分配不同时隙。3CDMA 对不同站点分配不同的伪随机码。
