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1、2019年4月17日星期三,数字通信原理,第一讲 绪论 第二讲 信息论基础和信号分析 第三讲 模拟调制技术 第四讲 信源编码技术 第五讲 数字基带传输 第六讲 数字调制技术 第七讲 差错控制编码,目 录,2019年4月17日星期三,数字通信原理,第三讲 模拟调制技术,3.1 模拟调制概述 3.2 模拟线性调制 3.3 抗噪声性能分析,2019年4月17日星期三,数字通信原理,3.1 模拟调制概述,一、基本概念 1、基带信号 频谱特征是从0或接近0的频率到某一截止频率fm的信号，又称低通型信号。如语音信号等。 2、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。 3、频带信号 调
2、制之后的信号，基带信号对载波进行调制后产生的信号。 4、载波 作为基准信号的正弦信号或脉冲串或数字信号。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,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。 6、模拟调制 又称连续调制，调制信号的取值是连续的。 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。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,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
3、，或通过调制来提高系统频带利用率。采用不同的调制技术对系统性能将产生很大的影响。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,三、调制分类,2019年4月17日星期三,数字通信原理,3.2 模拟线性调制,一、AM（振幅调制） 又称为常规调幅。和DSB/SC一起为幅度调制中最基本的调制技术。 两者的区别是AM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：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,设载波信号为： 则当基带信号通过调制后，得到AM信号为： 频域表示：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2,2019年4月17日星
4、期三,数字通信原理,由图可知： 若基带信号S(t)的带宽为Bb=fm，则 在 处有离散分量，为载波信号分量，它占用一定发送信号功率，但不携带调制信号的信息。 f(t)的最大幅度应小于或等于载波振幅的一半，调幅度 为调制深浅程度指标，考虑受限条件 ，当 时，若采用包络检波法，会造成解调后信号失真。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2、解调方法,分为非相干解调（包络检波法）和相干解调（同步检波法）。 （1）包络检波法 特点：解调电路简单 应用：无线电短波广播,BPF,LED,LPF,BPF: 带通滤波器，在保证信号能顺利通过的前提下，最大限度限制噪声的进入。 LPF：低通滤波器，滤除检波
5、后信号中的高频成分； LED：半波或全波整流器；,2019年4月17日星期三,数字通信原理,缺点： 准确性不太理想，信号影响较大； 在相同误码率情况下，信噪比较相干解调要高1dB； 抗噪声性能稍差于相干解调；,2019年4月17日星期三,数字通信原理,（2）同步检波法,要求：需提供与已调信号中载波分量同频同相的本地载波信号，即需载波同步技术；,2019年4月17日星期三,数字通信原理,数学分析：,则：,通过LPF（低通滤波），将高频成分滤去：,Kc：LPF的电压传输参数。 则可得到无失真信号。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,缺点： 实现困难； 技术要求高，设备复杂；,2019年4月
6、17日星期三,数字通信原理,二、DSB（双边带调制）,又称为抑制载波双边带调制DSB/SC。 该调制信号中不含直流分量，即频谱中无离散谱。 1、调制原理 DSB调制信号（时域表示）为： 频域表示为：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2、特点 线性搬移； 带宽： 一般采用相干解调法。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,三、SSB（单边带调制）,是在双边带基础上，把其中|w|wc （上边带USB）或|w|wc（下边带LSB）的部分进行调制。 1、调制原理（以下边带为例） 频域表示为：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,时域表示为：,其中，,其中，希尔波特变换：,2019年
7、4月17日星期三,数字通信原理,2、特点 带宽只需DSB和AM带宽的一半（BSSB=Bb），提高了频带利用率； SSB信号的调制过程有一定的技术难度； 在模拟多路通信系统中应用非常广泛； 只能采用相关解调法； 实现上有一定的难度；当采用滤波法时，需要制作锐截止特性的滤波器； 3、形成过程,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2019年4月17日星期三,数字通信原理,4、调制与解调 调制方法有滤波法、相移法和混合法。 解调方法为相干解调法。,2019年4月17日星期三,数字通信原理,四、VSB（残留边带调制
8、）,介于双边带调制和单边带调制之间的一种方式。 可采用滤波法和相移法产生残留边带信号；,1、特点 对滤波的要求不是很高； 广泛应用于图像信号的传播，如PAL制电视系统； BSSBBVSBBDSB;,2019年4月17日星期三,数字通信原理,2019年4月17日星期三,数字通信原理,3.3 抗噪声性能分析,一、模拟调制系统接收框图,考察解调系统的制度增益：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,二、双边带调制DSB,采用相干解调： 经过相干解调器后：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,经过滤波器后：,所以：,2019年4月17日星期三,数字通信原理,同理：,（最大的制度增益，临界状态）,（通式）,2019年4月17日星期三,数字通信原理,三、各种模拟调制技术性能比较,P74-75： 公式4-75、4-78 图4-30 表4-1,
