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1、第四章第四章 模拟调制系统模拟调制系统 主要内容：主要内容：模拟调制系统的原理及特模拟调制系统的原理及特点点抗噪声性能的分析方法抗噪声性能的分析方法频分复用系统频分复用系统重点：重点：模拟调制系统的组成框模拟调制系统的组成框图图调制信号的表达式和参调制信号的表达式和参数计算数计算信噪比的比较信噪比的比较频分复用的概念频分复用的概念4.1 4.1 引言引言 4.2 4.2 幅度调制的原理及抗噪性能幅度调制的原理及抗噪性能 4.3 4.3 非线性调制的原理及抗噪性能非线性调制的原理及抗噪性能4.44.4 各种模拟系统的比较各种模拟系统的比较 4.5 4.5 频分复用（频分复用（FDM） 4.6 4
2、.6 复合调制和多路调制的概念复合调制和多路调制的概念目目 录录4.1 4.1 引引 言言 基本概念基本概念 1 1、调制信号：基带信号（低频信号）、调制信号：基带信号（低频信号） 2 2、载波：单一频率的正弦波（高频信号）、载波：单一频率的正弦波（高频信号） 3 3、已调信号：、已调信号：调制以后的信号，调制以后的信号，调制信号和调制信号和载波的合成信号载波的合成信号 4 4、解调：调制的逆过程、解调：调制的逆过程什么是调制什么是调制 用用调调制制信信号号去去控控制制载载波波信信号号的的某某个个参参数数，使使参数随调制信号的变化而变化。参数随调制信号的变化而变化。为什么要调制为什么要调制 将
3、调制信号变换成适合信道传输的已调信号将调制信号变换成适合信道传输的已调信号调制的方法调制的方法幅度幅度: : AM、DSB、SSB、VSB角度角度: : FM、PM模拟模拟数字数字4.2 4.2 幅度调制的原理及抗噪性能幅度调制的原理及抗噪性能 4.2.1 幅度调制原理1 1、幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作线性变幅度调制是正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程化的过程 设设 载波为载波为调制调制信号信号为为则则 已调信号为已调信号为2 2、四种调幅信号四种调幅信号 1) 1) AM 信号：普通调幅波信号：普通调幅波2) 2) DSB 信号：双边带信号信号：双边带信号3) 3) SSB
4、信号：单边带信号信号：单边带信号4) 4) VSB 信号：残余边带信号信号：残余边带信号线性调制器的一般模型线性调制器的一般模型 1）信号表达式：信号表达式：形成条件：形成条件：其中：其中： 是直流分量。是直流分量。 是交流分量是交流分量2）信号波形：）信号波形：包络AM AM 信号信号0mAtcosA)t(m GSSB，但但从从抗抗噪噪观观点点效效果出发，两系统的性能一样。果出发，两系统的性能一样。 如如果果，DSBDSB和和SSBSSB系系统统于于发发送送端端发发出出的的信信号号功功率率相相等等，则则DSBDSB系系统统在在解解调调器器输输入入端端的的信信噪噪比比是是SSBSSB系系统统的
5、的一一半半，最最终终两两系系统统的的输输出出信信噪噪比相同。比相同。4.3 4.3 非线性调制的原理及抗噪性能非线性调制的原理及抗噪性能4.3.1 4.3.1 非线性调制的原理非线性调制的原理 定义定义: :载波的载波的频率频率或或相位相位的变化与调制的变化与调制信号成正比信号成正比, ,称为角度调制。称为角度调制。 解调方法：解调方法：鉴频法鉴频法调制方法调制方法：直接调频、间接调频：直接调频、间接调频设设 载波为载波为，调制，调制信号信号为为则则 调频波调频波为为1、FM 信号信号令令调频波调频波 : 频偏频偏2、FM 的频带宽度FM FM 的频谱理论值的频谱理论值无穷大，但可根据调频指数
6、无穷大，但可根据调频指数分为宽带调频和窄带调频。分为宽带调频和窄带调频。信号带宽：信号带宽：时时时时只与信号强度有关，与信号频率无关只与信号强度有关，与信号频率无关与与 AM 信号带宽相同信号带宽相同当当调频指数：调频指数：kf: :比例系数；比例系数；m，fm：调制信号最高频率；：调制信号最高频率；m ， fm ：已：已调信号最大频偏调信号最大频偏=2(fm+fm)当当FM 解调框图解调框图鉴 频 器低 通带通带通限幅限幅4.3.2 非线性调制系统的抗噪性能1 1、 输入端输入端 Si /Ni输出噪声功率谱密度：输出噪声功率谱密度：Po()=2n0=(2f)2n0 |f|B/2 可采用所谓可
7、采用所谓“预加重预加重”和和“去加重去加重”技术来改善解调技术来改善解调器输出信噪比。器输出信噪比。 输出信号功率输出信号功率输出噪声功率输出噪声功率例例门限效应；门限效应；适用于短距离通信。适用于短距离通信。 4.4 4.4 各种模拟系统的比较各种模拟系统的比较 在在输入条件相同下，即解调器输入端的信噪比相同输入条件相同下，即解调器输入端的信噪比相同 Bb:调制信号带宽调制信号带宽复用：若干路相互独立的信号合并成一路复合信号复用：若干路相互独立的信号合并成一路复合信号分分接接：将将一一路路复复合合信信号号无无失失真真地地分分接接成成若若干干路路独独立立信号信号FDMFDM定义：使定义：使不同
8、的信号占据不同频率范围的技术不同的信号占据不同频率范围的技术4.5 4.5 频分复用（频分复用（FDMFDM） 特特点点：FDMFDM是是模模拟拟通通信信中中的的一一种种主主要要复复用用方方式式，信信道道复复用用率率高高，复复用用路路数数多多，分分接接方便。方便。带带 通通LPF带带 通通LPF边边 带带滤波器滤波器低低通通边边 带带滤波器滤波器低低通通 信信 道道4 46 6 复合调制和多路调制的概念复合调制和多路调制的概念4.6.1 4.6.1 复合调制复合调制对同一载波进行两种或两种以上的调制对同一载波进行两种或两种以上的调制SSBSSB调制调制SSBSSB调制调制4.6.24.6.2多
9、级调制多级调制 对同一调制信号，调制以后再调制对同一调制信号，调制以后再调制 常用的有：常用的有：SSB/SSBSSB/SSB、SSB/FMSSB/FM、FM/FMFM/FM例：频分多路微波通信系统选用例：频分多路微波通信系统选用 SSB/FMSSB/FM 学号 思考 习题1, 9, 17, 25, 33, 8 12, 1, 8 2, 10, 18, 26, 34, 7,11 2, 93, 11, 19, 27, 35, 6,10 3, 104, 12, 20, 28, 36, 5, 9 4, 115, 13, 21, 29, 37 4, 8 5, 136, 14, 22, 30, 38 3, 7 6, 147, 15, 23, 31, 39 2, 6 7, 168, 16, 24, 32, 40 1, 5 8, 174 4章作业章作业
