5.1-幅度調(diào)制的原理

1、15.0 基本概念基本概念 5.1 幅度調(diào)制的原理幅度調(diào)制的原理 5.3 非線性調(diào)制的原理非線性調(diào)制的原理5.5 各種模擬系統(tǒng)的比較各種模擬系統(tǒng)的比較 5.6 頻分復(fù)用（頻分復(fù)用（FDM） 5.2 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能5.4 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能第五章第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng)模擬調(diào)制系統(tǒng) 2調(diào)制信號調(diào)制信號指來自信源的基帶信號（指來自信源的基帶信號（低頻低頻） 載波載波未受調(diào)制的周期性振蕩信號，它可以是正弦波，也可未受調(diào)制的周期性振蕩信號，它可以是正弦波，也可以是非正弦波（以是非正弦波（高頻高頻）調(diào)制調(diào)制用調(diào)制信號去控制載波信號的某個參數(shù)，使參數(shù)隨調(diào)用調(diào)制信

2、號去控制載波信號的某個參數(shù)，使參數(shù)隨調(diào)制信號的變化而變化制信號的變化而變化,把信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊话研盘栟D(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。種過程。已調(diào)信號已調(diào)信號載波受調(diào)制后稱為已調(diào)信號載波受調(diào)制后稱為已調(diào)信號,調(diào)制信號和載波的合調(diào)制信號和載波的合成信號成信號(高頻高頻）解調(diào)（檢波）解調(diào)（檢波）調(diào)制的逆過程，其作用是將已調(diào)信號中的調(diào)調(diào)制的逆過程，其作用是將已調(diào)信號中的調(diào)制信號恢復(fù)出來。制信號恢復(fù)出來。 基本概念基本概念5.0 基本概念基本概念 3提高無線通信時的天線輻射效率。提高無線通信時的天線輻射效率。把多個基帶信號分別搬移到不同的載頻處，以實現(xiàn)信道的多把多個基帶信號分

3、別搬移到不同的載頻處，以實現(xiàn)信道的多路復(fù)用，提高信道利用率。路復(fù)用，提高信道利用率。擴展信號帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力，還可實現(xiàn)傳擴展信號帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力，還可實現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。輸帶寬與信噪比之間的互換。 調(diào)制的目的調(diào)制的目的5.0 基本概念基本概念 4)(tm)(tS調(diào)制器調(diào)制器)(tc 調(diào)制模型調(diào)制模型調(diào)制信號調(diào)制信號載波載波已調(diào)信號已調(diào)信號5.0 基本概念基本概念 5根據(jù)調(diào)制信號、載波類型、載波參數(shù)變化的不同進行分類。根據(jù)調(diào)制信號、載波類型、載波參數(shù)變化的不同進行分類。連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制脈沖調(diào)制脈沖調(diào)制模擬連續(xù)波調(diào)制模擬連續(xù)波調(diào)制（簡稱模擬調(diào)制）（簡

4、稱模擬調(diào)制）數(shù)字連續(xù)波調(diào)制數(shù)字連續(xù)波調(diào)制（簡稱數(shù)字調(diào)制）（簡稱數(shù)字調(diào)制）數(shù)字脈沖調(diào)制數(shù)字脈沖調(diào)制模擬脈沖調(diào)制模擬脈沖調(diào)制角度調(diào)制角度調(diào)制幅度調(diào)制幅度調(diào)制AMAMDSB-SCDSB-SCSSBSSBVSBVSBFMPM 調(diào)制的分類調(diào)制的分類 正弦波的瞬時角頻率或相位隨正弦波的瞬時角頻率或相位隨輸入信號的變化而變化輸入信號的變化而變化,包括頻包括頻率調(diào)制、相位調(diào)制率調(diào)制、相位調(diào)制幅度調(diào)制：正弦波的幅度隨輸入信幅度調(diào)制：正弦波的幅度隨輸入信號的變化而變化號的變化而變化,包括調(diào)幅、雙邊包括調(diào)幅、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶帶、單邊帶和殘留邊帶;5.0 基本概念基本概念 6線性調(diào)制線性調(diào)制非線性調(diào)制非線性調(diào)

5、制0( )cos( )( )c tAmttm t幅度調(diào)制幅度調(diào)制頻率調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)制相位調(diào)制5.0 基本概念基本概念 7振幅調(diào)制振幅調(diào)制 tAtmts00cos)()(5.0 基本概念基本概念 8頻率調(diào)制頻率調(diào)制 ttmts)(cos)(05.0 基本概念基本概念 9相位調(diào)制相位調(diào)制 )(cos)(0tmtts5.0 基本概念基本概念 10頻頻譜譜移移動動及及帶帶通通性性質(zhì)質(zhì)AMPMFM5.0 基本概念基本概念 115.0 基本概念基本概念 5.1 幅度調(diào)制的原理幅度調(diào)制的原理 5.3 非線性調(diào)制的原理非線性調(diào)制的原理5.5 各種模擬系統(tǒng)的比較各種模擬系統(tǒng)的比較 5.6 頻分復(fù)用（頻分復(fù)用

6、（FDM） 5.2 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能5.4 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能第五章第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng)模擬調(diào)制系統(tǒng) 12正弦型載波為正弦型載波為 式中，式中，A 載波幅度；載波幅度； c 載波角頻率；載波角頻率； 0 載波初始相位（以后假定載波初始相位（以后假定 0 0）。）。 則根據(jù)調(diào)制定義，幅度調(diào)制信號（已調(diào)信號）一般可表示成則根據(jù)調(diào)制定義，幅度調(diào)制信號（已調(diào)信號）一般可表示成式中，式中， m(t) 基帶調(diào)制信號。基帶調(diào)制信號。0( )coscc tAt( )( )coscs tAm tt調(diào)幅定義：調(diào)幅定義：載波的載波的振幅振幅隨調(diào)制信號的變化而變化隨調(diào)制信

7、號的變化而變化適當(dāng)選擇適當(dāng)選擇帶通濾波器帶通濾波器的的特性，便可以得到各種特性，便可以得到各種幅度調(diào)制信號。幅度調(diào)制信號。5.1 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理13設(shè)調(diào)制信號設(shè)調(diào)制信號m(t)的頻譜為的頻譜為M( )，則已調(diào)信號的頻譜為，則已調(diào)信號的頻譜為: 2( )()()mccASMM 已調(diào)信號的頻譜是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移已調(diào)信號的頻譜是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移( (精確到常數(shù)因精確到常數(shù)因子子) )。由于這種搬移是。由于這種搬移是線性線性的，因此，幅度調(diào)制又稱為的，因此，幅度調(diào)制又稱為線性調(diào)制線性調(diào)制。 注意：注意：這里的這里的“線性線性”并不意味著

8、已調(diào)信號與調(diào)制信號之間符合線并不意味著已調(diào)信號與調(diào)制信號之間符合線性變換關(guān)系。性變換關(guān)系。M()0(a) 輸入信號頻譜密度輸入信號頻譜密度Sm()c-c0(b) 輸出信號頻譜密度輸出信號頻譜密度5.1 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理1400( )( )coscos( )cosAMcccstAm ttAtm tt2 信號表達(dá)式信號表達(dá)式 m(t) 調(diào)制信號，均值為調(diào)制信號，均值為0； A0 常數(shù)，表示疊加的直流分量。常數(shù)，表示疊加的直流分量。)(tSmtc cos0( )Am t( )m t0A1 調(diào)制器模型調(diào)制器模型 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波15t

9、c cost)(tSmt3 信號波形信號波形0( )Am tt0A包絡(luò)包絡(luò))(tmt由波形可以看出，由波形可以看出，當(dāng)滿足條件當(dāng)滿足條件 |m(t)|max A0時，其時，其包絡(luò)與調(diào)制包絡(luò)與調(diào)制信號波形相同信號波形相同，因，因此用此用包絡(luò)檢波法包絡(luò)檢波法很很容易恢復(fù)出原始調(diào)容易恢復(fù)出原始調(diào)制信號。制信號。過調(diào)幅過調(diào)幅 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波16過調(diào)幅失真過調(diào)幅失真用其他的解調(diào)方法，用其他的解調(diào)方法，如如同步檢波同步檢波。 ( )AMStt0t0tcosc0( )Am tt00A( )m tt0包絡(luò)包絡(luò)包絡(luò)檢波將包絡(luò)檢波將發(fā)生失真發(fā)生失真 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅

10、波信號：普通調(diào)幅波17包絡(luò)檢波低通濾波隔直 （1 1）包絡(luò)檢波（二極管單向?qū)ㄐ裕┌j(luò)檢波（二極管單向?qū)ㄐ裕?（2）低通濾波（除去高頻成分）低通濾波（除去高頻成分） （3）隔斷直流（恢復(fù)基帶波形）隔斷直流（恢復(fù)基帶波形）4 4 解調(diào)方法解調(diào)方法 非相干解調(diào)：包絡(luò)檢波法非相干解調(diào)：包絡(luò)檢波法 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波184 4 解調(diào)方法解調(diào)方法 相干解調(diào)：同步檢波法相干解調(diào)：同步檢波法00( )( )cos()( )coscos1( )1cos22pAMccccstSttAm tttAm tt01( )( )2ds tAm t0( ) ( )cosmcs tAm tt嚴(yán)

11、格同步的嚴(yán)格同步的本地載波本地載波 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波sAM(t)sp(t)sd(t)195 5 頻譜：頻譜：若若m(t)為確知信號，則為確知信號，則AM信號的頻譜為信號的頻譜為00( )()cos()()2()cccm tMtAA 因為因為0()(cos( ) cosAMccSFAtFm tt0( )( )( ) cosmAMcStStAm tt且且 若若m(t)為隨機信號為隨機信號，則已調(diào)信號的頻域表示式必須用，則已調(diào)信號的頻域表示式必須用功率譜功率譜描述。描述。 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波01()()()()2ccccAMM 200c

12、c )(M Hf0cHfc cHf AMS0cHfcHfc 上邊帶上邊帶下邊帶下邊帶2HfAM 頻譜示意圖頻譜示意圖SAM(t) 的頻譜是的頻譜是 m(t) 的頻譜在頻域內(nèi)的線性搬移稱之為線性調(diào)制的頻譜在頻域內(nèi)的線性搬移稱之為線性調(diào)制下邊帶下邊帶上邊帶上邊帶載頻分量載頻分量載頻分量載頻分量 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波216 AM信號的特性信號的特性帶寬帶寬：它是：它是帶有載波分量帶有載波分量的雙邊帶信號，帶寬是基帶信號帶寬的雙邊帶信號，帶寬是基帶信號帶寬 fH 的兩倍：的兩倍：功率功率：當(dāng)當(dāng)m(t)為確知信號時，為確知信號時，2AMHBf 22222002cos( )co

13、s( )coscccAtmttA m tt ( )0m t 若，220( )22AMcSAmtPPP則載波功率載波功率邊帶功率邊帶功率 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波2220( )( ) cosAMAMcPstAm tt 22 調(diào)制效率調(diào)制效率 AM信號的總功率包括信號的總功率包括載波功率載波功率和和邊帶功率邊帶功率兩部分。只有邊帶兩部分。只有邊帶功率才與調(diào)制信號有關(guān)，功率才與調(diào)制信號有關(guān)，載波分量并不攜帶信息載波分量并不攜帶信息。 有用功率（用于傳輸有用信息的邊帶功率）占信號總功率的比有用功率（用于傳輸有用信息的邊帶功率）占信號總功率的比例稱為例稱為調(diào)制效率調(diào)制效率： 22

14、20SAMAMmtPPAmt 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波23當(dāng)當(dāng)m(t) = Am cos mt (單音余弦信號），時單音余弦信號），時當(dāng)當(dāng)“滿調(diào)幅滿調(diào)幅”時，時，|m(t)|max = A0時，時，調(diào)制效率調(diào)制效率最高最高 max 1/3222( )/mmtA 222222002mAMmmtAAAAmt AM信號的功率利用率很低。信號的功率利用率很低。應(yīng)用：中短波段應(yīng)用：中短波段AMAM廣播。廣播。 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波24 222222002mAMmmtAAAAmt 22125AMAM SAMAMPP cAMSPPP (1)40 ()AMA

15、MPKW 5.1.1 AM信號：普通調(diào)幅波信號：普通調(diào)幅波 【例【例5.1】 已知一已知一AM廣播電臺輸出功率為廣播電臺輸出功率為50KW，采用單頻，采用單頻余弦信號進行調(diào)制，調(diào)幅指數(shù)為余弦信號進行調(diào)制，調(diào)幅指數(shù)為0.707，計算調(diào)制效率和載波功率。，計算調(diào)制效率和載波功率。00 707.mAMAA 25ttmtStScDSBm cos)()()( 雙邊帶調(diào)制原理雙邊帶調(diào)制原理: :在在AMAM信號中，載波分量并不攜帶信息，信息信號中，載波分量并不攜帶信息，信息完全由邊帶傳送。如果在完全由邊帶傳送。如果在AMAM調(diào)制模型中將直流去掉，即可得到一調(diào)制模型中將直流去掉，即可得到一種高調(diào)制效率的調(diào)制

16、方式種高調(diào)制效率的調(diào)制方式抑制載波雙邊帶調(diào)制抑制載波雙邊帶調(diào)制，簡稱雙邊帶，簡稱雙邊帶調(diào)制調(diào)制(DSB)(DSB) 1 1 信號表達(dá)式信號表達(dá)式:無直流分量無直流分量A A0 05.1.2 雙邊帶調(diào)制（雙邊帶調(diào)制（DSB）2 2 頻譜：頻譜：無載頻分量無載頻分量)()(21)(ccDSBMMS 3 3 信號帶寬信號帶寬2D S BHBf26ttmtStScDSBm cos)()()( DSB DSB 信號表達(dá)式信號表達(dá)式波形：波形：DSB DSB 頻譜結(jié)構(gòu)頻譜結(jié)構(gòu))t (mtA0)t (Smt0 )()()(ccDSBMM21S 頻譜圖：頻譜圖：t0tcoscfH)(M0cHf c cHf )

17、(DSBScHfcHfc 0c c 02Hf下邊帶下邊帶上邊帶上邊帶包絡(luò)包絡(luò)5.1.2 雙邊帶調(diào)制（雙邊帶調(diào)制（DSB）274 4 解調(diào)方法解調(diào)方法 相干解調(diào)：同步檢波法相干解調(diào)：同步檢波法5.1.2 雙邊帶調(diào)制（雙邊帶調(diào)制（DSB）28sDSB(t)sp(t)sd(t)( )( )cos( )coscos1( )1cos 22pDSBccccstSttm tttm tt1( )( )2dstm t( )( )cosDSBcstm tt嚴(yán)格同步嚴(yán)格同步的本地載的本地載波波5.1.2 雙邊帶調(diào)制（雙邊帶調(diào)制（DSB）294 4 調(diào)制效率調(diào)制效率 DSBDSB信號的總功率只包括信號的總功率只包括邊

18、帶功率邊帶功率，不含有，不含有載波功率載波功率，所以，所以DSBDSB信號的調(diào)制效率是信號的調(diào)制效率是100%100%，即全部功率都用于信息傳輸。，即全部功率都用于信息傳輸。5 5 優(yōu)點優(yōu)點 功率利用率較高（與功率利用率較高（與AMAM相比）相比）, ,節(jié)省了載波功率節(jié)省了載波功率6 6 缺點缺點 不能用包絡(luò)檢波，需用相干解調(diào)，較復(fù)雜。不能用包絡(luò)檢波，需用相干解調(diào)，較復(fù)雜。但頻帶與但頻帶與AM信號信號同，是調(diào)制信號帶寬的同，是調(diào)制信號帶寬的2倍。倍。7 7 應(yīng)用應(yīng)用 FMFM立體聲中的差信號調(diào)制，彩色立體聲中的差信號調(diào)制，彩色TVTV系統(tǒng)中的色差信號調(diào)制，以系統(tǒng)中的色差信號調(diào)制，以及正交調(diào)制等

19、。及正交調(diào)制等。5.1.2 雙邊帶調(diào)制（雙邊帶調(diào)制（DSB）305.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號 原理：原理：因為因為DSBDSB上、下邊帶都包含了上、下邊帶都包含了M( )的所有頻譜成的所有頻譜成分，因此傳一個邊帶即可。這樣既節(jié)省發(fā)送功率，還可節(jié)省分，因此傳一個邊帶即可。這樣既節(jié)省發(fā)送功率，還可節(jié)省一半傳輸頻帶，這種方式稱為一半傳輸頻帶，這種方式稱為單邊帶調(diào)制單邊帶調(diào)制。 產(chǎn)生產(chǎn)生SSBSSB信號的方法有兩種：信號的方法有兩種：濾波法濾波法和和相移法相移法。311,0,()()USBccHH ( )( )SSBDSBSSH SSB SSB信號的頻譜信號的頻譜單邊帶濾波器的單

20、邊帶濾波器的傳輸函數(shù)傳輸函數(shù)若具有如下理想低通特性，則可若具有如下理想低通特性，則可濾除上邊帶濾除上邊帶。若具有如下理想高通特性，則可若具有如下理想高通特性，則可濾除下邊帶濾除下邊帶。1,0,()()LSBccHH 1 1、濾波法原理、濾波法原理 用邊帶濾波器，濾除不要的邊帶用邊帶濾波器，濾除不要的邊帶: : 5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號325.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號33上邊帶頻譜圖上邊帶頻譜圖上邊帶要求上邊帶要求下邊帶要求下邊帶要求)(H cc01)(Hcc01下邊帶頻譜圖下邊帶頻譜圖34濾波法的技術(shù)難點濾波法的技術(shù)難點濾波特性很難做到具有陡峭的

21、截止特性，實際濾波器從通帶到濾波特性很難做到具有陡峭的截止特性，實際濾波器從通帶到阻帶總有一個阻帶總有一個過渡帶過渡帶，允許的過渡帶為最低頻率，允許的過渡帶為最低頻率2倍。倍。 例如，若經(jīng)過濾波后的話音信號的最低頻率為例如，若經(jīng)過濾波后的話音信號的最低頻率為300Hz，則上下，則上下邊帶之間的頻率間隔為邊帶之間的頻率間隔為600Hz，即允許過渡帶為，即允許過渡帶為600Hz。5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號3511( )( )cos( )sin22SSBccstm ttm tt 的希爾伯特變換是)()(tmtm5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號2、相移法和、相

22、移法和SSB信號的時域表示信號的時域表示 若若M( )是是m(t)的傅里葉變換，則的傅里葉變換，則 物理意義物理意義：m(t)通過傳遞函數(shù)為通過傳遞函數(shù)為-jsgn 的濾波器即可得到其希的濾波器即可得到其希爾伯特變換爾伯特變換 ( )()m tM的的傅傅里里葉葉變變換換為為sgn)()(jMM1,0sgn1,0 363、SSB信號的解調(diào)信號的解調(diào) 相干解調(diào)：相干解調(diào)：SSB信號的解調(diào)和信號的解調(diào)和DSB一樣，不能采用簡單的一樣，不能采用簡單的包絡(luò)檢波，因為包絡(luò)檢波，因為SSB信號也是抑制載波的已調(diào)信號，它的包絡(luò)信號也是抑制載波的已調(diào)信號，它的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號的變化，所以仍需采用不能直接

23、反映調(diào)制信號的變化，所以仍需采用相干解調(diào)相干解調(diào)。5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號37ttmttmtsccSSB sin)(21cos)(21)( ( )( )cos11( )cos( )sincos22111( )( )cos2( )sin2444pSSBccccccstSttm ttm tttm tm ttm tt1( )( )4ds tm t5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號sSSB(t)sp(t)sd(t)384、SSB信號的性能信號的性能 SSB信號的實現(xiàn)比信號的實現(xiàn)比AM、DSB要復(fù)雜，但要復(fù)雜，但SSB調(diào)制方式在傳輸調(diào)制方式在傳輸信息時，不僅可信

24、息時，不僅可節(jié)省發(fā)射功率節(jié)省發(fā)射功率，而且它所占用的，而且它所占用的頻帶寬度頻帶寬度比比AM、DSB減少了一半。減少了一半。 它目前已成為它目前已成為短波通信短波通信中一種重要的調(diào)制方式。中一種重要的調(diào)制方式。信號帶寬信號帶寬12SSBDSBHBBf5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號395、討論、討論 （1）SSB最突出的優(yōu)點是對最突出的優(yōu)點是對頻譜資源的有效利用頻譜資源的有效利用，它所需要的，它所需要的傳輸帶寬僅為傳輸帶寬僅為AM，DSB的一半，因此的一半，因此SSB方式有其適合已經(jīng)擁擠不方式有其適合已經(jīng)擁擠不堪的高頻頻譜區(qū)。目前堪的高頻頻譜區(qū)。目前SSB是短波通信中的一種重

25、要調(diào)制方式。是短波通信中的一種重要調(diào)制方式。 （2）SSB的另外一個優(yōu)點是由于的另外一個優(yōu)點是由于不傳送載波和另外一個邊帶不傳送載波和另外一個邊帶，所以所以節(jié)省功率節(jié)省功率。這一結(jié)果帶來的低功耗特性和設(shè)備重量的減輕對移。這一結(jié)果帶來的低功耗特性和設(shè)備重量的減輕對移動通信系統(tǒng)尤為重要動通信系統(tǒng)尤為重要 （3）SSB帶寬的節(jié)省是以帶寬的節(jié)省是以復(fù)雜度的增加為代價的復(fù)雜度的增加為代價的。濾波濾波法的技法的技術(shù)難點市陡峭的邊帶濾波特性難以實現(xiàn)，術(shù)難點市陡峭的邊帶濾波特性難以實現(xiàn)，相移法相移法的技術(shù)難點在于寬的技術(shù)難點在于寬帶相移網(wǎng)絡(luò)的制作。帶相移網(wǎng)絡(luò)的制作。 （4）SSB信號的解調(diào)也信號的解調(diào)也不能采

26、用簡單的包絡(luò)檢波法不能采用簡單的包絡(luò)檢波法，采用相干，采用相干解調(diào)法。解調(diào)法。5.1.3 SSB信號：單邊帶信號信號：單邊帶信號40AM、DSB、SSB 比較比較AM調(diào)制調(diào)制DSB調(diào)制調(diào)制LSSB調(diào)制調(diào)制USSB調(diào)制調(diào)制功耗大、帶功耗大、帶寬寬寬寬,解調(diào)簡解調(diào)簡單單功耗小功耗小帶寬寬帶寬寬功耗小，帶寬窄功耗小，帶寬窄頻率整體搬移困難頻率整體搬移困難41 1、濾波法模型、濾波法模型 輸出信號時域輸出信號時域表示式為：表示式為： 輸出信號頻域輸出信號頻域表示式為：表示式為：只要適當(dāng)選擇只要適當(dāng)選擇H( )，便可以得到各種幅度調(diào)制信號。，便可以得到各種幅度調(diào)制信號。( )( )cos( )mcstm

27、 tth t)()(21)( HMMSccm 5.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型)(tSmtc cos)( H( )m t42單邊帶調(diào)制單邊帶調(diào)制： H()具有理想高通特性，則保留上邊帶具有理想高通特性，則保留上邊帶 若若H()有理想低通特性，則保留下邊帶。有理想低通特性，則保留下邊帶。1,( )( )0,cUSBcHH1,( )( )0,cLSBcHH雙邊帶調(diào)制雙邊帶調(diào)制：H()=1；5.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型43低低通通調(diào)制模型調(diào)制模型 )(tSmtc cos)( H( )m t0AAM 信號信號DSB 信號信號00A 00A SSB 信號信號cHfc

28、cHf 0)( H1帶帶通通cHfc cHf 0)( H15.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型442 2、移相法模型、移相法模型 sm(t)可等效為兩個互為正交調(diào)制分量的合成?？傻刃閮蓚€互為正交調(diào)制分量的合成。頻域表達(dá)式為：頻域表達(dá)式為：)(cos)()(thttmtscm ( ) ( )*( )cos ( )*( )sin( )cos( ) inmIcQcIcQcstm th ttm thtts ttst st( )( )( )IIs th tm t( )( )cosIch th tt( )( )( )QQsthtm t( )( )sinQchth tt同相分量同相分量正交分量

29、正交分量( )( )cos( )sin1()()()()22IcQcIcIcQcQcSF s ttF sttjSSSS5.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型45移相法線性調(diào)制的一般模型如下，它適用于所有線性調(diào)制。移相法線性調(diào)制的一般模型如下，它適用于所有線性調(diào)制。5.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型460( )( )( )1( )0( )0IIQQs tAm tHHst1 當(dāng)即( )可以得到常規(guī)調(diào)幅邊帶信號可以得到常規(guī)調(diào)幅邊帶信號0( )( )cosAMcstAm tt01( ) ()()()()2AMccccSAMM ( )1( )( )( )0( )0IIQQHs t

30、m tHst當(dāng)即(2)可以得到雙邊帶信號可以得到雙邊帶信號ttmtscm cos)()( 1( )()()2DSBccSMM5.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型47可以得到單邊帶信號可以得到單邊帶信號1122( )( )cos( )sinmccstm ttm tt11()( )( )2211()()( )( )22IIQhQHstm tHHstm t當(dāng)即(3)1( )()()()()44SSBccccjSMMMM希爾伯特希爾伯特濾波器濾波器5.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型 不論哪種線性調(diào)制，其已調(diào)信號的不論哪種線性調(diào)制，其已調(diào)信號的同同相分量幅度相分量幅度SI(t)

31、均正比于調(diào)制信號均正比于調(diào)制信號，所以，所以可以無失真地恢復(fù)可以無失真地恢復(fù)SI(t)。485.1.5 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型495.1.6 相干解調(diào)與包絡(luò)檢波相干解調(diào)與包絡(luò)檢波 解調(diào)解調(diào)是調(diào)制的是調(diào)制的逆過程逆過程，其作用是從接收的已調(diào)信號中恢復(fù)，其作用是從接收的已調(diào)信號中恢復(fù)原基帶信號（即調(diào)制信號）。原基帶信號（即調(diào)制信號）。 解調(diào)的方法有：解調(diào)的方法有：n相干解調(diào)（同步檢波）相干解調(diào)（同步檢波）n非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）501 1、相干解調(diào)（同步檢波）、相干解調(diào)（同步檢波） 相干解調(diào)器的一般模型相干解調(diào)器的一般模型 相干解調(diào)器原理：相干解調(diào)器原理：為了無

32、失真地恢復(fù)原基帶信號，接收端必須為了無失真地恢復(fù)原基帶信號，接收端必須提供一個與接收的提供一個與接收的已調(diào)載波已調(diào)載波嚴(yán)格同步嚴(yán)格同步(同頻同相同頻同相)的本地載波的本地載波(稱為相稱為相干載波干載波)，它與接收的已調(diào)信號相乘后，經(jīng)低通濾波器取出低頻分量，它與接收的已調(diào)信號相乘后，經(jīng)低通濾波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調(diào)制信號。即可得到原始的基帶調(diào)制信號。 實質(zhì)：頻譜搬移實質(zhì)：頻譜搬移，把在載頻位置的已調(diào)信號的譜搬回到原始基，把在載頻位置的已調(diào)信號的譜搬回到原始基帶位置。帶位置。5.1.6 相干解調(diào)與包絡(luò)檢波相干解調(diào)與包絡(luò)檢波51【時域】【時域】已調(diào)信號的一般表達(dá)式為已調(diào)信號的一般表達(dá)式

33、為 與同頻同相的相干載波與同頻同相的相干載波c(t)相乘后，得相乘后，得經(jīng)經(jīng)低通濾波器低通濾波器后，得到后，得到 因為因為sI(t)是是m(t)通過一個全通濾波器通過一個全通濾波器HI ( ) 后的結(jié)果，故上式中的后的結(jié)果，故上式中的sd(t)就是解調(diào)輸出，即就是解調(diào)輸出，即 ( )( )cos( ) inmIcQcsts ttst st ( )cos111( )( )cos2( ) in2222pmcIIcQcsts tts ts tts t st 1( )2dIsts t 1( )2dIststm tHI ( )=1或者或者1/25.1.6 相干解調(diào)與包絡(luò)檢波相干解調(diào)與包絡(luò)檢波522、包絡(luò)檢波、包絡(luò)檢波 適用條件：適用條件：AM信號，且要求信號，且要求|m(t)|max A0 ， 包絡(luò)檢波器結(jié)構(gòu)：包絡(luò)檢波器結(jié)構(gòu)： 性能分析性能分析 設(shè)輸入信號是設(shè)輸入信號是 選擇選擇RC滿足如下關(guān)系滿足如下關(guān)系 在在大信號檢波大信號檢波時（一般大于時（一般大于0.5V），二極管處于受控的開關(guān)），二極管處于受控的開關(guān)狀態(tài)，檢波器輸出為狀態(tài)，檢波器輸出為 隔去直流隔去直流后即可得到原信號后即可得到原信號m(t)。