第二章-模擬調(diào)制系統(tǒng)

1、通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院第2章 模擬調(diào)制系統(tǒng)通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院本章學(xué)習(xí)要求：了解：調(diào)制的功能與分類掌握：常規(guī)雙邊帶調(diào)制(AM)信號(hào)的時(shí)域表示 掌握：AM信號(hào)的頻域表示、功率和效率 掌握：AM的調(diào)制與解調(diào) 了解：抑制載波雙邊帶調(diào)制信號(hào) 了解：?jiǎn)芜厧д{(diào)制（SSB）和殘留邊帶調(diào)制（VSB） 了解：非線性調(diào)制系統(tǒng)了解：窄帶頻率調(diào)制NBFM 寬帶調(diào)頻WBFM 了解：窄帶調(diào)相NBPM 寬帶調(diào)相WBPM 了解：模擬調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 了解：線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能了解：非線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信

2、息與自動(dòng)化學(xué)院2.1 調(diào)制的功能及分類信道的概念：所有信號(hào)傳輸媒介的總稱，用來將信號(hào)從發(fā)送設(shè)備傳到接收設(shè)備。信道的分類：p 無線信道 電磁波（含光波）p 有線信道 電線、光纖地 面對(duì)流層平流層電離層10 km60 km0 km無線信道 信道的概念信道的概念通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院明線 對(duì)稱電纜：由許多對(duì)雙絞線組成導(dǎo)體絕緣層導(dǎo)體金屬編織網(wǎng)保護(hù)層實(shí)心介質(zhì)同軸電纜信道有多種多樣，每種信道都只能傳輸某一類信號(hào)，怎么樣讓我們想傳輸?shù)男盘?hào)能夠在信道中高效、可靠的傳輸？通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院調(diào)制的概念所謂調(diào)制，就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸

3、的形式的一種過程。 具體的說，就是按照調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）的變化規(guī)律去改變高頻載波某些參數(shù)的過程。實(shí)質(zhì)上是將調(diào)制信號(hào)的頻譜從某個(gè)頻率位置搬移到另一頻率位置上。調(diào)制信號(hào) ：指來自信源的基帶信號(hào)。 載波 ：未受調(diào)制的周期性振蕩信號(hào)，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。已調(diào)信號(hào) ：載波受調(diào)制后稱為已調(diào)信號(hào)。解調(diào)（檢波） ：調(diào)制的逆過程，其作用是將已調(diào)信號(hào)中的調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來。 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2.1.1 調(diào)制的功能 把基帶信號(hào)調(diào)制到較高的頻率(一般調(diào)制到幾百kHz到幾百M(fèi)Hz甚至更高的頻率)，使天線容易輻射；便于頻率分配：為使無線電臺(tái)發(fā)出的信號(hào)互不干擾，每個(gè)發(fā)射

4、臺(tái)都被分配給不同的頻率；有利于實(shí)現(xiàn)信道多路復(fù)用，提高系統(tǒng)的傳輸有效性、 Internet技術(shù)的廣泛應(yīng)用；可以減小噪聲和干擾的影響，提高系統(tǒng)的傳輸可靠性。 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2.1.2 調(diào)制的分類（1）根據(jù)調(diào)制信號(hào)分類 模擬調(diào)制：調(diào)制信號(hào)是模擬信號(hào)的調(diào)制；數(shù)字調(diào)制：調(diào)制信號(hào)是數(shù)字信號(hào)的調(diào)制。（2）根據(jù)載波分類 連續(xù)載波調(diào)制：以正弦信號(hào)作載波的調(diào)制；脈沖載波調(diào)制：以脈沖序列作載波的調(diào)制。載波信號(hào)是時(shí)間間隔均勻的矩形脈沖。 （3）根據(jù)調(diào)制器的功能分類 幅度調(diào)制一一調(diào)制信號(hào)改變載波信號(hào)的振幅參數(shù)，即利用的幅度變化來傳送的信息。如調(diào)幅(AM)、脈沖振幅調(diào)制(PAM)

5、和振幅鍵控(ASK)等。頻率調(diào)制一一調(diào)制信號(hào)改變載波信號(hào)的頻率參數(shù)，即利用的頻率變化來傳送的信息。如調(diào)頻(FM)、脈沖頻率調(diào)制(PFM)和頻率鍵控(FSK)等。相位調(diào)制一一調(diào)制信號(hào)改變載波信號(hào)的相位參數(shù)，即利用的相位變化來傳送的信息。如調(diào)相(PM)、脈沖位置調(diào)制(PPM)、相位鍵控(PSK)等。 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院（4）根據(jù)調(diào)制前后信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)關(guān)系分類 線性調(diào)制一一輸出已調(diào)信號(hào)的頻譜和調(diào)制信號(hào)的頻譜之間呈線性關(guān)系，如(AM)、雙邊帶調(diào)制(DSB)、單邊帶調(diào)制(SSB)等。非線性調(diào)制一一輸出已調(diào)信號(hào)的頻譜和調(diào)制信號(hào)的頻譜之間沒有線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，即已調(diào)信號(hào)的頻

6、譜中含有與調(diào)制信號(hào)頻譜無線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的頻譜成分，如FM、FSK等。 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院模擬通信系統(tǒng)模型 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2. 2 2. 2 線性調(diào)制系統(tǒng)線性調(diào)制系統(tǒng) 常規(guī)雙邊帶調(diào)制系統(tǒng)(AM) (1)常規(guī)雙邊帶調(diào)制(AM)信號(hào)的時(shí)域表示 設(shè)調(diào)制信號(hào)為f(t)，其平均值f(t)=0。f(t)疊加直流A0后對(duì)載波的幅度進(jìn)行調(diào)制，就形成常規(guī)調(diào)幅信號(hào)。時(shí)間波形表達(dá)式時(shí)間波形表達(dá)式為：為： sAM(t)=AC A+f(t) cos( ct+ c ) 其中其中 c為載波信號(hào)的角頻率為載波信號(hào)的角頻率 c為載波信號(hào)的起始相位為載波

7、信號(hào)的起始相位通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院一、常規(guī)調(diào)幅一、常規(guī)調(diào)幅(AM)波形波形通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院一、常規(guī)調(diào)幅一、常規(guī)調(diào)幅調(diào)制波包絡(luò)無失真條件調(diào)制波包絡(luò)無失真條件 A |f(t)|max時(shí)，SAM(t)的最小振幅總大于0，保證調(diào)幅波的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律一致 A |f(t)|max時(shí)，會(huì)出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象，若用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，其結(jié)果就會(huì)失真通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院一、常規(guī)調(diào)幅（一、常規(guī)調(diào)幅（AM）調(diào)幅系數(shù)或調(diào)制度調(diào)幅系數(shù)或調(diào)制度 ma= ma1為過調(diào)幅為過調(diào)幅|f(t)|maxA通信原理通信原理

8、電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 令載波初相為0時(shí)，已調(diào)信號(hào)為：AM0c( )( ) cosstAf tt0cccos( )cosAtf tt0c0ccccc( )( )cos()()1( )cos()()2f tFAtAf ttFF )()()()(cccc0AM21FFAS頻域特性分析若有：則已調(diào)信號(hào)的頻譜為：載波幅度，已調(diào)信號(hào)的組成部分通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 已調(diào)信號(hào)的頻譜圖：1. 形狀相同，位置搬移；2. AM信號(hào)含載波分量；3. AM 信號(hào)是雙邊帶信號(hào)，帶寬 BAM=2W=2fH4. 下邊帶是上邊帶的鏡像下邊帶上邊帶上邊帶載頻分量載頻分量通信

9、原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院（2）常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號(hào)的頻域表示 常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號(hào)的頻譜就是將調(diào)制信號(hào)的頻譜減小一半后分別搬移到以為中心處，且在處還各有一個(gè)強(qiáng)度為的沖擊分量，如圖所示。 )(F-m 0 m 0 (C-m) C (C+m) tAA(-C-m) -C (-C+m)(AMS通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 調(diào)幅信號(hào)的平均功率為：2AMAM220c222220cc0c( )( )coscos( )cos2( ) cosPstAf ttAtfttA f tt0)(tf02cos2cos121cosccc2tttfc220AM22PPtfAP

10、)(功率特性分析常規(guī)調(diào)幅信號(hào)的功率由載波功率Pc和邊帶功率Pf組成；邊帶功率與調(diào)制信號(hào)有關(guān)，是有用功率：載波功率？因?yàn)橥ㄐ旁硗ㄐ旁黼娮有畔⑴c自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 調(diào)制效率：邊帶功率與總功率之比，即：fcfAMfAMPPPPP)()()(2121)(21222222tfAtftfAtf當(dāng) 時(shí)，有： 此時(shí)：)cos(mmmtAtf)(22m( )2/ftA2a2a2m22m2m22mAM222121mmAAAAAA若 ，調(diào)制效率最大值為1/3。1am常規(guī)調(diào)幅調(diào)制效率低，載波分量不攜帶信息卻占用大部分功率！改進(jìn)方案-抑制載波雙邊帶調(diào)制通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化

11、學(xué)院 復(fù)習(xí)：AM調(diào)制時(shí)間波形表達(dá)式時(shí)間波形表達(dá)式為：為：sAM(t)=AC A+f(t) cos( ct+ c )()()()(cccc0AM21FFAS頻域表達(dá)及頻譜頻域表達(dá)及頻譜為：為：AM調(diào)制信號(hào)的帶寬調(diào)制信號(hào)的帶寬為：為：BAM=(fc+fm)-(fc+fm) =2fm通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院復(fù)習(xí)：AM調(diào)制AM調(diào)制信號(hào)的功率調(diào)制信號(hào)的功率為：為：fc220AM22PPtfAP)( ma= ma1為過調(diào)幅|f(t)|maxA調(diào)幅系數(shù)或調(diào)制度為調(diào)幅系數(shù)或調(diào)制度為2a2afcfAMfAM2mmPPPPPAM調(diào)制信號(hào)的調(diào)制效率調(diào)制信號(hào)的調(diào)制效率為：為：若 ，調(diào)制

12、效率最大值為1/31am通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2.2.2抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）常規(guī)雙邊帶調(diào)制的最大缺點(diǎn)就是調(diào)制效率低，其功率中的大部分都消耗在本身并不攜帶有用信息的直流分量上，如果將這個(gè)直流成分完全取消，則效率可以提高到100%，這種調(diào)制方式就是抑制載波雙邊帶調(diào)制，簡(jiǎn)稱DSB。 直接用f(t)調(diào)制載波的幅度 DSB信號(hào)的表達(dá)式信號(hào)的表達(dá)式 雙邊帶信號(hào)的時(shí)間波形表達(dá)式： sDSB(t)= f(t) cos c t 相應(yīng)的已調(diào)信號(hào)的頻譜表達(dá)式： SDSB( )= F( + c )+ F( - c ) /2通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)

13、院 抑制載波雙邊帶調(diào)幅波形 抑制載波雙邊帶調(diào)幅頻譜反相點(diǎn)觀察并分析：v包絡(luò)v頻譜組成v帶寬v調(diào)制效率通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l解調(diào)-AM（非相干和相干解調(diào)兩種方法）（1）直接采用包絡(luò)檢波法-用非線性器件和濾波器分離提取出調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)，獲得所需的信息，也稱之為信號(hào)的非相干檢波，其原理框圖如圖（a）所示。（2）相干解調(diào)-通過相乘器將收到的信號(hào)與接收機(jī)產(chǎn)生的、與調(diào)制信號(hào)中的載波同頻同相的本地載波信號(hào)相乘，然后再經(jīng)過低通濾波，即可恢復(fù)出原來的調(diào)制信號(hào)，如圖（b）所示。通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l解調(diào)-AM（非相干和相干解調(diào)兩種方法）（1）

14、非相干解調(diào)（解調(diào)器可以是包絡(luò)檢波器）常規(guī)調(diào)幅信號(hào)（AM）一般采用非相干解調(diào)包絡(luò)檢波原理如下： 其中RC的取值范圍為： 檢波器的輸出為：mfRC1cf)()(tfAtsd通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l解調(diào)非相干解調(diào)（解調(diào)器可以是包絡(luò)檢波器）常規(guī)調(diào)幅信號(hào)（AM）一般采用非相干解調(diào)包絡(luò)檢波原理如下： 其中RC的取值范圍為： 檢波器的輸出為：mfRC1cf)()(tfAtsd通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l解調(diào)-DSB（僅能通過相干解調(diào)）相干解調(diào)：解調(diào)時(shí)所使用的載波與調(diào)制載波同頻同相。相干解調(diào)的關(guān)鍵：必須產(chǎn)生一個(gè)同頻同相的載波 表達(dá)式如下： 經(jīng)低通

15、后，得到： 從而恢復(fù)了原有的調(diào)制信號(hào)。ttftfttfttscc2cDSB2cos2121coscos)()()()()()(tfts21d通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院DSB與AM信號(hào)的比較DSB的調(diào)制效率：100優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省了載波功率。缺點(diǎn)：不能用包絡(luò)檢波，需用相干檢波，較復(fù)雜。雙邊帶的上、下兩個(gè)邊帶有什么關(guān)系？ 一個(gè)邊帶攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息。進(jìn)一步改進(jìn)：?jiǎn)芜厧д{(diào)制 進(jìn)一步節(jié)省載波功率和帶寬通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院（3）單邊帶調(diào)幅（SSB）用用濾波法濾波法形成單邊帶信號(hào)形成單邊帶信號(hào) 圖中圖中HSSB( )為單邊帶濾波器的傳遞函數(shù)

16、為單邊帶濾波器的傳遞函數(shù)僅利用一個(gè)邊帶傳輸信息的調(diào)制方式就是單邊帶調(diào)制，簡(jiǎn)稱SSB通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l 用濾波法形成單邊帶信號(hào)上邊帶和下邊帶濾波器的傳遞函數(shù)分別為：?jiǎn)芜厧盘?hào)的頻譜: FSSB()=FDSB()HSSB()cSSBUSBc1,| ( )( )0,| HHccLSBSSB 0 1|,|,)()(HH通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l 用濾波法形成單邊帶信號(hào)（選學(xué)） 只有當(dāng)f B時(shí)，濾波器方可實(shí)現(xiàn)f 濾波器從通帶到阻帶的過濾帶 B雙邊帶的上、下邊帶之間的一定的 頻率間隔通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化

17、學(xué)院歸一化值：反映濾波器衰減特性的陡峭程度其中：f 濾波器過濾帶， fc 單邊帶信號(hào)的載頻濾波器歸一化值：一般要求：10-3否則，濾波就難以實(shí)現(xiàn)。cff通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 多級(jí)濾波法原理如下圖所示(僅了解)L12 fB 1cL1c2222fffB其中： ， 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l 用相移法形成單邊帶信號(hào)由雙邊帶信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式得：l 單頻調(diào)制信號(hào)為 f(t)= Am cos m tl 載波為 c(t)= cos ct l 雙邊帶信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為 上邊帶下邊帶DSBmmc( )coscosstAtttAtA )cos(2

18、1 )cos(21mcmmcm通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l 用相移法形成單邊帶信號(hào)保留上邊帶的單邊帶調(diào)制信號(hào)：保留下邊帶的單邊帶調(diào)制信號(hào)：USBmcm1( )cos()2stAtttAttAcmmcmmsin sin2cos cos2LSBmcm1( )cos()2stAtmmmcmccos cossin sin22AAtttt通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 相移法形成單邊帶信號(hào)原理如下圖所示。 SSB信號(hào)第一項(xiàng)為同相分量，第二項(xiàng)為正交分量。 若調(diào)制信號(hào)為非周期信號(hào)，則通過希爾伯特變換實(shí)現(xiàn)SSB信號(hào)的產(chǎn)生。通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化

19、學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院l 單邊帶信號(hào)的解調(diào)（相干解調(diào)）解調(diào)器由乘法器和低通濾波器組成，要求接收端的本地載波與發(fā)送端載波完全同步通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 單邊帶信號(hào)的解調(diào)（相干解調(diào)）單邊帶信號(hào)的解調(diào)（相干解調(diào)）由于輸入信號(hào)為： 所以 經(jīng)低通后輸出為：ttfttftsccSSBsincos)()()(ttfttftfttstscccSSBp2sin212cos2121cos)()()()()()()(tfts21d通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院?jiǎn)芜厧д{(diào)制分析單邊帶調(diào)制分析性能分析 SSB信號(hào)的實(shí)現(xiàn)比AM、DSB要復(fù)雜，但SSB調(diào)制方式在傳

20、輸信息時(shí)，不僅可節(jié)省發(fā)射功率，而且它所占用的頻帶寬度比AM、DSB減少了一半。 它目前已成為短波通信中一種重要的調(diào)制方式。單邊帶調(diào)制節(jié)省帶寬和功率，實(shí)現(xiàn)困難雙邊帶調(diào)制容易實(shí)現(xiàn)，占用2倍帶寬折衷方案：在實(shí)現(xiàn)難度和占用帶寬中折衷 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院（4）殘留邊帶調(diào)制（）殘留邊帶調(diào)制（VSB)殘留邊帶調(diào)制殘留邊帶調(diào)制：對(duì)單邊帶和雙邊帶調(diào)制進(jìn)行折衷，即保留了一個(gè)邊帶的絕大部分和另一個(gè)邊帶的一小部分。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：避免實(shí)現(xiàn)上的困難代價(jià)代價(jià)：輸出帶寬介于SSB和 DSB信號(hào)的帶寬之間。通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院（4）殘留邊帶調(diào)制（）殘留邊帶調(diào)

21、制（VSB)殘留邊帶信號(hào)的產(chǎn)生殘留邊帶信號(hào)的產(chǎn)生（采用濾波法）時(shí)域表達(dá)式時(shí)域表達(dá)式： sVSB(t)=sDSB(t)*hVSB(t)頻域表達(dá)式頻域表達(dá)式： )()()()(ccVSBVSB21FFHS通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院（4）殘留邊帶調(diào)制（）殘留邊帶調(diào)制（VSB)（選講選講）殘留邊帶信號(hào)的解調(diào)（相干解調(diào)）殘留邊帶信號(hào)的解調(diào)（相干解調(diào)） 其輸出為： =為了相干解調(diào)時(shí)無失真的得到調(diào)制信號(hào)，殘留邊帶濾波器的傳遞函數(shù)在載頻分割處必須具備互補(bǔ)對(duì)稱特性)()()(tctstsdVSBpttscVSBcos)(通信原

22、理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院 相干解調(diào)輸出信號(hào)的頻譜為：)()()(cVSBcVSBp21SSS)()2()(41)(ccVSBpFFHS)()()(ccVSB241FFH)()()(cVSBcVSB41HHF)()()()(ccVSBccVSB2241FHFH)()()()(cVSBcVSBd41HHFS)()()()(ccVSBVSB21FFHS 經(jīng)低通后輸出整理合并，得通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院總總 結(jié)結(jié)通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院總結(jié)：各種線性調(diào)制的比較總結(jié)：各種線性調(diào)制的比較AM調(diào)制調(diào)制 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：解調(diào)簡(jiǎn)

23、單，采用包絡(luò)檢波器 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：調(diào)制效率較低，傳輸帶寬較寬 應(yīng)用應(yīng)用：廣泛用于公共無線電廣播DSB調(diào)制調(diào)制 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：功率利用率高 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：帶寬仍較寬，設(shè)備較復(fù)雜，接收要求同步解調(diào) 應(yīng)用：應(yīng)用：常用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專用通信，運(yùn)用不廣泛通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院總結(jié)：各種線性調(diào)制的比較總結(jié)：各種線性調(diào)制的比較SSB調(diào)制調(diào)制 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 功率和頻帶利用率都較高 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 設(shè)備復(fù)雜，接收要求有同頻同相的相干載波 應(yīng)用應(yīng)用： 廣泛用于短波遠(yuǎn)距離通信、大容量有線載波通信通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院總結(jié)：各種線性調(diào)制的比較總結(jié)：各種線性調(diào)制的比較VS

24、B調(diào)制調(diào)制 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 基本性能接近SSB，邊帶濾波器較SSB邊帶濾波器容易實(shí)現(xiàn)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 解調(diào)要求有同頻同相的相干載波 應(yīng)用：應(yīng)用： 廣播電視的視頻調(diào)制 改進(jìn)：改進(jìn)： 若發(fā)送時(shí)同時(shí)發(fā)送載頻，接收可采用包絡(luò)檢波，簡(jiǎn)化接收機(jī)的電路。通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院23 非線性調(diào)制系統(tǒng)非線性調(diào)制系統(tǒng)231 一般概念 1、調(diào)制利用高頻載波的三個(gè)參數(shù)（幅度、頻率、 相位）之一攜帶調(diào)制信號(hào)的信息。2、線性調(diào)制使載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)發(fā)生線性變化。3、非線性調(diào)制載波的瞬時(shí)頻率或相位隨調(diào)制信號(hào)線性變化，即控制載波的瞬時(shí)頻率或相位變化，其變化 的周期由的頻率決定，而幅度則保持不變

25、的調(diào)制。 根據(jù)控制的是載波的角頻率還是相位：頻率調(diào)制(Frequency Modulation)簡(jiǎn)稱調(diào)頻，記為FM；相位調(diào)制（Phase Modulation），簡(jiǎn)稱調(diào)相，記為PM。2008.8copyright 南航信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院48非線性調(diào)制m (f )sm (f )頻譜之間沒有線性對(duì)應(yīng)關(guān)系通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院PM與與 FM的關(guān)系的關(guān)系 1.PM的相位偏移隨調(diào)制信號(hào)m(t)線性變化，F(xiàn)M的相位偏移隨m(t)的積分呈線性變化。 2.如果不知道調(diào)制信號(hào)m(t)，則無法從已調(diào)信號(hào)判斷是調(diào)相信號(hào)還是調(diào)頻

26、信號(hào)。 ( )costFMcFMstAtKmd( )cos( )PMcPMstAtKm t通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院232 頻率調(diào)制頻率調(diào)制(FM)21、依據(jù)瞬時(shí)相位偏移是否遠(yuǎn)小于0.5或 ,可劃分為:窄帶調(diào)頻（NBFM）寬帶調(diào)頻（WBFM）依據(jù)的數(shù)學(xué)表示式為： 或0.5，調(diào)頻為窄帶調(diào)頻；否則為寬帶調(diào)頻。2.3.2.1 2.3.2.1 窄帶頻率調(diào)制窄帶頻率調(diào)制NBFMNBFM1、時(shí)域表達(dá)式為：2、窄帶調(diào)頻信號(hào)的頻譜為： xcvxcvxc)(cos)(dttfKtAtsFMcFMtdttfAKtAtscFMcNBFMsin)(cos)()()(2)()()(cccc

27、FMccNBFMFFAKAS通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院a）、（b）、（c）分別為調(diào)制信號(hào) 、常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號(hào) 和窄帶調(diào)頻信號(hào) 的頻譜。)(tsAM)(tsNBFM單頻調(diào)制時(shí)的常規(guī)調(diào)幅和窄帶調(diào)頻信號(hào)頻譜 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)

28、化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原

29、理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2.3.2.2 寬帶調(diào)頻寬帶調(diào)頻WBFM1、單頻信號(hào)調(diào)制下的寬帶調(diào)頻信號(hào)其中 稱為第一類n階貝塞爾函數(shù) 。2、單頻調(diào)制時(shí)寬帶調(diào)頻信號(hào)的頻譜為：3 、由于調(diào)頻信號(hào)只改變載波的頻率疏密程度，而不改變其幅度，故調(diào)頻前后信號(hào)的總功

30、率不變，只是由調(diào)頻前的信號(hào)功率全部分在載波上改為調(diào)頻后分配在載頻和各次邊頻分量上。 nmcFMnFMtnJAts)cos()()()(FMnJ)()()()(mcmcFMnFMnnJAS通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院4、產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)(1)(1)直接調(diào)頻法直接調(diào)頻法 用調(diào)制信號(hào)直接控制高頻振蕩器的元件參數(shù)用調(diào)制信號(hào)直接控制高頻振蕩器的元件參數(shù)( (一般都是電感或一般都是電感或者電容者電容) )，使其振蕩頻率隨著而變化。，使其振蕩頻率隨著而變化。 最常用的變?nèi)荻O管調(diào)頻電路，就是利用變?nèi)荻O管的容量隨最常用的變?nèi)荻O管調(diào)頻電路，就是利用變?nèi)荻O管的容量隨外加電壓變化而改變

31、的特性來改變輸出振蕩頻率的。外加電壓變化而改變的特性來改變輸出振蕩頻率的。 (2)(2)間接調(diào)頻法間接調(diào)頻法間接調(diào)頻則是通過調(diào)相電路來產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的。間接調(diào)頻則是通過調(diào)相電路來產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)的。通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2008.8copyright 南航信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院78FM與與PM之間的聯(lián)系之間的聯(lián)系 （a）直接調(diào)頻 （b）間接調(diào)頻 (c) 直接調(diào)相 (d) 間接調(diào)相適用于寬帶調(diào)制 適用于寬帶調(diào)制 適用于窄帶調(diào)制 實(shí)際相位調(diào)制器的調(diào)制范圍有限 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院(1)最簡(jiǎn)單的非相干解調(diào)就是鑒頻 (2)相干解調(diào)方式 5、調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)可以采用相干解調(diào)和非相干解調(diào) 通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院233 相位調(diào)制相位調(diào)制(PM)調(diào)相有寬帶調(diào)相和窄帶調(diào)相之分。它的劃分依據(jù)是：當(dāng)時(shí)， 為窄帶調(diào)相 .2331 窄帶調(diào)相NBPM1、窄帶調(diào)相的表達(dá)式為：2、窄帶調(diào)相的頻譜為： 6)(maxtfKPMttfAKtAtscPMcNBPMsin)(cos)()()(2)()()(ccFMccNBPMFFjAKAS通信原理通信原理電子信息與自動(dòng)化學(xué)院電子信息與自動(dòng)化學(xué)院2 23 33 32 2 寬帶調(diào)相寬帶調(diào)