第3章 模擬調(diào)制系統(tǒng).ppt

1、模擬調(diào)制系統(tǒng)、第三章模擬線性調(diào)制、3.1介紹、調(diào)制在通信系統(tǒng)中起著重要作用。調(diào)制不僅可以將頻譜移動(dòng)，調(diào)制信號(hào)的頻譜移動(dòng)到所需位置，從而將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于信道傳輸或信道多路復(fù)用的調(diào)制信號(hào)，而且對(duì)系統(tǒng)傳輸?shù)慕紖^(qū)性和傳輸可靠性有很大影響。通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要調(diào)制過(guò)程，接收端需要調(diào)制過(guò)程解調(diào)過(guò)程。3.1.1調(diào)制定義調(diào)制：使用正在傳輸?shù)脑夹盘?hào)控制高頻正弦波或周期脈沖信號(hào)的參數(shù)，可以隨基帶信號(hào)的變化而變化。其本質(zhì)是光譜轉(zhuǎn)換。3.1.2常用名詞包括載波信號(hào)(調(diào)制信號(hào))高頻正弦波或周期脈沖信號(hào)稱為載波?；鶐盘?hào)(調(diào)制信號(hào))原始信號(hào)稱為基帶信號(hào)(或調(diào)制信號(hào))；調(diào)制信號(hào)：調(diào)制后參數(shù)隨原始信號(hào)線性變化的信號(hào)

2、稱為曹征信號(hào)。(特征：1，攜帶原始信號(hào)信息。2、適合在通道上傳輸。)，調(diào)制的作用(為什么需要調(diào)制)，3.1.3調(diào)制的作用(為什么需要調(diào)制)，1)調(diào)制的本質(zhì)是光譜移動(dòng)。將基帶信號(hào)的頻譜移動(dòng)到載波頻率附近，使信號(hào)特性與信道特性相匹配，以滿足信道頻帶要求，從而便于發(fā)送和接收。無(wú)線電信號(hào)可以傳輸?shù)臈l件，信號(hào)頻率足夠高，天線具有開放的結(jié)構(gòu)，基帶信號(hào)的低頻分量豐富，直接傳輸信號(hào)損失過(guò)大；天線有效發(fā)射電磁波的另一個(gè)條件是發(fā)射的信號(hào)波長(zhǎng)與天線大小相比。如果載波的頻率高(波長(zhǎng)短)，則很容易制作發(fā)射天線。3.1.3調(diào)制的作用(為什么需要調(diào)制)，2)實(shí)現(xiàn)信道重用。這意味著在一個(gè)通道上同時(shí)實(shí)施傳輸多路復(fù)用，從而提高通

3、道的利用率。如果多個(gè)電臺(tái)同時(shí)工作，則徐璐不同基帶信號(hào)頻譜占用的頻帶幾乎相同，因此，如果徐璐不執(zhí)行其他載波調(diào)制，則電臺(tái)不能同時(shí)工作。3)利用信號(hào)帶寬和信噪比的相互兼容，提高系統(tǒng)的抗干擾性能，有效地利用頻帶。像擴(kuò)頻通信一樣，RF信號(hào)帶寬比基帶信號(hào)帶寬大得多，因此基帶信號(hào)很容易被發(fā)現(xiàn)并鎖定在噪聲中，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和隱蔽性。3.14調(diào)制分類、正弦波調(diào)制(連續(xù)波調(diào)制)、脈沖調(diào)制、振幅調(diào)制的原理、振幅調(diào)制的通用模型、3.2振幅調(diào)制、調(diào)制信號(hào)f(t)控制高頻載波C(t)的振幅，使載波振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。有關(guān)數(shù)學(xué)模型，請(qǐng)參閱圖表。am (h) h (w)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，f(t)包含DC組件。雙向磁

4、帶(DSB)H(w)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，f(t)沒有DC組件。SSB)H(w單邊帶)H(w)是截止頻率為載波頻率fc的高通或低通濾波器。殘留邊帶(VSB)H(w)是特定的互補(bǔ)特性過(guò)濾器。根據(jù)濾波特性和調(diào)制信號(hào)中包含的頻譜組件的差異，定義振幅調(diào)制：振幅調(diào)制的原理，3.2.1振幅調(diào)制信號(hào)(am)，1):通過(guò)模擬信號(hào)調(diào)制載波頻率的振幅。2)時(shí)間表達(dá)式：載波頻率信號(hào)，調(diào)制信號(hào)f(t)疊加DC A0后載波幅度調(diào)制。調(diào)幅信號(hào)，3.2.2調(diào)幅包絡(luò)不失真的條件：調(diào)幅引起的最大振幅增加，即瞬時(shí)振幅的最小A(t)min小于0。否則包絡(luò)將扭曲。波形特性：AM信號(hào)振幅包絡(luò)的形狀與基帶信號(hào)形狀相匹配。也就是說(shuō)，AM信號(hào)的振幅包

5、絡(luò)根據(jù)基帶信號(hào)的瞬時(shí)值以一定比例變化。振幅調(diào)制金志洙。值：小于1；正常幅度調(diào)制；等于1；全幅度調(diào)制，大于1；振幅調(diào)制、3.2.3振幅調(diào)制信號(hào)的頻譜、時(shí)域表達(dá)式、頻域表達(dá)式、BAM=WAM /2=2F(Hz)、基帶信號(hào)帶寬w: f、振幅調(diào)制信號(hào)帶寬是基帶信號(hào)帶寬(紀(jì)寧頻帶信號(hào)的最大頻率)的兩倍。結(jié)論：頻率調(diào)整后的信號(hào)的頻譜與基帶信號(hào)的頻譜形狀完全一致，僅進(jìn)行頻譜移動(dòng)。(線性調(diào)制)、AM信號(hào)的波形和頻譜、3.2.4振幅調(diào)制波的功率假定調(diào)制信號(hào)f(t)沒有直流分量，并且Pc是載波功率。Pf側(cè)頻帶功率，3.2.5調(diào)制效率，定義：幅度調(diào)制信號(hào)傳遞調(diào)制信號(hào)信息不是載波側(cè)頻帶組件，而是側(cè)頻帶組件，因此側(cè)頻帶

6、功率與幅度調(diào)制信號(hào)平均功率的比率稱為幅度調(diào)制信號(hào)的調(diào)制效率。例如，單頻率調(diào)制，需要更深的調(diào)制以實(shí)現(xiàn)高調(diào)制效率。但是，對(duì)于振幅調(diào)制波，為了防止包絡(luò)失真，最多只能使用1(全振幅)，此時(shí)調(diào)制效率為1/3。因此，振幅調(diào)制效率較低。這是振幅調(diào)制的缺點(diǎn)。振幅調(diào)制波由載波組件和邊緣帶組件組成，調(diào)制效率低。在單頻率調(diào)制的情況下，在全幅度調(diào)整中，頻帶功率只有總功率的三分之一。在各種基帶信號(hào)中，調(diào)制效率最高的是振幅a的方波，調(diào)制效率為0.5。雙向頻帶幅度調(diào)整僅傳遞邊緣頻帶組件，抑制載波組件，提高功率利用率。也稱為抑制載波幅度調(diào)制(AMSC)。3.3光帶模塊(DSB)，3.3.1通用帶寬時(shí)間域表達(dá)式(DSB)，雙向

7、頻帶信號(hào)的頻域表達(dá)式：帶寬，結(jié)論：振幅調(diào)制波的載波分量為零的特殊情況。DSB信號(hào)波形和頻譜，0或更大，雙向信號(hào)波形逆相點(diǎn)。帶楊紫間信號(hào)的包絡(luò)不再符合基帶信號(hào)的變化規(guī)律。因此，DSB信號(hào)不能用作探測(cè)器解調(diào)。3.3.2說(shuō)明振幅調(diào)制的本質(zhì)是調(diào)制信號(hào)的加法和乘法。振幅調(diào)制器原則上是由一個(gè)加法器和一個(gè)乘法器組合而成的。但是實(shí)際振幅調(diào)整器很多。3.4幅度調(diào)制信號(hào)生成、模型生成：幅度調(diào)制信號(hào)、生成：雙向頻帶調(diào)制實(shí)際上是乘法運(yùn)算，因此乘法器可以生成DSB信號(hào)。說(shuō)明：只要基準(zhǔn)角度頻率為c的所有形狀的周期信號(hào)乘以f(t)，就實(shí)現(xiàn)了DSB。3.5雙向頻帶信號(hào)生成，模型生成：幅度調(diào)制信號(hào)，3.5雙向頻帶信號(hào)生成，C(

8、t)是基本角頻率為C的任何形式的周期信號(hào)，根據(jù)信號(hào)分析理論，所有周期信號(hào)可以分解為DC和序列諧波分量的和。其中第二階段是DSB信號(hào)，可以通過(guò)帶通濾波器(中央頻率c，帶寬2fm)消除。實(shí)際上使用乘法器(環(huán)形調(diào)制器)實(shí)現(xiàn)。3.6振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)，解調(diào)是在通信系統(tǒng)的接收部恢復(fù)基帶信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)的逆過(guò)程。在頻域中，解調(diào)是在調(diào)制時(shí)將載波頻率附近的調(diào)制信號(hào)頻譜移回原來(lái)的基帶范圍。振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)方法分為相干解調(diào)和鄭智薰干涉解調(diào)兩類。AM調(diào)幅信號(hào)通常使用鄭智薰相干解調(diào)。調(diào)制解調(diào)器有包絡(luò)檢測(cè)器、平方律檢測(cè)器等。3.6.1相干解調(diào)，所謂相干解調(diào)是利用調(diào)制信號(hào)的相位變化恢復(fù)調(diào)制信號(hào)。一致解調(diào)適用于AM、DSB、SSB和VSB，沒有閾值效果，但是本地載波和接收信號(hào)的載波必須保持相同頻率的相位。相干解調(diào)也稱為同步檢測(cè)(同步檢測(cè))、相干檢測(cè)(相干檢測(cè))和零位檢測(cè)。1)相干解調(diào)的原理-模型圖，LPF:低通濾波器低通濾波器，2) DSB相干解調(diào)的波形及其頻譜，相干解調(diào)的波形及其頻譜圖，說(shuō)明：為了獲得更好的解調(diào)效果，接收側(cè)參考載波的頻率和相位是接收信號(hào)的頻率和相位因此，接收機(jī)必須具有本地參考載波的頻率和相位接收信號(hào)的載波