第五章模擬調(diào)制(Modulation)系統(tǒng)主要內(nèi)容：模擬調(diào)制系統(tǒng)的組成框圖幅度調(diào)制、角度調(diào)制的基本概念幅度調(diào)制的四種調(diào)制方法抗噪聲性能的分析方法頻分復(fù)用系統(tǒng)重點(diǎn)：模擬調(diào)制系統(tǒng)的組成框圖四種調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式和參數(shù)計(jì)算信噪比的推導(dǎo)公式頻分復(fù)用的概念整理ppt5.1引言5.2幅度調(diào)制的原理及抗噪性能5.3非線性調(diào)制的原理及抗噪性能5.4各種模擬系統(tǒng)的比較5.5頻分復(fù)用（FDM）

5.6復(fù)合調(diào)制和多路調(diào)制的概念目錄整理ppt5.1引言5.1.1基本概念

1、調(diào)制信號(hào)：原始電信號(hào)（低頻信號(hào)）

2、載波(Carrier)：?jiǎn)我活l率的正弦波（高頻信號(hào)）

3、已調(diào)信號(hào)：調(diào)制信號(hào)和載波的合成信號(hào)（高頻信號(hào)）

4、調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某個(gè)參數(shù)，使參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化。

5、解調(diào)(Demodulation)：調(diào)制的逆過程5.1.2調(diào)制的目的將調(diào)制信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)提高性能，特別是抗干擾能力，有效利用頻帶5.1.3調(diào)制的方法幅度:AM、DSB、SSB、VSB角度:FM、PM模擬數(shù)字整理ppt整理ppt調(diào)制器m(t)C(t)sm

(t)單音正弦波連續(xù)變化的模擬量：模擬調(diào)制離散的數(shù)字量：二進(jìn)制數(shù)字脈沖數(shù)字調(diào)制單頻正弦波連續(xù)波形連續(xù)載波調(diào)制脈沖波形脈沖載波調(diào)制矩形周期脈沖整理ppt5.2幅度調(diào)制的原理及抗噪性能5.2.2線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能5.2.1幅度調(diào)制原理整理ppt5.2.1幅度調(diào)制原理2、四種調(diào)幅信號(hào)1)AM(AmplitudeModulation)信號(hào)：普通調(diào)幅波2)DSB(DoubleSide-Band)

信號(hào)：雙邊帶信號(hào)3)SSB（SingleSide-Band）信號(hào)：?jiǎn)芜厧盘?hào)4)VSB

（VestigialSideBand)信號(hào)：殘余邊帶信號(hào)1、調(diào)幅定義：載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化而線性變化設(shè)載波為調(diào)制信號(hào)為則已調(diào)信號(hào)為相位角頻率振幅整理ppt重要參數(shù)：信道帶寬AM

信號(hào)2）頻譜結(jié)構(gòu)

3）調(diào)制方法四種信號(hào)同時(shí)演示4）解調(diào)方法（1）非相干解調(diào)：包絡(luò)檢波法(envelope)

（2）相干解調(diào)：同步檢波法1）信號(hào)表達(dá)式重要參數(shù)：信號(hào)帶寬頻譜計(jì)算

頻譜圖

整理ppt（1）信號(hào)表達(dá)式：形成條件：其中：是直流分量。是交流分量（2）信號(hào)波形：包絡(luò)整理ppt卷積定理常用運(yùn)算公式常用信號(hào)頻譜復(fù)習(xí)整理pptAM

頻譜公式：卷積運(yùn)算因?yàn)樗郧艺韕pt上邊帶下邊帶AM

頻譜示意圖：從頻譜結(jié)構(gòu)上看，的頻譜是的頻譜在頻域內(nèi)的線性搬移稱之為線性調(diào)制整理ppt低通調(diào)制模型1）AM

信號(hào)：2）DSB

信號(hào)：4）VSB

信號(hào)：3）SSB

信號(hào)：帶通整理pptDSB

信號(hào)重要參數(shù)：信道帶寬4）解調(diào)方法只有相干解調(diào)1）信號(hào)表達(dá)式重要參數(shù)：信號(hào)帶寬2）頻譜結(jié)構(gòu)3）調(diào)制方法四種信號(hào)同時(shí)演示整理pptDSB

信號(hào)表達(dá)式：信號(hào)波形：DSB

頻譜結(jié)構(gòu)頻譜圖：下邊帶上邊帶單一頻率復(fù)合頻率包絡(luò)整理pptSSB

信號(hào)重要參數(shù)：信道帶寬4）解調(diào)方法只有相干解調(diào)重要參數(shù)：信號(hào)帶寬2）頻譜結(jié)構(gòu)3）調(diào)制方法四種信號(hào)同時(shí)演示1）信號(hào)表達(dá)式分為上邊帶SSB和下邊帶SSB信號(hào)整理pptSSB信號(hào)表達(dá)式下邊帶：上邊帶：希爾伯特變換公式：

是的希爾伯特變換整理pptSSB

頻譜結(jié)構(gòu)上邊帶要求下邊帶要求下邊帶推導(dǎo)整理ppt

表達(dá)式注：整理pptVSB

信號(hào)重要參數(shù)：信道帶寬重要參數(shù)：信號(hào)帶寬1）頻譜結(jié)構(gòu)2）調(diào)制方法四種信號(hào)同時(shí)演示解決DSB信號(hào)頻帶寬，SSB信號(hào)難于實(shí)現(xiàn)的問題3）解調(diào)方法（1）非相干解調(diào)：包絡(luò)檢波法（2）相干解調(diào)：同步檢波法整理ppt分析同步解調(diào)方法討論滿足要求的VSB

頻譜結(jié)構(gòu)分析思路：（1）發(fā)送端對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的目的是為了使接收端完整不失真地還原信號(hào)，因而的作用需和接收機(jī)的功能綜合考慮。（2）接收端收到的信號(hào)是，因而還原信號(hào)與接收方法有關(guān)。結(jié)論：整理ppt同步解調(diào)低通整理pptAM

信號(hào)頻譜在載頻ωc處具有互補(bǔ)對(duì)稱的截止特性（不唯一），且相對(duì)陡峭。VSB：同步解調(diào)過程：還原信號(hào)：整理ppt5.2.2線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能基本概念1)抗噪性能針對(duì)接收機(jī)而言接收機(jī)收到的信號(hào)是有效信號(hào)和噪聲信號(hào)之和

2)所有噪聲均為加性高斯白噪聲

3)抗噪性能參數(shù)為信噪比1.接收機(jī)框圖2.噪聲描述AM系統(tǒng)非相干解調(diào)

相干解調(diào)DSB系統(tǒng)相干解調(diào)SSB系統(tǒng)相干解調(diào)VSB系統(tǒng)3.接收系統(tǒng)特性對(duì)同一系統(tǒng),不同的解調(diào)方法其性能可能不同整理ppt接收機(jī)框圖：解調(diào)器框圖：低通

相干包絡(luò)檢波器非相干接收機(jī)信道帶通解調(diào)分析思路：計(jì)算解調(diào)器輸入端和輸出端的信號(hào)功率、噪聲功率，得到信噪比參數(shù)根據(jù)信噪比判斷接收機(jī)的性能整理ppt噪聲描述：

是高斯窄帶白噪聲，頻寬由帶通濾波器的帶寬決定（統(tǒng)計(jì)平均功率相等）

是高斯白噪聲（雙邊功率譜密度）令（輸入噪聲功率）輸出噪聲功率值取決于解調(diào)方式令解調(diào)器輸入噪聲：解調(diào)器輸出噪聲：（單邊功率譜密度）整理pptAM

非相干解調(diào)包絡(luò)檢波器帶通解調(diào)器輸入端定義：輸入信噪比定義：信號(hào)功率噪聲功率整理ppt解調(diào)器輸出端定義：信號(hào)功率∵輸出信號(hào)與包絡(luò)檢波器輸入信號(hào)的包絡(luò)有關(guān)∴分析的形成討論大信噪比、小信噪比∴令包絡(luò)∵整理ppt大信噪比情況：條件定義：輸出信噪比∴信號(hào)功率噪聲功率定義：調(diào)制制度增益整理ppt（2）小信噪比情況條件整理ppt說明：輸出噪聲輸出信號(hào)表示輸出信號(hào)中沒有單獨(dú)的信號(hào)項(xiàng)而被擾亂成為一個(gè)隨機(jī)噪聲，使得輸出信噪比急劇惡化，這種現(xiàn)象稱為“門限效應(yīng)”。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的輸入信噪比稱為“門限(threshold)”。這種門限效應(yīng)是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用引起的。整理ppt∴∵AM

相干解調(diào)解調(diào)器輸出端定義：信號(hào)功率解調(diào)器輸入端定義：輸入信噪比∴信號(hào)功率低通帶通整理ppt∵噪聲功率∴定義：輸出信噪比定義：噪聲功率結(jié)論：與大信噪比前提下的包絡(luò)檢波器的性能一樣定義：調(diào)制制度增益∴整理pptDSB

同步檢波低通帶通解調(diào)器輸入端定義：輸入信噪比定義：信號(hào)功率噪聲功率整理ppt解調(diào)器輸出端定義：信號(hào)功率∴定義：噪聲功率∵∴∵定義：輸出信噪比定義：調(diào)制制度增益結(jié)論：說明輸出信號(hào)性能提高一倍，原因是輸入噪聲中的正交分量被抑制

整理pptSSB

同步檢波低通帶通解調(diào)器輸入端定義：信號(hào)功率噪聲功率P71定義：輸入信噪比整理ppt解調(diào)器輸出端定義：信號(hào)功率∴定義：噪聲功率∵∴∵定義：輸出信噪比定義：調(diào)制制度增益整理ppt結(jié)論:1）SSB系統(tǒng)與DSB系統(tǒng)的不同之處是帶通濾波器的帶寬小一半。

2）雖然GDSB>GSSB，但從抗噪觀點(diǎn)效果出發(fā)，兩系統(tǒng)的性能一樣。例：設(shè)DSB和SSB系統(tǒng)于發(fā)送端發(fā)出的信號(hào)功率相等

因此，雖然GDSB＝2GSSB，但兩者在接收端的信噪比是相同的，其抗噪性能相同。整理ppt5.3非線性調(diào)制的原理及抗噪性能5.3.1非線性調(diào)制的原理5.3.2非線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能整理pptFM(FrequencyModulation)信號(hào)4）解調(diào)方法：鑒頻法2）頻譜結(jié)構(gòu)3）調(diào)制方法：直接調(diào)頻間接調(diào)頻1）信號(hào)表達(dá)式5.3.1非線性調(diào)制的原理定義:調(diào)制信號(hào)控制載波信號(hào)的頻率或相位,使頻率或相位隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化,稱為角度調(diào)制PM

(PhaseModulation)信號(hào)信號(hào)帶寬1）信號(hào)表達(dá)式整理ppt設(shè)載波為調(diào)制信號(hào)為則調(diào)頻波為FM

信號(hào)令∴∴調(diào)頻波整理ppt設(shè)載波為調(diào)制信號(hào)為則調(diào)相波為PM

信號(hào)令∴調(diào)相波整理pptFM的頻譜令∴定義：調(diào)頻指數(shù)∵整理ppt特征：FM

的頻譜理論值無窮大，但可根據(jù)調(diào)頻指數(shù)分為寬帶調(diào)頻和窄帶調(diào)頻其頻譜隨n增大，頻率分量可無限增加?！郌M

的頻譜與的值有關(guān)結(jié)論：信號(hào)帶寬無窮大基頻分量含一個(gè)基頻分量和若干對(duì)邊頻分量整理pptFM

解調(diào)框圖鑒頻器低通帶通限幅討論各點(diǎn)信號(hào)間的關(guān)系整理ppt矢量圖及公式推導(dǎo)整理ppt5.3.2非線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能討論FM

信號(hào)

解調(diào)框圖1、輸入端Si/Ni整理ppt討論：2、輸出端整理ppt∴∴計(jì)算整理ppt低通的輸出信號(hào)：

∴輸出信號(hào)功率∴輸出噪聲功率整理ppt均勻分布非均勻分布整理ppt舉例整理ppt例整理ppt

5.4各種模擬系統(tǒng)的比較在輸入條件相同下，即解調(diào)器輸入端的信噪比相同F(xiàn)Mmf=6FMmf=3DSBSSBAM1020304050105040602030整理ppt參考矢量

βα整理ppt

FDM定義：使不同的信號(hào)占據(jù)不同頻率范圍的技術(shù)復(fù)用：若干路相互獨(dú)立的信號(hào)合并成一路復(fù)合信號(hào)分接：將一路復(fù)合信號(hào)無失真地分接成若干路獨(dú)立信號(hào)5.5頻分復(fù)用（FDM）

頻分復(fù)用組成框圖①②