第四章模擬調(diào)制技術(shù)第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五 從時域角度看，調(diào)制過程是用調(diào)制信號控制載波信號的某一個參量變化，從而把調(diào)制信號通過載波發(fā)送出去。 正弦波載波信號的一般表達(dá)式

連續(xù)波載波調(diào)制根據(jù)調(diào)制信號控制載波參數(shù)的 不同，可分為： 線性調(diào)制—幅度調(diào)制：AM

常規(guī)調(diào)幅，

SSB單邊帶調(diào)制，

DSB雙邊帶調(diào)制，

VSB殘留邊帶調(diào)制

非線性調(diào)制:頻率調(diào)制

FM

相位調(diào)制PM

第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五一、振幅調(diào)制（AM）

1、AM信號

其中：2、調(diào)制

調(diào)制信號 已調(diào)信號

第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五3、解調(diào) 非相干解調(diào) 相干解調(diào)

解調(diào)中信號波形的變化4、已調(diào)信號的帶寬5、調(diào)幅度 mAM≤1

mAM=第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五6、調(diào)幅信號的頻譜表達(dá)式

調(diào)制中頻譜的變化

基帶信號 頻帶信號第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五二、雙邊帶調(diào)制（DSB）1、雙邊帶信號時間表達(dá)式2、解調(diào)雙邊帶信號只能用相干解調(diào)，其波形變化如下：3、與常規(guī)調(diào)幅比較，調(diào)制信號中不包含直流分量，因而已調(diào)信號頻譜中不包含離散譜線，已調(diào)信號中沒有載波分量。4、已調(diào)信號帶寬同樣是基帶信號帶寬的兩倍。第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五三、單邊帶調(diào)制（SSB）

1、 雙邊帶信號頻譜分為上邊帶（USB）和下邊帶（LSB），下面以濾波法說明單邊帶信號的形成：上邊帶下邊帶第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五2、單邊帶信號的頻譜和時域表達(dá)式： 式中，取+為下邊帶，取-為上邊帶。3、單邊帶信號的產(chǎn)生 （1）濾波法

第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五 （2）相移法4、解調(diào)

單邊帶信號的解調(diào)只能采用相干解調(diào)的方法，即在接收端乘上一個與載波信號同頻同相的本地正弦波信號5、單邊帶信號帶寬

第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五四、殘留邊帶調(diào)制（VSB）

1、殘留邊帶濾波器及殘留邊帶信號的產(chǎn)生（濾波法）

殘留邊帶信號濾波器應(yīng)滿足條件：

第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五2、殘留邊帶信號的帶寬3、殘留邊帶信號的解調(diào)

VSB信號的解調(diào)過程可以采用相干解調(diào)，也可以在VSB信號中插入強載波，而采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，以簡化接收機電路。第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五五、非線性調(diào)制

1、概念

載波信號

瞬時相位

瞬時相位偏移

瞬時頻率

瞬時角頻偏

第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

2、時間表達(dá)式 調(diào)相信號表達(dá)式 調(diào)頻信號表達(dá)式 兩者的關(guān)系：兩者可統(tǒng)一表示為 若 為調(diào)相信號

若 為調(diào)頻信號第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五3、頻率調(diào)制 （1）調(diào)頻指數(shù)

（2）最大角頻偏

（3）窄帶調(diào)頻： 帶寬近似等于

（4）寬帶調(diào)頻：定義當(dāng) 時 帶寬為 （5）調(diào)頻信號的頻譜結(jié)構(gòu)

設(shè)調(diào)制信號為單頻信號

第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五已調(diào)信號的傅立葉級數(shù)表達(dá)式為：第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五（6）調(diào)制直接調(diào)頻（參數(shù)-變值法）間接調(diào)頻

倍頻法

m(t)sFM(t)

調(diào)頻器調(diào)相器積分器

m(t)sFM(t)

窄帶調(diào)頻N倍律放大器BPFm(t)sWBFM(t)Si(t)So(t)

倍頻法實現(xiàn)寬帶調(diào)頻第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五窄帶調(diào)頻(7)解調(diào)窄帶調(diào)頻信號可采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)（與AM信號類似）

第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五鑒頻法解調(diào)（非相干解調(diào)）實際常用鎖相環(huán)解調(diào)電路

微分器LED

SFM(t) Km(t)

（a）

鑒頻法解調(diào)

sEM(t) Km(t)

（b）鑒頻器等效模型

鑒頻器

LPF

帶通限幅電路第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五（8）預(yù)加重/去加重技術(shù) 調(diào)頻系統(tǒng)鑒頻電路的輸出噪聲功率譜密度與信號頻率的平方成正比，因此高頻端信號的輸出信噪比將會有很大的損失，若想改善鑒頻電路的這一非線性輸出特性，可采用預(yù)加重/去加重技術(shù)。預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)和去加重網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)滿足關(guān)系式輸出信噪比的改善程度第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五六、模擬系統(tǒng)中抗噪聲性能:

制度增益

調(diào)制方式信號帶寬解調(diào)增益

DSB2

SSB1AM

寬帶

FM

窄帶第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五表4-1各種模擬調(diào)制技術(shù)性能比較

調(diào)制方式信號帶寬解調(diào)增益設(shè)備復(fù)雜性通信中應(yīng)用情況

DSB2較復(fù)雜模擬數(shù)據(jù)傳輸

SSB1較復(fù)雜短波無線電通信

AM

同步解調(diào)和包絡(luò)解調(diào) 簡單無線電廣播 包絡(luò)解調(diào)有門限效應(yīng) 寬帶大信噪比時介于SSB 話帶數(shù)據(jù)，微波，

FM

和AM之間衛(wèi)星通信、調(diào)頻 小信噪比時有門限效應(yīng) 廣播等 窄帶

第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五七、載波同步原理

1、插入導(dǎo)頻法（外同步法）

解調(diào)器原理圖

第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五殘留邊帶信號插入導(dǎo)頻法

第二十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五2、直接法（又稱自同步）平方變換法平方環(huán)法

第二十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五同相正交環(huán)法：同步性能主要包括：

相位誤