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1 第四章 模拟调制系统 4.1 引言 4.2 幅度调制 4.3 非线性调制 4.4 频分复用 4.5 复合调制及多级调制的概念.

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2 1 第四章 模拟调制系统 4.1 引言 4.2 幅度调制 4.3 非线性调制 4.4 频分复用 4.5 复合调制及多级调制的概念

3 2 4.1 引言 调制 按调制信号 ( 基带信号 ) 的变化规律去 改变载波某些参数的过程. 目的 频率变换, 信道复用, 提高抗干扰性能 分类 载波 调制信号 正弦波 数字信号 数字调制 模拟信号 模拟调制 脉冲串 脉冲调制

4 3 4.2 幅度调制 原理 载波 已调信号 m(t) 调制信号 ( 基带信号 ) 设 则

5 4 在频谱结构上,它的频谱完全是基带信 号频谱在频域的简单搬移 —— 线性调制 m ( t ) s m ( t ) 线性调制信号的一般产生方法 cosω c t ×H(t) 带通滤波器

6 5 适当选择带通滤波器 h(t), 便可得到 各种调幅信号

7 6 1. 双边带信号 (DSB-SC) Double Sideband-Suppressed Carrier S(ω) -ω c ωcωc ωcωc ωcωc M(ω) ω ω ωHωH -ω H S M (ω) ω

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9 8 DSB 信号波形 DSB 信号的包络与基带信号 不完全相同,因此不能用包络检 波来恢复基带信号

10 9 2. 调幅( AM )信号 Amplitude Modulation m ( t )带有直流分量

11 10 S(ω) -ω c ωcωc M(ω) ω ω ωHωH -ω H S M (ω) ω

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13 12 AM 信号波形 当 m 0 <|m′(t)| max 时,出现过调幅现象。 除相干解调外,对 AM 信号还可以采用非相干 解调,如包络检波、平方律检波等。非相干解 调器要求 AM 信号不过调,即 m 0 ≥|m ′ (t)| max ,相 干解调器则无此要求。

14 13 3. 单边带 (SSB) 信号 Single - Sideband 带通滤波器 ω H(ω)

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16 15 下边带 上边带 是 m(t) 的希尔伯特变换 希尔伯特变换是把 f(t) 的所有频率成分 都相移 -90° 的一种变换

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18 17 设实信号 f ( t ),其相应复信号 Z ( t ) —— 解析信号 f ( t )与 受希尔伯特变换对的约束 即 是 f ( t )经过单位冲激响应 为 网络的输出函数

19 18 H(ω) j 0 -j ω 1 ω ω 相移 90° -90°

20 19 为 f ( t )的希尔伯特变换, 的希 尔伯特变换等于 - f ( t ) 性质 1. f ( t )与 在整个时域内正交 2. f ( t )与 有相同的功率谱密度,相 同的自相关函数 3.

21 20 确定 VSB 所需 H(ω) ,从接收端考虑,假设 采用同步解调法解调 4. 残留边带 (VSB) 信号 Vestigial - Sideband (1)(1) (2)(2)

22 21 (3)(3) ( 3 )带入( 2 )得 ×H(t) 低通滤波器 Sm(t)Sm(t) COSω c t m(t)m(t) 低通滤除

23 22 为了准确得到 M ( ω ),必须满足 H(ω) H(ω- ω c ) H(ω+ ω c )

24 23 为了获得残留边带信号,发送端的带通滤 波器必须满足 H(ω- ω c ) 与 H(ω+ ω c ) 在 ω=0 处 具有互补对称的截止特性 即 只要残留边带滤波器的截止特性 在载频处具有互补对称特性,那么 采用同步解调法解调残留边带信号 就能够准确地恢复所需的基带信号。

25 24 思考 若要获得残留边带信号,发送端 滤波器还可以是怎样的? H(ω)

26 25 例 若残留边带滤波器如图示,且 试确定残留边带信号的时域表达式。 H(f)H(f) f ( KHz ) f ( KHz ) S DSB (f)

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