射频调制调制调幅PPT课件

1、为什么要调制（1）在无线系统中，为了有效地辐射功率。 （2）在有线系统中，同轴线对于高频提供了有效的屏蔽， 使得高频信号不致泄漏。 （3）无线电高频可提供较大的通信容量。 （4） 利用调制解调技术可以提供有效的方法来克服信道缺陷 第1页/共25页调制的方式正弦载波)cos(tAc 调幅 调频调相模拟调制基带信号是模拟信号数字调制基带信号是数字信号第2页/共25页衡量调制解调器好坏的主要性能指标 1.抗噪声抗干扰能力 2. 调制方式的频谱有效性 在保证传输速率和质量条件下，使用带宽越小越好 3.调制方式的功率有效性放大已调射频信号,可用线性功率放大器?非线性功率放大器?第3页/共25页 3.2

2、模拟调制 3.2.1 幅度调制与解调1. 普通调幅(AM)(1) 调幅的定义( )( )cmcmaVtVk v t载波幅度按调制信号规律变化 (1cos)cmaVmtcmmaaVVkm称为调幅系数 coscmamVk VtttcmVcmV( )cmVt载波信号tVtvccmccos)(调制信号,cos)(tVtvmc cmmVV第4页/共25页(2) 调幅波的时域表示表达式波形( )( )cos(1cos)coscmccmacv tVttVmttAM波形特征:上包络下包络上、下包络均反映调制信号变化当 时1am 第5页/共25页从时域看什么是调制失真？当 时1am ( )( )cos(1cos

3、)coscmccmacv tVttVmtt幅度出现负值理论上波形实际电路波形上、下包络不反映调制信号变化上包络下包络调制失真第6页/共25页（3）调幅波（AM）的频谱与带宽频谱成分带宽 频谱调制前调制后c调制前调制后( )( )cos(1cos)coscmccmacv tVttVmtttVmtVmtVtvccmaccmaccm)cos(21)cos(21cos)(第7页/共25页从频域看什么是调制失真?频谱特征调制前调制后频谱搬移过程出现了非线性ccc 、 、22cc 、33cc 、.出现了调制信号的谐波1. 三条谱线频谱线性搬移c载频c一对旁频2. 幅度1122acmmm VVcmV载频旁频

4、载频幅度最大载频不携带信息第8页/共25页 带宽c调制前调制后调制前调制后BW=2(2 )FBW=max2max(2)F第9页/共25页（4）调幅波的功率（单位电阻）从时域计算调幅波幅度( )(1cos)cmcmaVtVmt功率222)cos1 (21)(21tmVtVPacmcm时变最大功率值22)1 (21acmMAXmVP最小功率值22)1 (21acmMINmVP在调制信号一周内的平均功率值)211 (21)cos1 (2121222220acmacmmVtdtmVP第10页/共25页从频谱计算功率调制前调制后载频功率221cmcVP 两个旁频功率cacmaPmVmP2221)21(2

5、12由于 1，因此在AM调制中，携带信息的频谱分量的能量占总能量的比例很小 am旁频功率载频功率212am比较：结论：总功率2211(1)22ccmaPPPVm与时域计算相同怎么办？第11页/共25页2.抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）为什么要抑制载波载波不携带信息载频占据的功率最多频谱与带宽BW = 2F 结论：DSB 节省了功率，但没有节省频带功率DSB信号功率为两旁频功率之和第12页/共25页表达式与波形tVAVtVAVttVAVtvccmmccmmccmm)cos(21)cos(21coscos)(载波信号tVtvccmccos)(调制信号,cos)(tVtvm()c 抑制载波双边

6、带信号是调制信号与载波信号相乘的结果结论：第13页/共25页波形两信号相乘波形特点（1）上下包络均 不同于调制信号的变化形状（2）在调制信号的过零点处，已调波的相位发生180度突变。 相位突变下包络第14页/共25页3. 单边带调幅(SSB-SC)引出思路双边带调幅的两个边带完全相同，为节省频带， 仅发射一个边带频谱与带宽调制前调制后带宽maxBWF比DSB缩小一半第15页/共25页表达式与波形载波信号tVtvccmccos)(单音调制信号,cos)(tVtvm()c tVAVtvccmm)cos(21)(上边带信号单音调制的单边带信号波形c注意：多音调制的 单边带信号 的包络会变化， 但不反

7、映调制信号第16页/共25页4.调幅信号的产生方法(1) AM 和 DSB-SC调幅实质 AM和DSB均是频谱搬移频谱搬移的基本方法 ： 乘法器滤波器 非线性器件滤波器ccAMc0c2BWFDSB-SC注意：中心频率 带宽第17页/共25页（2）SSB-SC信号产生滤波法由双边带信号中滤出一个边带难点当调制信号的最低频率很小（甚至为0）时，上下两边带的频差 很小，即相对频差值 很小 minFmin2Ff cff要求滤波器的矩形系数接近1 滤波器很难做第18页/共25页多次搬移法降低滤波器制作难度1cf第一次调制低载频相对值 较大1cff滤出Ffc1第二次调制载频 ，相对值 更大2cf12ccf

8、Ff更容易滤波2cf第19页/共25页移相法)sinsincos(cos21)cos(21ttttVAVtVAVvcccmmccmmssBL)sinsincos(cos21)cos(21ttttVAVtVAVvcccmmccmmssBH难点：宽带90度相移网络第20页/共25页5. 振幅解调解调实质频谱搬移DSB信号ttVAVtvccmmDSBcoscos)(1( )( )( )coscos2cos2DSBrmcmrmcv tvtv tAV V Vttt（1）相干解调参考信号tVtvrrmrcos)(与DSB载波同频同相rc采用一个相干信号（参考信号）与被解调信号相乘低通滤波后tVAVtvcmmocos21)(高频第21页/共25页相干解调的关键点：保证参考信号与DSB的载波同频同相频差相差)cos()(tVtvcrmr设：参考信号相乘，并通过低通滤波器后：ttVAVtvcmmocos)cos(21)(ttVAVtvccmmDSBcoscos)(用来解调双边带信号输出音频的幅度受到了调制失真相干解调的难点：同频同相的参考信号的获得第22页/共25页（2）包络检波优点：电路简单、不需要相干信号非相干解调取出被解调信号的包络适用条件：包络必须反映调制信号只适用于AM普通调幅波第23页/共25页幅度调制与解调小结：振幅调制与解调在频域上都是一种频