通信原理第5章模拟调制系统

1、本章研究各种模拟调制、解调方式、系统的可靠性本章研究各种模拟调制、解调方式、系统的可靠性和有效性。和有效性。基带信号m(t)调制器Sm(t)C(t)载波0( )coscc tAt( )( )cosmcstAm tt( )()2mccASMM00( )( )coscos( )cosAMcccstAm ttAtm tt01( ) ()()()()2AMccccSAMM 载频分量载频分量载频分量载频分量上边带上边带上边带上边带下边带下边带下边带下边带HAMfB222202222200( )( ) coscos( )cos2( )cosAMAMccccPstAm ttAtm ttA m tt0)(tm

2、ScAMPPtmAP2)(22202/ )(2tmPs 2220SAMAMmtPPAmt22( )/2mmtA 222222002mAMmmtAAAAmtttmtscDSBcos)()()()(21)(ccDSBMMS1,( )( )0,cUSBcHH1,( )( )0,cLSBcHH ( )( )SSBDSBSSHtAtmmmcos)(ttcccos)(tAtAttAtsmcmmcmcmmDSB)cos(21)cos(21coscos)(1( )cos()2USBmCmstAt11coscossinsin22mmcmmcAtAt1( )cos()2LSBmCmstAt11coscossins

3、in22mmcmmcAttAtt两式仅正负号不同ttAttAtscmmcmmSSBsinsin21coscos21)(tAtAmmmmsinso c11( )coscoscossin22SSBmmcmmcstAttAtt11( )coscoscossin22SSBmmcmmcstAttAttttmttmtsccSSBsin)(21cos)(21)(的希尔伯特变换是)()(tmtm ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH VSB2( )cospcststt ( )VSBVSBstScccosct ()()pVSBcVSBcSSS ()()pVSBcVSBcSSS ( )VSBDSBSS

4、H1()( )2ccMMH 1(2)()2pccSMMH1( )(2)()2ccMMH1( )( )()()2dccSMHH1( )( )()()2dccSMHH()()ccHHH 常数，)(cos)()(thttmtscm)()(21)(HMMSccm)()(thH)(cos)()(thttmtscm( )( )cos( ) inmIcQcsts ttst st( )( )( )IIs th tm t( )( )cosIch th tt( )( )( )QQsthtm t( )( )sinQchth tt( )( )cos( ) inmIcQcsts ttst stttmAtscAMcos)

5、()(0cHfRCf /1 0( )dstAm tisciNtntntn)()()(222BnNi0( )( )cos( )siniicscn tn ttn tt2oo2oo( )( )Sm tNn t解调器输出有用信号的平均功率解调器输出噪声的平均功率iiNSNSG/00)()(22tntsNSimii功率解调器输入噪声的平均平均功率解调器输入已调信号的类别BGAM2fH2/3DSB2fH2SSBfH1VSBfH2fH/OONSm0ifnS31H0ifnSH0ifnS 性能比较性能比较: 可靠性可靠性 优优劣劣:SSB（DSB），），AM 有效性有效性 优优劣劣:SSB，VSB，AM（DSB

6、） VSB的可靠性，无分析结论。的可靠性，无分析结论。 ( )mst BPF )(tn ( )mst )(tni )(tno o( )m t 包络检波 ttmAtscmcos)()(0ttnttntncsccisin)(cos)()(2)(2)(2202tmAtsSmiBntnNii02)(BntmANSii02202)(0( )( )( )( )cos( )sin( )cos( )miccsccstn tAm tn ttn ttE ttt220( )( )( )( )csE tAm tn tn t)()()()(0tntmAtnarctgtcs)()()(220tntntmAsc220( )

7、( )( )( )csE tAm tn tn t)()()()( 2)()(22020tntntntmAtmAtEscc200120000( )2( )( )2( )( ) 1( )( )( ) 1( )cccAm tAm t n tn tAm tAm tn tAm tAm t0( )( )cAm tn t12(1)1,12xxx 当时2o( )Sm t22o0( )( )ciNn tn tn B2oo0( )Sm tNn B2oo220/2( )/( )AMiiSNm tGSNAm t2oo220/2( )/( )AMiiSNm tGSNAm t32AMG220( )( )( )csAm t

8、n tn t220( )( )( )( )csE tAm tn tn t)()(2)()()()(02220tmAtntntntmAtEcsc)()(2)()(022tmAtntntncsc)()()()(21)()(22022tntntmAtntntnsccsc)(cos)()( 21)(0ttRtmAtR)()()(22tntntRsc)()()(tntnarctgtcs)()(0tmAtR)(cos)()(1)(ttRtmAtR)(cos)()( 21)()(0ttRtmAtRtE）时1(21)1 (21xxx)(cos)()(ttmAtR)(cos)(ttAtscm)()(tmKtp)

9、(cos)(tmKtAtspcPM)(cos)(ttAtscm)()(tmKdttdf( )( )ftKmd( )cos( )FMcfstAtKmd)(cos)(ttAtscm)(cos)(tmKtAtspcPM( )cos( )FMcfstAtKmd( )coscos2mmmmm tAtAf t)(cos)(tmKtAtspcPMPM( )coscoscpmmstAtK AtcosscpmAtm cot( )coscos2mmmmm tAtAf tFM( )coscoscfmmstAtK Ad ( )cos( )FMcfstAtKmdcosncfmAtm sitfmfmmmK AfmffmK

10、 Afmfmf )(cos)(tmKtAtspcPM( )cos( )FMcfstAtKmd （a a）直接调频）直接调频 （b b）间接调频）间接调频(c) (c) 直接调相直接调相 (d) (d) 间接调相间接调相）（或 5 . 06)(tfdmK( )cos( )tFMcfstAtKmdcoscos( )sinsin( )ttcfcfAtKmdAtKmd1( )tfKmdcos( )1sin( )( )tfttffKmdKmdKmd( )os( )sintNBFMcfcstActAKmdt)()(sin)()(cos)()(ccccccjttMtmjMdttm)()(（设（设m(t)的均

11、值为的均值为0） ()()1( )sin2cccccMMm t dttNBFM( ) ()()ccsA ()()2fccccAKMM1( ) ()()()()2AMccccSAMM NBFM( ) ()()ccsA ()()2fccccAKMMtAtmmmcos)( )cos( )sintNBFMcfcstAtAKmdt1cossinsincmfmcmAtAA Kttcoscos()cos()2mFccmcmmAA KAttt(cos)cosAMmmcsAAttscoscoscmmcAcotAtcoscos()cos()2mccmcmAAttttfAtAtmmmmm2coscos)(sinco

12、s)(tmtAtsmfcFM( )coscos(sin)sinsin(sin)FMcfmcfmstAtmtAtmttnmJmJtmmfnnfmf2cos)(2)()sincos(120tnmJtmmfnnmf) 12sin()(2)sinsin(112tnmJmJtmmfnnfmf2cos)(2)()sincos(120tnmJtmmfnnmf) 12sin()(2)sinsin(112( )coscos(sin)sinsin(sin)FMcfmcfmstAtmtAtmt)cos(21)cos(21sinsin)cos(21)cos(21coscosBABABABABABA为奇数时当nmJmJ

13、fnfn)()(为偶数时当nmJmJfnfn)()( )()()()FMnfcmcmSAJ mnn )(2) 1(2mmfFMfffmBmFMfB2)( 2) 1( 2mmfFMfffmBfBFM2 2FMFMPst22FMcAPP0( )( )iftK m t NBFM( )st LPF BPF )(tSi o( )m t ( )c t 微分 )(tSp ( )dst ( )cos( ) sintNBFMcfcstAtA Kmdtttccsin)( )sin2( ) (1 cos2)22tpcfcAAsttKmdt tFddmKAts)(2)()(2)(0tmAKtmF NBFM( )st

14、LPF BPF )(tSi o( )m t ( )c t 微分 )(tSp ( )dst ( )cos( )tFMcfstAtKmdo( )( )fm tK m to( )( )dfm tK K m tFMAMdt) t (mKtsin) t (mKAdt) t (dSdt) t (mKtcosA) t (SFcFcFMFcFM FM( )st BPF )(tn )(tSi )(tni LPF )(tno o( )m t 限幅 鉴频 FM( )cos( )tcFstAtKmd2/2ASiFMiBnN0FMiiBnANS022o( )( )dfmtK K m t222oo( )( )dfSmtK

15、 Kmt 2220o222302483mmmmffddffdmK nNPf dff dfAK n fA222o23o03( )8fmA K m tSNn fttmmcos)(sincos)(tmtAtsmfcFMffmmmKfmf22oo03/22fmSAmNn f2ooFMFM/3/2fiimSNBGmSNf)(2) 1(2mmfFMfffmB23(1)FMffGmm33FMfGm2oo0( )Sm tNn B22( )2Am t 2oo0/2SANn B2oo0/2()2AMmSANn foo2FMooAM/3/fSNmSN22oo03/2()2FMfmSAmNn foo2FMooAM/3

16、/fSNmSNFMAM2(1)(1)fmfBmfmBFMAM2(1)(1)fmfBmfmBFMAMfBm BFMAMfBmB2ooFMFMooAMAM/3/SNBSNBoo2FMooAM/3/fSNmSN 1( )( )pdHfHf 去加重网络与网络特性调制调制方式方式传输带宽传输带宽设备复杂设备复杂程度程度主要应用主要应用AM2fm简单简单中短波无线电广播中短波无线电广播DSBDSB2fm中等中等应用较少应用较少SSBSSBfm复杂复杂短波无线电广播、话音短波无线电广播、话音频分复用、载波通信、频分复用、载波通信、数据传输数据传输VSBVSB略大于略大于fm 近似近似SSBSSB复杂复杂电视广播、数据传输电视广播、数据传输FM中等中等超短波小功率电台（窄超短波小功率电台（窄带带FMFM）；调频立体声广）；调频立体声广播等高质量通信（宽带播等高质量通信（宽带FMFM）oo/SNoo0AM13imSSNn foo0DSBimSSNn foo0SSBimSSNn fmffm) 1(22oo0FM32ifmSSmNn fn抗噪声性能抗噪声性能 WBFM抗抗噪声性能噪声性能最好，最好，D