通信原理第四版第5章8课件

1、第五章 小结调制 定义：按调制信号的变化规律去控制高频载波的某个参 数的过程。 目的：将原始电信号变换成适合信道传输的信号。 作用：频谱搬移，多路复用 影响系统的传输有效性和可靠性调制信号：即基带信号，指来自信源的消息信号。 模拟调制：调制信号取值连续 数字调制：调制信号取值离散10/2/20221载波：即未受调制的周期性震荡信号 正弦波调制：正弦波信号作为载波 脉冲调制：周期性脉冲序列作为载波已调信号：即受调载波。 它应具有两个基本特征：一是含有调制信号的信息；二是适合于信道传输。 由于已调信号的频谱通常具有带通形式，所以已调信号又称带通信号。正弦波模拟调制正弦波数字调制脉冲模拟调制脉冲数字

2、调制10/2/20222正弦波模拟调制调制信号：模拟信号m(t)载波：连续正弦波已调信号幅度调制：A(t)随m(t)成比例变化相位调制： 随m(t)成比例变化 频率调制： 随m(t)成比例变化A(t) 已调信号的瞬时幅度 已调信号的瞬时相位角度调制/非线性调制线性调制10/2/20223根据正弦波受调参数的不同，模拟调制分为：幅度调制和角度调制线性调制的通用模型。 它适用于所有线性调制，只要在模型中适当选择边带滤波器的特性，便可以得到各种幅度调制信号。幅度调制定义：“线性”的含义：频谱平移。四种幅度调制：AM、DSB、SSB、VSB各自的特点：10/2/20224解调也称检波，是调制的逆过程，

3、其作用是将已调信号中的基带信号恢复出来两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。相干解调：也叫同步检波，适用于所有线性调制信号的解调。实现相干解调的关键是接收端要提供一个与调制载波严格同步的相干载波。包络检波：就是直接从已调波的幅度中恢复原调制信号。它属于非相干解调，因此不需要相干载波。AM信号一般都采用包络检波。10/2/20225角度调制定义：“非线性” ：已调信号的频谱不再保持原来基带频谱的结构。FM和PM：卡森公式与幅度调制技术相比：较高的抗噪声性能，以更宽的带宽为代价。FM信号的功率：平均功率=未调载波的平均功率非相干解调：“门限效应”加重技术：提高调制频率高频端的输出信噪比。10/2

4、/20227频分复用定义：按频率来划分信道的复用方式FDM的特征：各路信号在频域上是分开的，而在时间上是重叠的。FDM技术主要用于模拟信号，普遍应用在多路载波电话系统中。10/2/202282.已知调制调制信号m(t)=cos(2000t)，载波为2 cos(104t)，分别写出AM、DSB、USB、LSB信号的表示式，并画出频谱图。解：AM信号DSB信号USB信号LSB信号10/2/202210频谱图10/2/2022113.对抑制载波的双边带信号进行相干解调，设接收信号功率为2mW，载波为100kHz，并设调制信号m(t)的频带限制在4kHz，信道噪声双边功率谱密度Pn(f)=210-3W

5、/Hz。(1)求该理想带通滤波器的传输特性H();(2)求解调器输入端的信噪功率比；(3)求解调器输出端的信噪功率比；(4)求解调器输出端的噪声功率谱密度。解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的带宽等于已调信号带宽，即B=2fm=24=8kHz,其中心频率为100kHz，故有10/2/202212 Am M(f) -1.5 0.5 0.5 1.5 f (kHz) Am/2 SDSB(f) -11.5 -10.5 -9.5 -8.5 8.5 9.5 10.5 11.5 f (kHz) SVSB(f) -10.5 9.5 -8.5 8.5 9.5 10.5 f (kHz)

6、HV(f) -11 -10 -9 9 10 11 f (kHz) 4.双音信号频率分别为0.5kHz和1.5kHz，进行VSB调制。所用斜截式滤波器的斜边位于9kHz11kHz。求已调信号的时域表达。用图解法10/2/2022145.某角调波为sm(t)=10cos(2106t+10cos2000t)。计算其最大频偏、最大相移和带宽；试确定该信号是FM信号还是PM信号。解 该角调波的瞬时角频率为故最大频偏调频指数调频指数表示最大相位偏移，即最大相偏为10/2/2022156.调角波解：与 比较知若为调相波，且Kp1 ，求m(t)？若为调频波，且Kf1 ，求m(t)？解：与 比较知 故10/2/

7、202217若频率fm=1kHz，求最大相偏和最大频偏。解： 由 瞬时相位： 最大相偏： 瞬时频率：最大频偏：10/2/2022187. 已知一调制器的频偏灵敏度为Kf=2，输出的调频波为：sFM(t)=10cos(106t + 8cos103t)，求：（1）载频 fc； （2）调频指数； （3）最大频偏； （4）调制信号 m(t)。解：10/2/2022198. 有一个2MHz的载波受一个单频正弦信号(fm=10kHz)调频，峰值频偏为10kHz，求：（a）调频信号的频带带宽；（b）调制信号幅度加倍后调频信号的带宽；（c）调制信号频率加倍后调频信号的带宽。解：根据题意有 fc=2MHz, f

8、m=10kHz, f =10kHz（a）调频信号的带宽：10/2/202220（b）因为mf=KfAm/m，所以，调制信号幅度加倍意味着mf加倍，即mf=2，则： BFM= 2(mf+1) fm=2(2+1)10=60kHz（c）调制信号频率加倍，即fm=20kHz，所以 BFM=2(f + fm)=2(10+20)=60kHz 但因频偏不变，这时mf = f / fm = 0.510/2/202221调制效率：9.比较mf=3和mf=0.5两种调频波的能量分配。解： mf=3（查表数据）载波分量功率：有效带宽内谐波功率和（取到n=mf+1=4） ：10/2/20222210.音频信号最高频率

9、fm=15kHz，信道中噪声功率谱密度n0=210-12 W/Hz，信道衰减为60dB，要求解调输出信噪比不小于50dB，计算以按下列方式调制时，调制波的发送功率： DSB调制; mAM=1的AM调制; mf=5的FM调制。基带信号调制信道解调输出信号带宽Bm 发送功率PA 衰减 接收功率PB So/No解：首先明确各个已知条件以及所求量之间的关系，特别是通信过程中相互的联系。10/2/202224 PA是PB是106倍（衰减为60dB） 基带信号的带宽 Bm= fm=15 103 Hz 输出信噪比So/No 105 （不小于50dB) 噪声功率谱密度 n0=210-12W/Hz，(1) DS

10、B方式：G=2，B=2Bm ; 已知：10/2/20222511.将fm=15kHz的单音信号先进行SSB调制，取下边带，载波为38kHz；然后再进行调频。生成主频为300kHz、幅度为200伏、带宽为184kHz的调频波。若信道衰减为60dB，噪声功率谱密度为n0=410-9W/Hz。 （1）写出调频波表达式；（2）回答调频波有效频带中含有那些频率成分？ （3）求鉴频输出信噪比；（接收端解调模型？）（4）求最后解调输出的信噪比，并问能否满意收听。解：（1）调制信号为10/2/202227（2）由mf=3知, 有效频带中含有9根谱线：f0=300kHz; f1= (300+23)kHz; f-1 = (300-23)kHz;f2= (300+46)kHz; f3 = (300+69)kHz; f4= (300+92)kHz; f-2 = (300-46)kHz; f-3 = (300-69)kHz; f-4 = (300-92)kH