模拟幅度调制

3调制与解调1.调制的定义

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调制：就是用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、相位、频率等参量变化的过程，即用一个信号去装载(携带/运输)另一信号。这里：控制信号称为调制信号，被控制信号称为载波。2.调制的必要性/目的2002Copyright1Page12.调制的必要性/目的?A.便于发送对无线传输信号而言，信号需要通过发射天线发送出去。根据天线理论，发射天线的尺度与信号的波长满足一定的关系式时，信号才能得到有效的发射。即

如：

GSM手机的工作频段为900/1800MHzB.提高信道的利用率2002Copyright2Page2B.提高信道的利用率以无线电广播的中波波段为例：可用波段范围为530KHz~1600KHz，而语音信号的频率范围为300～3400Hz，经调制后每一个广播电台频道的带宽为9K。530KHz1600KHz3009000这一中波波段中就均匀分布着多个电台!!!上述即为频分复用，它是通过采用不同载波频率的调制完成的。只传输一路信号。浪费！！3.模拟调制的分类2002Copyright3Page33.模拟调制的分类

注：带*的为本章所讲内容。

正弦幅度调制

分类(不同载波)

脉冲幅度调制－PAM幅度调制(AM)*双边带（DSB)*单边带（SSB)*残留边带(VSB)频率调制(FM)*相位调制(PM)幅度调制*(选择参量不同)角度调制

4.1模拟幅度调制

调制定义：用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、相位、频率等参量变化的过程。依据载波、改变的参量不同，划分为不同类型。2002Copyright4Page4根据的调制定义：用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、相位、频率等参量变化的过程。幅度调制就是指用待传送信号去控制载波信号的幅度变化的过程。3.1模拟幅度调制

数学表达式2002Copyright5Page5一般模型h(t)m(t)cosctSm(t)数学表达式最直接的方式就是用调制信号作为已调信号的包络（幅度值）。频域表达式2002Copyright6Page6一般模型h(t)m(t)cosctSm(t)频域表达式数学表达式4.1.1常规调幅（AM）2002Copyright7Page73.1.1常规调幅（AM）1、调制原理

时域波形

频域表达式为m’(t)cosctSAM(t)m0m(t)波形图2002Copyright8Page8OOttcoswc(t)OttBbAM信号的波形和频谱特点2002Copyright9Page9波形特点：已调波包络完全反应调制信号变化规律；频谱特点：AM信号的频谱SAM(ω)由载频分量和上、下两个边带组成;上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像;带宽：AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽fH的两倍，即BAM=2fH

功率分配2002Copyright10Page10

功率分配：假设调制信号没有直流分量，即因此，由式中，PC为载波功率，PS为边带功率。可见，AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。只有边带功率才与调制信号有关，载波分量不携带信息。载波分量占据大部分功率，而含有用信息的两个边带占有功率较小。因此，从功率上讲，AM的功率利用率比较低。4.1.2抑制载波双边带调幅（DSB）

AM信号的缺点：功率利用率比较低；(∵不携带信息的载波分量占据大部分功率总功率)占用频带宽，BAM=2ƒH。(∵含有用信息的两个边带)克服措施：将载波抑制掉再传输

抑制载波的双边带调制2002Copyright11Page113.1.2抑制载波双边带调幅（DSB）

导致已调信号中的载波分量！！DSB信号的波形和频谱2002Copyright12Page12cosw0tOtO­wcwcw­wcwc021w1w0m0+m(t)OtOttOm(t)Ot载波反相点­wcwc021w1w0AM信号的波形和频谱

DSB信号的波形和频谱结论2002Copyright13Page13由时间波形可知，DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复调制信号，需采用相干解调(同步检波)。由频谱图可知，DSB信号虽然节省了载波功率，功率利用率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM信号带宽相同。由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都携带了调制信号的全部信息。缺点与措施2002Copyright14Page14DSB信号的缺点：占用频带宽，BDSB=2ƒH。(∵含有两个完全相同的边带)克服措施：将只传输一个边带

单边带调制上边带下边带-wc021wcwSSB2002Copyright15Page15DSB信号包含有两个边带，即上、下边带。由于这两个边带包含的信息相同，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一个边带就够了。这种只传输一个边带的通信方式称为单边带通信。单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。用滤波法形成单边带信号产生SSB信号最直观的方法是让双边带信号通过一个边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。这只需将图4-1中的形成滤波器H(ω)设计成如下图所示的理想低通特性HLSB(ω)或理想高通特性HUSB(ω)，就可分别取出下边带信号频谱SLSB(ω)或上边带信号频谱SUSB(ω)，如图所示。3.1.3单边带调幅（SSB）滤波特性2002Copyright16Page16形成SSB信号的滤波特性hSSB(t)m(t)cosctSSSB(t)SSB信号频谱2002Copyright17Page17-wc021wcwSSB频谱结论2002Copyright18Page18综上所述：SSB调制方式在传输信号时，不但可节省载波发射功率，而且它所占用的频带宽度为BSSB=fH