带宽与连续波模拟调制

带宽与连续波模拟调制第一页，共64页。本章内容带宽调制调幅调频调相综合举例第二页，共64页。一、带宽第三页，共64页。1、概述合理地选择信号的通频带对传输电路提出恰当的频带要求在信号不失真或失真不大的条件下提高信噪比信号带宽（噪声带宽）：由信号或噪声的能量谱密度或功率谱密度在频域上的分布规律决定信道带宽：由传输信道的传输特性决定研究的目的：分析信号能量（功率）在频域内的分布规律第四页，共64页。一般而言，时域有限信号带宽无穷大频域延展体现出衰减特性带宽的概念第五页，共64页。2、半功率带宽定义：信号功率谱中比峰值低3dB的两个频率之间的间隔10log（峰值功率/对应角频率w处的功率）3dB：峰值功率/对应角频率w处的功率=2半功率带宽信号功率谱/信道冲激响应的功率谱w第六页，共64页。3、等效噪声带宽假设噪声的功率谱值=信号功率谱的峰值假设等效噪声的频带为B，噪声功率=信号功率B为等效噪声带宽等效噪声带宽信号功率谱/信道冲激响应的功率谱w第七页，共64页。4、谱零点带宽信号功率谱的主瓣包含信号大部分功率以主瓣宽度为带宽谱零点带宽第八页，共64页。5、功率比例带宽最小功率低于峰值功率X分贝（dB）的两频点间的带宽功率比例带宽信号功率谱/信道冲激响应的功率谱w第九页，共64页。二、调制第十页，共64页。调制：载波信号的参数随调制信号f(t)的变化而变化载波信号的参数：幅度、频率、相位。相应的调制方法称为调幅、调频、调相线性调制：调制后的信号频谱与调制信号频谱成线性关系，即调制后的频谱可由调制信号频谱经频移，数乘及线性叠加得到（调幅），否则为非线性调制（调频、调相）A：载波幅度WC：载波频率：载波相位（0）载波信号：ACOS(WCt+)调制信号：f(t)ttf(t)c(t)第十一页，共64页。三、调幅第十二页，共64页。1、常规双边带调幅（AM）AM调制：第十三页，共64页。AM波形调制信号外加直流分量载波信号载波频率载波相位AM信号的时域表达式：第十四页，共64页。AM调制后波形第十五页，共64页。第十六页，共64页。AM调制后的频谱第十七页，共64页。AM调制后的频谱SAM（w）由AM调制后的频谱载频两侧有两个信号边带（双边带调幅）载波频率处有能量分布（接收机能够容易地获得同频同相的载波信号，用于相干解调）第十八页，共64页。AM调制的功率和效率第十九页，共64页。AM的相干解调：低通滤波隔直流f(t)/2第二十页，共64页。从频域看sAM（t）的解调低通滤波器第二十一页，共64页。AM的包络检波解调：包络检波器的输出：隔直流：第二十二页，共64页。2、制载波双边带调幅（DSB）DSB的调制：第二十三页，共64页。DSB的调制波形SDSB(t)=f(t)cos(wct)f(t)第二十四页，共64页。调制后的频谱SDSB（w）第二十五页，共64页。如果经低通滤波后，可得接收端可获得与发射端载波同频同相的信号DSB的相干解调：第二十六页，共64页。第二十七页，共64页。从频域看sDSB（t）的解调低通滤波器第二十八页，共64页。3、单边带调幅（SSB）SSB的调制：第二十九页，共64页。从频域看SSB调制第三十页，共64页。调制后的频谱SSSB（w）第三十一页，共64页。SSB的相干解调：第三十二页，共64页。从频域看sSSB（t）的解调低通滤波器第三十三页，共64页。4、残留边带调幅VSBVSB的调制：第三十四页，共64页。残余边带滤波器第三十五页，共64页。而故VSB的相干解调：第三十六页，共64页。四、调频第三十七页，共64页。角度调制调频和调相都属于非线性调制调频和调相又被称为角度调制第三十八页，共64页。调频：第三十九页，共64页。第四十页，共64页。可见调频信号用波形的疏密传递调制信号信息。疏密由调制信号的幅度大小决定，幅度越大则调频信号的波形越密集，幅度越小则调频信号的波形越疏松第四十一页，共64页。窄带调频：第四十二页，共64页。第四十三页，共64页。任意信号调频后的信号带宽：第四十四页，共64页。第四十五页，共64页。调频信号的产生：第四十六页，共64页。倍频法：第四十七页，共64页。第四十八页，共64页。第四十九页，共64页。调频信号的非相干解调：其包络为：隔直流后即可得第五十页，共64页。窄带调频信号的相干解调：通过窄带滤波获得及限幅带通选择频段(收音机调谐选择电台)第五十一页，共64页。第五十二页，共64页。第五十三页，共64页。五、调相第五十四页，共64页。调相：第五十五页，共64页。第五十六页，共64页。可见调相信号也是用波形的疏密传递调制信号信息。与调频不同，调相信号中疏密由调制信号的变化快慢决定，变化越快则调相信号的波形越密集，变化越慢则调相信号的波形越疏松第五十七页，共64页。第五十八页，共64页。第五十九页，共64页。任意带限信号调相后的带宽：第六十页，共64页。五、综合举例第六十一页，共64页。立体声（调频）广播调频前信号（调频广播的调制信号）L+RL-R下边带L-R上边带DSB调制辅助通信信道015192338535975频率(kHz)左声道L右声道R+++-L-R38K振荡器1/2衰减去调频发射机L+R便于接收端提取相干载波信号，并用于立体声指示第六十二页，共64页。调频广播信号的解调