第3章 模拟调制系统-3

s

(t)调制信号m(t)Acos

0tH(f)已调信号s(t)滤波器上节要点回顾2、四种线性调制3、两种解调方式1、线性调制器的原理调制原理模型相同，调制信号和滤波器不同AMDSB,SSB,VSB基带信号m(t)接收信号s(t)cos

0tr

(t)

低通滤波器（AM，DSB，SSB，VSB）（包络检波和同步解调）（解调原理模型相同）AM调制DSB调制调制信号含直流已调信号含载波效率低调制信号无直流已调信号无载波效率高上节要点回顾带宽2B带宽BDSB调制频带利用率低上节要点回顾SSB调制下边带低通滤波带宽2B且两个频带信息相同滤波一边带DSB调制上节要点回顾SSB调制上边带低通滤波带宽2B高通滤波下边带带宽相比DSB降低一倍，频带利用率提高DSB调制上节要点回顾SSB调制下边带上边带低通滤波高通滤波对调制信号和滤波器性能要求严格DSB调制带宽2B上节要点回顾VSB调制滤波器特性：带宽B~2B线性调制

调制信号含直流，已调信号含载波

优点：解调采用包络检波，无需同步电路，设备简单

缺点：载波占大部分功率，效率低，带宽为调制信号带宽2倍应用：用于AM广播

调制电路无直流，已调信号无载波

优点：效率高相对AM有所提高

缺点：带宽为调制信号带宽2倍，采用同步解调，设备复杂。应用：少用

由DSB信号经低通或高通滤波器获得。

优点：带宽等于调制信号带宽，比DSB和AM降低一倍

缺点：对调制信号和滤波器要求高，采用同步解调，设备复杂

应用：多路复用

由DSB信号经残留边带滤波器获得。缺点：解调采用同步解调，设备复杂优点：对调制信号要求不高，且滤波器较易实现，带宽适中应用：电视系统1、AM调制：2、DSB调制：3、SSB调制：4、VSB调制：3.3非线性调制模拟调制线性调制非线性调制已调信号的频谱是调制信号的频谱的沿着频率轴的搬移。如AM，DSB，SSB，VSB不仅存在频谱搬移，而且频谱结构改变。如角度调制角度调制频率调制FM：调制信号控制载波的频率相位调制PM：调制信号控制载波相位3.3非线性调制频率的概念：严格地说，只有无限长的恒定振幅和恒定相位的正弦波形才具有单一频率。相位的概念：瞬时相位初始相位瞬时频率：瞬时相位：3.3非线性调制瞬时相位

(t)随m(t)线性变化：已调信号为：已调信号的瞬时频率：可见：已调信号瞬时相位随调制信号线性地变化。已调信号频率随调制信号的导数线性地变化。一、相位调制载波的初始频率和相位3.3非线性调制瞬时频率随m(t)线性变化：已调信号为：瞬时相位：可见：已调信号的频率随调制信号线性地变化。已调信号的瞬时相位随调制信号的积分线性地变化。二、频率调制载波的初始频率3.3非线性调制（3）若将m(t)先积分，再对载波进行相位调制，得到频率调制信号。若将m(t)先微分，再对载波进行频率调制，得到相位调制信号。相位调制和频率调制的对比相位调制：频率调制：

(t)（2）相位调制中已调信号瞬时相位

(t)随调制信号m(t)线性变化。频率调制中已调信号瞬时相位

(t)随调制信号m(t)的积分线性变化。（1）相位调制和频率调制的已调波幅值都是恒定的。（4）已调信号波形上看无法区分二者。3.3非线性调制若m(t)作直线变化，则已调信号就是频率调制信号。若m(t)是随t2变化，则已调信号就是相位调制信号角度调制波形

i例频率调制？相位调制？因此，调频和调相从波形上无本质区别，可统一进行研究。3.3非线性调制三、已调信号的频谱和带宽线性调制：已调信号的频谱是调制信号的频谱搬移，带宽为调制信号带宽的1~2倍。非线性调制：频谱结构发生变化，带宽明显增大。图3.2.5双边带调制信号的频谱(a)调制信号频谱密度M‘(f)f0(b)已调信号频谱密度f00-f0fS’(f)上边带上边带下边带1、已调信号的频谱设调制信号为：频率调制时，载波的角频率为最大频率频移为：

=kf已调信号表示式：其中，

m＝

f/fm为最大频率偏移和基带信号频率之比，称为调制指数mf

，即有：1、已调信号的频谱已调信号表示式：是一个含有正弦函数的余弦函数。它的展开式为：式中，Jn(mf)为第一类n阶贝塞尔函数，其值可以查表。当n=0时，为载波，当n≠0时，称为边频。即已调波有载频和边频组成，频谱为离散谱，且边频在载频两侧成对出现，相邻边频间隔为

m，边频幅值大小有系数Jn(mf)确定。2、已调信号的带宽已调信号表示式：可见，已调波包含无穷多对边频，即已调波的带宽为无穷大。但边频的振幅大小有贝塞尔函数Jn(mf)确定，贝塞尔函数曲线为：（3）随着mf增加，Jn(mf)趋于减小x由图可见：（1）贝塞尔函数中有两个参数，分别为n和x(或mf)。（2）随着n增加，Jn(mf)趋于减小2、已调信号的带宽已调信号表示式：（1）当调制指数mf<<1时：除J0(mf)和J1(mf)外，其他系数几乎为0，此时其他高阶边频分量可忽略，已调信号的带宽为2

m，这种小调制指数的频率调制，称为窄带频率调制。

x（2）当mf>1时：称为宽带频率调制，当n>1时的高阶分量不能完全忽略，仅当幅值小于载频幅值1%的边频才被忽略，此时，已调信号带宽为：卡森准则总结：已调信号的频谱特点和带宽当调制指数mf>1时，当调制指数mf<<1时，设调制信号为：已调信号带宽：频率调制时，已调信号：（1）离散谱（2）由载频和边频组成（3）边频成对出现在载频两侧频谱特点：单音调制第三章小结模拟调制数字调制调制幅度调制角度调制AM：设备简单，效率低，带宽宽，用于AM广播DSB：效率高，设备复杂，带宽宽，少用SSB：效率高，带宽窄，设备复杂，用于多路复用VSB：效率、带