【正文】 DSB信號(hào)占用 頻帶 寬的缺點(diǎn)，又解決了 SSB信號(hào) 實(shí)現(xiàn) 中的困難。 缺點(diǎn)： 寬帶相移網(wǎng)絡(luò)難用硬件實(shí)現(xiàn) ，通常采用 維弗法 來實(shí)現(xiàn)。 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 24 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 SSB信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式 設(shè)單頻調(diào)制信號(hào)為 tAtm mm ?cos)( ?第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 ttc c?cos) ?，載波為 tAtAttAtsmcmmcmcmmDSB)cos(21)cos(21coscos)(???????????則 DSB信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為 1( ) c os( )2U SB m C ms t A t????11c os c os si n si n22m m c m m cA t A t? ? ? ???若保留上邊帶，則有 1( ) c os( )2LSB m C ms t A t??c os c os si n si nm m c m m cA t t A t t? ? ? ???若保留下邊帶，則有 兩式僅正負(fù)號(hào)不同 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 25 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 ? 希爾伯特變換 上式中 Am sin?mt可以看作是 Am cos?mt 相移 ?/2的結(jié)果，把這一 相移過程 稱為 希爾伯特變換 ，記為 “ ^” ，則有 則，上式可以改寫為 將上兩式合并： 式中， “－” 表示上邊帶信號(hào)， “ +” 表示下邊帶信號(hào)。 在 600Hz過渡帶和不太高的載頻情況下，濾波器不難實(shí)現(xiàn)；但 當(dāng)載頻較高時(shí)，采用一級(jí)調(diào)制直接濾波的方法已不可能實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制 。 ? ?mt ? ?D SBst?? ?ct載 波? ?H ?? ?SSBstH（ ?） 為單邊帶濾波器的傳輸函數(shù) 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 21 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 若 H（ ?） 具有如下 理想高通特性 ： 1,( ) ( )0,cU SBcHH ???? ??????? ? ???1,( ) ( )0,cLSBc???? ???第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 ，則可 濾除 下邊帶。 DSB特點(diǎn)： 1）有上下兩邊帶（ 頻帶利用率低 ）； 2） 無載波分量 ； 3） 符號(hào)變化時(shí)， 載波相位倒相 ； 4） 幅度由 控制； 5）若 帶寬為 B， 則 帶寬為 2B。 頻譜表示式 :無載頻分量 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 14 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 tttt? ?mt? ?0A m t?載 波? ?AMst?H?H?? ? ?M ?? ?AMS ?c?? c??0載頻分量 載頻分量 上邊帶 上邊帶 下邊帶 下邊帶 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 頻譜圖 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 15 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 1）帶 寬 AM信號(hào)是 帶有載波分量的雙邊帶信號(hào) ，帶寬是基帶信號(hào)帶寬 fH 的兩倍： 。但是，可以采用其他的解調(diào)方法，如同步檢波。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 11 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 一、調(diào)幅 （ AM） AM調(diào)制器模型 00( ) [ ( ) ] c os c os ( ) c osA M c c cs t A m t t A t m t t? ? ?? ? ? ??? ?mt ? ?mstcos c t??0A第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 時(shí)域表達(dá)式 式中， m（ t） —— 調(diào)制信號(hào) ，均值為 0； A0 —— 常數(shù)，表示疊加的 直流分量 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 10 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 頻譜 設(shè)調(diào)制信號(hào) m（ t）頻譜為 M（ ?），則已調(diào)信號(hào)的頻譜為 ? ?( ) ( ) )2m c cAS M M? ? ? ? ?? ? ? ?第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 可見，在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的 頻譜完全是基帶信號(hào)頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移 。 數(shù)字調(diào)制 常見的數(shù)字調(diào)制： ASK、 FSK、 PSK、 DPSK調(diào)制 等。 把多個(gè)基帶信號(hào)分別搬移到不同的載頻處，以 實(shí)現(xiàn)信道的多 路復(fù)用 ， 提高信道利用率 。 載波： 未受調(diào)制的周期性振蕩信號(hào)，它可以是正弦波，也 可以是非正弦波。 1）廣義調(diào)制 ：分為 基帶調(diào)制 和 帶通調(diào)制 （也稱 載波調(diào)制 ）。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 4 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 學(xué)習(xí)目標(biāo) ? 難點(diǎn) 調(diào)制信號(hào)、載波和已調(diào)信號(hào)。西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 電路通信教研室 含弘光大 繼往開來 通信原理 主講教師：高 渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 學(xué)習(xí)內(nèi)容 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 1 2 3 4 5 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 非線性（角度調(diào)制）的原理 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較 6 頻分復(fù)用和調(diào)頻立體聲 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 2 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 學(xué)習(xí)目標(biāo) ? 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 調(diào)制的定義、功能和分類； 線性調(diào)制的原理（表示式、頻譜、帶寬、產(chǎn)生與解調(diào)）； 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能，門限效應(yīng)； 調(diào)頻（ FM）、調(diào)相（ PM）的基本概念； 調(diào)頻信號(hào)頻帶寬度的計(jì)算 —— 卡森公式； 調(diào)頻信號(hào)的生產(chǎn)與解調(diào)方法； 預(yù)加重和去加重的概念； FM、 DSB、 SSB、 VSB、 AM的性能比較； 頻分復(fù)用、復(fù)合調(diào)制和多級(jí)調(diào)制的概念。 抗噪性能分析。 2）狹義調(diào)制 ：僅指帶通調(diào)制，在無線通信和其他大多數(shù)場 合，調(diào)制一詞均指載波調(diào)制。 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 7 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 已調(diào)信號(hào) ：載波受調(diào)制后稱為已調(diào)信號(hào)。 改善系統(tǒng)的抗噪聲性能，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力 ，還 可實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 9 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 ? 引 言 —— 什么是線性調(diào)制？ 表示式： 設(shè)正弦 載波 為 ? ?0( ) c os cc t A t????( ) ( ) c osmcs t A m t t??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 式中， A — 載波幅度； ?c — 載波角頻率； ?0 — 載波初始相位（以后假定 ?0 ＝ 0）。由于這種搬移是線性的，因此，幅度調(diào)制通常又稱為 線性調(diào)制 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 12 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 波形圖 tttt? ?mt? ?0A m t?載 波? ?AMst?H?H?? ? ?M ?? ?AMS ?c?? c??0第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 當(dāng)滿足條件： |m（ t） | ? A0 時(shí)，其包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)波形相同，因此用包絡(luò)檢波法很容易恢復(fù)出原始調(diào)制信號(hào)。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 13 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 頻 譜 若 m（ t）為確知信號(hào)，則 AM信號(hào)的頻譜為 01( ) [ ( ) ( ) ] [ ( ) ( ) ]2A M c c c cS A M M? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 若 m（ t）為隨機(jī)信號(hào)，則 AM信號(hào)的頻域必須用功率譜描述。 AM信號(hào)的特性 HAM fB 2?2 2 202 2 2 2 200( ) [ ( ) ] c os[ c os ( ) c os 2 ( ) c osA M A M cc c cP s t A m t tA t m t t A m t t?? ? ?? ? ?? ? ?0)( ?tm? ScAM PPtmAP ???? 2 )(22202/)(2 tmP s ??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 2）功 率： 當(dāng) m（ t）為確知信號(hào)時(shí) 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 16 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 當(dāng) m（ t） = Am cos ?mt 時(shí)， 代入上式，則得到 調(diào)制效率 AM信號(hào)的總功率包括 載波功率 和 邊帶功率 兩部分。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 18 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 ? ?D S Bstttt?H? H?? ? ?M ?? ?D S BS ?c?? c??0時(shí)域波形圖和頻譜圖 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 19 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 DSB調(diào)制效率： 100％。 )(tm )(tSDSB )(tm)(tm )(tSDSB通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 20 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 三、單邊帶調(diào)制（ SSB） 問題的提出： DSB信號(hào)兩個(gè)邊帶中的任意一個(gè)都包含了調(diào)制信號(hào)頻譜的所有頻譜成分，因此 僅傳輸其中一個(gè)邊帶即可 （既節(jié)省發(fā)送功率，還可節(jié)省一半傳輸頻帶）這種方式稱為 單邊帶調(diào)制 。 若 H（ ?） 具有如下 理想低通特性 ： ，則可 濾除 上邊帶。 通常采用 多級(jí)（一般采用兩級(jí)） DSB調(diào)制及邊帶濾波 的方法，即 先在較低的載頻上進(jìn)行 DSB調(diào)制 ，目的是 增大過渡帶的歸一化值 ，以利于濾波器的制作。 ttAttAts cmmcmmS SB ???? sinsin21coscos21)( ??tAtA mmmm ?? sinso?c ? 11( ) c os c os c o s si n22SSB m m c m m cs t A t t A t t? ? ? ??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 26 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 把上式推廣到一般情況，則得到 ttmttmts ccS SB ?? sin)(?21cos)(21)( ?? 的希爾伯特變換。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 28 ?電路與通信教研室 高渤