大連海事大學(xué)通信原理教程第三章(編輯修改稿)
2025-03-18 11:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?????????????????tttmtttmtr)cos()(21 ?? ??? ttm大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 20 單邊帶 (SSB)調(diào)制 ? 原理： ? 兩個(gè)邊帶包含相同的信息 ? 只需傳輸一個(gè)邊帶： 上邊帶 或 下邊帶 ? 要求 m(t)中無(wú)太低頻率分量 ? 解調(diào)： 需要本地載波 若 z(t) = x(t) y(t) ，則有 Z(?) = (1/2π)X(?) ?Y(?) 單邊帶信號(hào)解調(diào)時(shí)， 用載波 cos?0t 和接收信號(hào)相 乘，相當(dāng)于在頻域中載波頻 譜和信號(hào)頻譜相卷積。 f0 HL(f)特性 上邊帶 (b) 上邊帶濾波器特性和信號(hào)頻譜 上邊帶 f0 0 f 圖 單邊帶信號(hào)的頻譜 上邊帶 S?(f) 上邊帶 下邊帶 HH(f)特性 HH(f)特性 (a) 濾波前信號(hào)頻譜 (c) 下邊帶濾波器特性和信號(hào)頻譜 S(f) S(f) f0 0 f f0 f0 f 下邊帶 f0 大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 21 下圖以上邊帶為例，示出用低通濾波器濾出解調(diào)后的信號(hào)。 圖 單邊帶信號(hào)的解調(diào) S(f) (b) 上邊帶信號(hào)頻譜 上邊帶 上邊帶 f0 0 f0 f 2f0 2f0 (a) 載波頻譜 f0 0 f0 f C(f) (c) 載波和上邊帶信號(hào)頻譜的卷積結(jié)果 f0 0 f0 f 2f0 2f0 M(f) HL(f) SSB優(yōu)點(diǎn)：比 DSB信號(hào)進(jìn)一步節(jié)省發(fā)送功率和占用帶寬 大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 22 殘留邊 帶 (VSB)調(diào)制 ? VSB調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)：解調(diào)時(shí)不需要本地載波，容許調(diào)制信號(hào)含有很低頻率和直流分量。 ? 原理： VSB仍為線性調(diào)制。 調(diào)制信號(hào)和載波相乘后的頻譜為 設(shè)調(diào)制器的濾波器的傳輸函數(shù)為 H( f )，則濾波輸出的已調(diào)信號(hào)頻譜為 )]()([2)( 00 ffMffMAfS ?????s?(t) 調(diào)制 信號(hào) m(t) Acos?0t H(f) 已調(diào) 信號(hào) s(t) 圖 線性調(diào)制的原理模型 )()]()([2)( 00 fHffMffMAfS ????VSB頻譜介于 SSB和 DSB之間，且含載波分量 大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 23 下面求出為得到 VSB信號(hào)，發(fā)端 H( f )應(yīng)滿足的條件： 若仍用右圖相干解調(diào)器， 則接收信號(hào)和本地載波相 乘后得到的 r ?(t)的頻譜為： 將已調(diào)信號(hào)的頻譜 代入上式，得到 r ?(t)的頻譜為： 上式中 M(f + 2f0) 和 M(f – 2f0) 兩項(xiàng)可以由低通濾波器濾除，所以得到濾波輸出的解調(diào)信號(hào)的頻譜密度為： 基帶 信號(hào) m(t) 接收 信號(hào) s(t) cos?0t r?(t) ? H(f) ? ?)()(21 00 ffSffS ??? )()]()([2)( 00 fHffMffMAfS ???? )}()]()2([)()]()2({[4 0000 ffHfMffMffHfMffMA ??????? )]()()[(4 00 ffHffHfMA ???大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 24 為了無(wú)失真地傳輸，要求上式 中的 由于 (fm為基帶調(diào)制信號(hào)最高頻率） 所以，上式可以寫(xiě)為 上式即產(chǎn)生 VSB信號(hào)的條件。 上式要求： 濾波器的截止特性在 177。 f0處具有互補(bǔ)的對(duì)稱性。 )]()()[(4 00 ffHffHfMA ???00[ ( ) ( ) ] ( )H f f H f f C? ? ? ? 常 數(shù)( ) 0 , mM f f f??當(dāng) mffCffHffH ????? ,)]()([ 00大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 25 H(f + f0) (f0+fm) 0 0 0 0 f f f f0 f0 f0+fm 2f0 2f0 2f0 2f0 fm fm fm f H(f) H(f f0) H(f + f0) + H(f – f0) VSB調(diào)制所需 H(f)特性示意圖 大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 26 基本原理 設(shè)一個(gè)載波可以表示為 式中， ?0為載波的初始相位，為常數(shù)； ? (t) = ?0t + ?0 為載波的 瞬時(shí)相位 。 ?0 = d? (t) / d t 為載波的角頻率，為常量。 瞬時(shí)頻率： 上式中 ? (t)是經(jīng)角度調(diào)制后的瞬時(shí)相位 ， 可改寫(xiě)為： 非線性調(diào)制 )cos()(cos)( 00 ??? ??? tAtAtc dttdti)()( ?? ?0)()( ?? ?? ? dttt i是時(shí)間的函數(shù) 大連海事大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 27 ? 角度調(diào)制的定義： 由上式可見(jiàn)， ?(t)是載波的瞬時(shí)相位。若使它隨調(diào)制信號(hào)m(t)以某種方式變化，則稱其為角度調(diào)制。 ?相位調(diào)制 ：若使瞬時(shí)相位 ?(t)隨 m(t)線性變化，即令 則稱為相位調(diào)制。這時(shí)，已調(diào)信號(hào)的表示式為 此已調(diào)載波的瞬時(shí)頻率為： 上式表示： 在相位調(diào)制中瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)函數(shù)線性地變化 。 00( ) c os[ ( ) ]pps t
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