【正文】 smcmmcmcmmDSB)cos(21)cos(21coscos)(???????????則 DSB信號的時域表達式為 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 兩式僅正負號不同 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 西南大學電子信息工程學院 ? 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， “ +” 表示下邊帶信號。是 )()(? tmtm 為的傅里葉變換 )(?)(? ?Mtm ? ???? sgn)()(? jMM ???, 0sgn1 , 0??????? ??????? sgn)(/)(?)( jMMH h ???第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 式中， 若 M（ ?） 是 m（ t） 的傅里葉變換，則 式中符號函數(shù) 上式中的 [jsgn?]可以看作是 希爾伯特濾波器傳遞函數(shù) ，即 實質(zhì)：寬帶相移網(wǎng)絡(luò)。 缺點： 寬帶相移網(wǎng)絡(luò)難用硬件實現(xiàn) ，通常采用 維弗法 來實現(xiàn)。 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 SSB信號的性能 SSB信號的實現(xiàn)比 AM、 DSB要 復(fù)雜 ，但 SSB調(diào)制方式在傳輸信息時，不僅可 節(jié)省發(fā)射功率 ，而且它所 占用的頻帶寬度比AM、 DSB減少了一半 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 29 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 ? ??M ????cfcf?0D S BS S BV S B殘留邊帶（ VSB）調(diào)制頻譜 四、殘留邊帶（ VSB）調(diào)制 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 原理： 殘留邊帶調(diào)制是介于 SSB與 DSB之間的一種折中方式，既克服了 DSB信號占用 頻帶 寬的缺點，又解決了 SSB信號 實現(xiàn) 中的困難。圖中 濾波器的特性按殘留邊帶調(diào)制的要求來進行設(shè)計 ，而不再要求十分陡峭的截止特性，因而它比單邊帶濾波器容易制作。 于是，低通濾波器的 輸出頻譜 為 ? ? 1 [ ( 2 ) ) ] ( )2p c cS M M H? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? )()2()(21 cc HMM ????? ????通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 33 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 顯然，為保證解調(diào)輸出無失真地恢復(fù)調(diào)制信號 m（ t），上式中的傳遞函數(shù)必須滿足： ? ?1( ) ( ) ( ) ( )2d c cS M H H? ? ? ? ? ?? ? ? ?( ) ( )c c HHH? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?常 數(shù) ，第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 式中， ?H—— 調(diào)制信號的截止角頻率。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 34 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 殘留邊帶濾波器特性的兩種形式 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 c?10 . 5? ?H ?c?? ??10 . 5( a )( b )0殘留 “ 部分上邊帶 ” 的濾波器特性 殘留 “ 部分下邊帶 ” 的濾波器特性 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 35 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 五、線性調(diào)制的一般模型 濾波法模型： 可歸納出濾波法線性調(diào)制的一般模型如下： ?? ?mt ? ?mstcosc t??ht )(]cos)([)( thttmts cm ?? ? )()])([21)( ?????? HMMSccm ????)()( thH ??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 輸出信號時域表示式為： 輸出信號頻域表達式為： 式中， 可見， 只要適當選擇 H（ ?） ， 便可以得到各種幅度調(diào)制信號。 )(]cos)([)( thttmts cm ?? ?( ) ( ) c os ( ) inm I c Q cs t s t s t s t????( ) ( ) ( )IIs t h t m t??( ) ( ) c osIch t h t t??( ) ( ) ( )t h t m t( ) ( ) si nQct h t ??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 其中 可見， Sm（ t） 可等效為兩個互為正交調(diào)制分量的合成 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 40 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 因為 SI（ t） 是 m（ t） 通過一個全通濾波器 HI （ ?） 后的結(jié)果，故上式中的 Sd（ t） 就是解調(diào)輸出， 即 3）相干解調(diào)器性能分析 已調(diào)信號的一般表達式為 ( ) ( ) c os ( ) inm I c Q cs t s t t s t s t????? ? ( ) c os1 1 1( ) ( ) c os 2 ( ) in 22 2 2p m cI I c Q cs t s t ts t s t t s t s t????? ? ?? ? 1 ()2dIs t s t?? ? ? ?1 ()2s t s t m t??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 與同頻同相的相干載波 C（ t） 相乘后，得 經(jīng)低通濾波器后，得到 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 41 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 包絡(luò)檢波 1）適用條件： AM信號，且要求 |m（ t） |max ? A0 。例如， 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 42 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 3）性能分析 設(shè)輸入信號是 ttmAts cAM ?cos)]([)( 0 ?? cH fRCf ???? /1? ?0 ()ds t A m t??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 選擇 RC滿足如下關(guān)系： 式中， fH —— 調(diào)制信號的最高頻率。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 43 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 插入載波包絡(luò)檢波法 在接收端或發(fā)送端 插入幅度足夠大的載波 ，則對于 DSB、SSB、 VSB等抑制載波的已調(diào)信號也可以采用 包絡(luò)檢波器 直接從中恢復(fù)原調(diào)制信號。 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) 】 44 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 學習內(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) 】 45 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 一、線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能分析模型 ? ?omt帶 通濾 波 器? ?mst解 調(diào) 器? ?ont? ?mst? ?int?? ?nt第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 圖中 sm （ t） —— 已調(diào)信號， mo（ t） —— 輸出 有用信號。 ni （ t） —— 帶通濾波 后的噪聲。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 46 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 噪聲分析 ni（ t）為平穩(wěn)窄帶高斯噪聲，它的表示式為 ttnttntn sci 00 sin)(cos)()( ?? ?? )](cos[)()( 0 tttVti ?? ?? isci Ntntntn ??? )()()( 222BnN i 0?第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 或 由于 式中， Ni—— 解調(diào)器輸入噪聲的平均功率。顯然，輸出信噪比越大越好。式中 輸入信噪比 Si /Ni 的定義是： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 48 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 二、 DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能 DSB相干解調(diào)抗噪聲性能分析模型 ()mst L P F B P F )( tn ()mst )( tni )( tno o()mt c osct? 第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 目標： 求出解調(diào)器的 輸入信噪比 和 輸出信噪比 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 49 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 輸出 信噪比計算 設(shè)解調(diào)器輸入信號為 ttmts cm ?cos)()( ? ttmtmttm cc ?? 2cos)(21)(21cos)( 2 ??o 1( ) ( )2m t m t? 22oo1( ) ( )4S m t m t??第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 與相干載波 cos?ct相乘后，得 經(jīng)低通濾波器后，輸出信號為 因此，解調(diào)器 輸出端的有用信號功率 為 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 50 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 經(jīng)低通濾波器后，解調(diào)器最終的輸出噪聲為 解調(diào)器輸入端的窄帶噪聲為 ttnttntn cscci ?? sin)(cos)( )( ?? ? ? tttnttnttn ccsccci ???? cossin)(cos)(cos)( ?? ]2sin)(2cos)([21)(21 ttnttntn csccc ?? ??? o 1( ) ( )2 t n t? 22oo1( ) ( )4 cN n t n t?? 2o01 1 1()4 4 4iiN n t N n B? ? ?第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 它與相干載波相乘后，得 故 輸出噪聲功率 為 或?qū)懗? 22o1() ()414 imtS mtN n BN??則，輸出信噪比為： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 51 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 輸入 信噪比計算 解調(diào)器 輸入信號平均功率 為 ? ? )(21cos)()( 222 tmttmtsS cmi ??? ?BntmNSii02 )(21?第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 解調(diào)器 輸入噪聲平均功率 為 Bni 0?則，輸入信噪比為： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 52 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信息工程學院 制度增益 oo/ 2/D SB iiSNGSN??第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 由此可見， DSB調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為 2。這是因為采用相干解調(diào)，使輸入噪聲中的正交分量被消除的緣故。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 54 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學電子信