信號與系統(tǒng)ch4_連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析-南航

1、黎寧黎寧通信與信息工程系通信與信息工程系電子信息工程學院電子信息工程學院1第四章第四章LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)2 線性系統(tǒng)線性系統(tǒng))(tf?)(trLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)3引言引言u卷積積分法卷積積分法( (時域時域): ):將激勵信號分解為沖激函數(shù)將激勵信號分解為沖激函數(shù)之和之和v杜阿美爾積分法杜阿美爾積分法( (時域時域): ):將激勵信號分解為階躍將激勵信號分解為階躍函數(shù)之和函數(shù)之和w付氏變換法付氏變換法( (頻域頻域): ):將激勵信號分解為等幅正弦將激勵信號分

2、解為等幅正弦信號之和信號之和 x拉氏變換法拉氏變換法( (復頻域復頻域): ):將激勵信號分解為變幅的將激勵信號分解為變幅的正弦信號之和正弦信號之和 LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)4引言引言v 頻域分析法需進行正反兩次變換，且付氏變換的頻域分析法需進行正反兩次變換，且付氏變換的運用要受絕對可積條件的限制，所以運用要受絕對可積條件的限制，所以求連續(xù)系統(tǒng)求連續(xù)系統(tǒng)的響應時更多地采用復頻域分析法的響應時更多地采用復頻域分析法( (拉氏變換法拉氏變換法) )v 頻域分析法仍十分重要的原因頻域分析法仍十分重要的原因 復頻域分析法是頻域分析法的推廣；

3、 信號的頻譜具有明確的物理意義； 當系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法確知時，在復頻域中無法得到反映系統(tǒng)功能的系統(tǒng)函數(shù)，但在頻域中可通過實驗測得。LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)5主要內(nèi)容主要內(nèi)容 123LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)6v周期信號周期信號 只需分析穩(wěn)態(tài)響應，不存在求零輸入響應只需分析穩(wěn)態(tài)響應，不存在求零輸入響應v有始信號有始信號1LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)7v分析方法分析方法分解。分解。求響應分量。求響應分量。迭加迭加1)()(

4、)(trtrtrzsziLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)8v分析方法分析方法 求激勵信號的頻譜函數(shù)求激勵信號的頻譜函數(shù)1)()(jwEtewejwEtejwtd)(21)(tje)(d)(1jE)(tLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)9v分析方法分析方法 求系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)求系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)H(j) )()()(jwEjwHjwR)()()(jwEjwRjwH )()()(jnEjnHjnR1LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)10v分析方法分

5、析方法 求響應的頻譜函數(shù)求響應的頻譜函數(shù)1)()()(jwHjwEjwRwejwRwejwHjwEjwtjwtd)(1d)()(1 tjedjE)(1LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)11v分析方法分析方法 求響應求響應 響應的響應的r(t)就是非周期信號通過系統(tǒng)所產(chǎn)生的零就是非周期信號通過系統(tǒng)所產(chǎn)生的零狀態(tài)響應，系統(tǒng)的瞬變過程已反映在內(nèi)狀態(tài)響應，系統(tǒng)的瞬變過程已反映在內(nèi)。1)()()()(11jwHjwEjwRtrFF迭加F)(d)(21d)(21)(1jwRwejwRwejwRtrjwtjwtLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連

6、續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)12v時域分析與頻域分析時域分析與頻域分析1)()()(thtetr)()()(jwHjwEjwR)()()(thjwEjwRF)()(jwHthFLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)13v時域分析與頻域分析時域分析與頻域分析1)()()()(01110111tebpbpbpbtrapapapmmmmnnn01110111)(apapapbpbpbpbpHnnnmmmm)()()()(tht，rtte時當)()()()(01110111tbpbpbpbthapapapmmmmnnnLOGO第四章第四章 連

7、續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)14v時域分析與頻域分析時域分析與頻域分析10111011101110111)()()()()()()(1)()()()()()()(ajwajwajwbjwbjwbjwbjwHbjwbjwbjwbjwHajwajwajwnnnmmmmmmmmnnn)()()()(jwHpHjwHthjwPLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)15v求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法1LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)16v求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法

8、求系統(tǒng)傳遞函數(shù)的方法1)()(d)(dtetrttr)()23()(2tetetLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)171LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)18122sin45sin543sin34sin4)(TtnnEtEtEtEteLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)191(V)9 .5780. 41 . 0211102. 9111jCjRREuRW04.23/211RuPRR01002. 924EELOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域

9、分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)201(V)9 .2765.231234333CjRREuEERW0225. 7/001. 3233RuPRRLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)211(V)6 .177 . 151080. 1524555CjRREuEER(W)9584.2/255RuPRRLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)221RuPCjnRREunEERnRnnRnn/1242531RRRRuuuuLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信

10、號與系統(tǒng)231)6 .175sin(43. 29 .273sin(75. 3)9 .57sin(78. 6)6 .175sin(72. 12)9 .273sin(65. 22)9 .57sin(80. 42)()()()(531tttttttutututuRRRRLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)241LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)251nRnEjnHU)()()()(jnEjnHjnRLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)26例例2 2

11、已知一線性系統(tǒng)及系統(tǒng)函數(shù)已知一線性系統(tǒng)及系統(tǒng)函數(shù) 如圖，設激勵為如圖，設激勵為 ，求系統(tǒng)的輸出，求系統(tǒng)的輸出 。)(jH)2cos(2cos22)(ttte)(tr1)(jH)(te)(tr222)()(jHLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)271解：（解：（1 1）求）求)(jE)2() 2(2)1() 1(2)(4)(jE)2()2()2()2()4()(jE21120( )22cos2cos2e tttLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)281（2 2）求）求 )(jH2, 02,)2(

12、)(2jejH（3 3）求）求 )()()(jHjEjR) 1() 1(2)(8)2)(1() 1(2)(4222jjjeee)(jRLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)291)2()2()8()(jR11022（4 4）求）求 )()(1jRFtr224)(jjtjjteeeetr)2()2(4tjtjeettsin24)2cos(24LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)30：也可用正弦穩(wěn)態(tài)分析來求解，激勵為1( )22cos2cos2e ttt有三個頻率分量，用復數(shù)表示為：022je02co

13、s2jte02cos22jte每個頻率分量對應的傳輸值為：0( 0)2jH je2( 1)jH je( 2)0H j各頻率分量對應的響應，用復數(shù)表示為：024je22cos2jte2cos20t LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)31v濾波器的概念濾波器的概念 濾波器是一種網(wǎng)絡 在某一頻率范圍內(nèi)信號傳輸時衰減很小，信號能順利通過這個范圍稱濾波器的通帶通帶。 在通帶之外信號傳輸時衰減很大，阻止信號通過這個范圍稱濾波器的阻帶阻帶。 按照濾波器的特性不同，可分為低通、高通、帶通、帶阻等。fc為截止頻率。2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析

14、連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)32v濾波器的概念濾波器的概念2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)33v理想低通濾波器特點理想低通濾波器特點 通帶0c0內(nèi)所有頻率分量均勻一致地通過，所有頻率分量有相同的延遲t0。用數(shù)學式可表達為： 000)()(|0)(200tjcctjeKGjKeKjKc或2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)34v理想低通濾波器沖激響應理想低通濾波器沖激響應 傅里葉變換的對稱性質(zhì)容易求得)()()()()()(00020020ttSaKthKGtSaKGaatS

15、accccac2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)35v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應0001( )( )()( )1( )|()()()0|j tcce ttE jjKejU jE jK j 設000000()()111( )()( )222ccccjt tjt tj teu tU jedKeddj 2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)36v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應000000011cos ()sin ()22ccccttttKddj 偶函數(shù)奇函數(shù)，積分為

16、0000011sin()()2()cttKdtttt000()()00011sin11()22ct tt tycyKdyKSitty令2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)37v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應xdyyyxSi0sin)(稱正弦積分2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)38v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應0011( )()2cu tKSitt2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)39v理想低通濾波器階躍響

17、應理想低通濾波器階躍響應 討論響應對于激勵有了延遲_若以 作為響應起點，那么延遲時間為t0（相頻曲線的斜率）響應的前沿傾斜_激勵的前沿是陡峭的，而響應的前沿是傾斜的，說明響應有一個建立過程.1( )2u tK2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)40v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論 定義tB-tA為建立時間（可有不同的定義）則：2)(,2)(0000ttSittSiBcAc對照正弦積分曲線可得084. 3cABtt92. 1)(00ttBc92. 1)(00ttAc2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的

18、頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)41v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論 建立時間與c0 成反比成反比，c0為濾波器的截止頻率或帶寬。 濾波器的帶寬越寬，響應建立時間越短，響應前沿越陡峭。 階躍信號前沿跳變是快變信號，信號的頻帶較寬，高頻分量豐富。這樣的信號通過理想低通濾波器時，頻率高于c0的分量通不過，高頻頻譜分量受到損失，前沿發(fā)生傾斜。 濾波器的通頻帶越窄，高頻分量損失越多，響應前沿越傾斜。 濾波器的通頻帶越寬，高頻分量損失越少，響應前沿越陡峭084. 3cABtt2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)42v理想低通濾波器階躍響

19、應理想低通濾波器階躍響應 討論 濾波器的帶寬越寬，響應建立時間越短，響應前沿越陡峭。 有了這些概念，將來學習脈沖放大器時若脈沖信號經(jīng)放大后前沿發(fā)生傾斜，其原因就是放大器的通頻帶不夠?qū)挘哳l響應不好，解決辦法就是要加寬通頻帶，加高頻補償，改善高頻響應。理想低通濾波器是非因果系統(tǒng)顯然激勵信號是在t=0時刻加入的，但系統(tǒng)的響應卻在t0時就有了，這是違反因果律的。所以是非因果系統(tǒng)非因果系統(tǒng)。非因果系統(tǒng)是物理不可實現(xiàn)的。2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)43v 理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應討論系統(tǒng)的物理可實現(xiàn)性 非因果系統(tǒng)是物理不可實

20、現(xiàn)的，只有因果系統(tǒng)才是可實現(xiàn)的。那么怎樣來判別系統(tǒng)是否因果系統(tǒng)呢？時域：響應應出現(xiàn)在激勵之后，對反映系統(tǒng)特性的沖激響應來說，應滿足：h(t)=0 當 t0時。 理想低通濾波器的沖激響應顯然不滿足這個條件。頻域：對反映系統(tǒng)特性的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)應滿足： 2|ln |()|1H jd 佩利、維納準則2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)44v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論系統(tǒng)的物理可實現(xiàn)性頻域：需要注意的是佩利、維納準則只涉及轉(zhuǎn)移函數(shù)的模，并不涉及相位，所以它是必要條件并不充分。對于理想低通濾波器，由于在阻帶內(nèi)|H(j)|=0，所以

21、，|ln| H(j)|=，如果是在個別點上，可表現(xiàn)為有限個沖激函數(shù)，積分仍可有界，但理想低通濾波器的阻帶有無窮多個點，積分無界，不符合佩利、維納準則物理不可實現(xiàn)。2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)45v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論理想系統(tǒng)的逼近現(xiàn)在我們知道理想系統(tǒng)是物理不可實現(xiàn)的，在實際工作中可以采用逼近的方法，使用物理可實現(xiàn)系統(tǒng)去逼近理想特性，使得在我們所使用的頻率范圍內(nèi)近視為理想。 常用逼近方法u巴特沃斯Butterworthv切比雪夫Chebyshevw考爾型Cauer2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分

22、析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)46v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論 巴特沃斯Butterworth：最平坦型n為多項式的階數(shù)。n越大越接近理想曲線。不足之處它的相位是非線性的。2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)47v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論 切比雪夫Chebyshev：通帶等起伏型2LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)48v理想低通濾波器階躍響應理想低通濾波器階躍響應 討論 考爾型Cauer（也叫橢圓濾波器elliptic）2LOG

23、O第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)49v信號通過系統(tǒng)都會產(chǎn)生失真信號通過系統(tǒng)都會產(chǎn)生失真 一般來說作為傳輸信號的系統(tǒng)總要求失真盡可能地小。除非在某些特殊情況下，人為要求信號波形的變換，例如微分電路、積分電路等。這一節(jié)將從理論上來討論系統(tǒng)不失真的條件 無失真定義 如果一個信號通過系統(tǒng)后幅度上僅有k倍的變化，時間上僅延遲一個固定的時間，則稱無失真 3LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)50v信號通過系統(tǒng)的不失真條件信號通過系統(tǒng)的不失真條件0()()j tR jkE je00()()()(),( )j t

24、HR jH jk eE jH jkt 0( )()r tke tt3LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)51v信號通過系統(tǒng)的不失真條件信號通過系統(tǒng)的不失真條件000()(),(),( )()( )()j tHR jH jk eH jktE jh tktt 或3LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)52v信號通過系統(tǒng)的不失真條件信號通過系統(tǒng)的不失真條件 1、系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)的幅頻特性在整個頻率范圍內(nèi)（-）為常數(shù)。這保證了信號通過時各頻譜分量在幅度上不產(chǎn)生失真。 2、系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)的相頻特性是過原點的直線。

25、這保證了信號通過時各頻譜分量產(chǎn)生統(tǒng)一的延遲。000()(),(),( )()( )()j tHR jH jk eH jktE jh tktt 或3LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)53v信號通過系統(tǒng)的不失真條件信號通過系統(tǒng)的不失真條件 說明 上面兩條對所有信號都適用。如果信號是頻帶有限的，那么條件可以放寬，只需要在信號頻帶范圍內(nèi)滿足不失真條件即可。例如我們前面講過的調(diào)幅信號是一個頻帶有限的信號，所以它通過一個理想的帶通濾波器時不會產(chǎn)生失真。 需要注意的是，雖然濾波器的帶寬越寬，響應的波形越好，前沿越陡峭。但在實際中還要考慮其它因素，一般頻帶越

26、寬，干擾和噪聲的影響就越大。3LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)54調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)v基本概念基本概念 調(diào)制：調(diào)制： 讓待傳輸?shù)牡皖l信號對載波的幅度、頻率、或初相等參數(shù)進行調(diào)變的過程。按調(diào)變參數(shù)不同，調(diào)制有不同方式。 載波與載頻：載波與載頻： 一個輻射能量能力強的高頻振蕩源產(chǎn)生的電信號稱為載波，通常是余弦函數(shù)。其頻率稱為載頻。 解調(diào)：解調(diào)： 調(diào)制逆過程-從已調(diào)制信號中恢復或提取調(diào)制信號的過程。 通過信號相乘實現(xiàn)頻譜搬移恢復調(diào)制信號。)cos()(0tAtacLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與

27、系統(tǒng)55v基本概念基本概念)cos()(0tAtacLOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)56調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)v抑制載頻調(diào)幅抑制載頻調(diào)幅AM-SCAM-SC 信號e(t)不含直流分量，其頻譜帶限，LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)57v抑制載頻調(diào)幅抑制載頻調(diào)幅AM-SCAM-SC 調(diào)制調(diào)制)()(21)()cos()()(cccjEjEjAtteta頻域時域LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)58調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)v抑制載頻調(diào)幅抑制載頻調(diào)幅

28、AM-SCAM-SC 解調(diào)解調(diào)cos)(21)()(21)()2(41)(21)2(41)(21)(21)(tetctetcjEjEjEjAjAjBcccc則送載波有相差若接收端載波信號與發(fā)信號通過低通濾波器后輸出頻域)2cos()()(21)(cos)()cos()()(2ttetettettatbccc時域LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)59v振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM 調(diào)制 載波的振幅受e(t)調(diào)變，變化量 正比于調(diào)制信號e(t), A0載波振幅。)(tA)()()(00tKeAtAAtA)cos()()(ttAtaC)(21)(21)

29、()()(0CCCCjEjEAjALOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)60v振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM 調(diào)制LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)61v振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM 調(diào)制)cos()(1nnnnmtEte)cos()cos()(10ttEAtacnnnnm0,)cos()cos(1 010nnmncnnnnAEmttmA若為部分調(diào)幅系數(shù)其中LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)62v振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM 調(diào)制)()(2)()(2)()(

30、)()()()(1101ncncnnmncncnnmCCnnnnmEEAjAEjE)()(2)()(2)()(110ncncnnncncnnCCmmA2021APc載波功率CnnnnsPmAmP12201224LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)63v振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM 調(diào)制是一種頻譜變換過程，其目的在于使要傳輸?shù)男盘柵c信道相匹配，從而有效地傳輸信號。 應用常識：信道劃分（頻分復用） 在同一信道中，要同時傳送多路信號，且互不干擾則需合理劃分信道語音、音樂信號頻率為50Hz4.5kHz，為使兩臺互不干擾，兩個頻率間至少相隔9kHz。廣播電臺頻率間隔就是這樣而電視臺相鄰兩頻道間隔8MHz。21ccff臺載頻臺載頻LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析信號與系統(tǒng)信號與系統(tǒng)64v振幅調(diào)制振幅調(diào)制AMAM 優(yōu)點 解調(diào)相對簡單 缺陷 設備大，利用率低 若m=1時，調(diào)幅波的功率有2/3分配在載波上，僅有1/3體現(xiàn)在要傳信號的邊帶上，因而功率利用率低。 措施 改進“抑制載波調(diào)幅制”只發(fā)射兩個邊帶，抑制載頻分量。 “單邊帶系統(tǒng)”：從傳輸信號觀點，不僅載波不需要，兩個邊帶只需一個就夠了?！皢芜厧到y(tǒng)”不僅省了功率，又壓縮了信號帶寬，代價是設備更復雜。LOGO第四章第四章 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻