模擬幅度調(diào)制

3調(diào)制與解調(diào)1.調(diào)制的定義

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調(diào)制：就是用待傳送信號(hào)去控制某個(gè)高頻信號(hào)的幅度、相位、頻率等參量變化的過(guò)程，即用一個(gè)信號(hào)去裝載(攜帶/運(yùn)輸)另一信號(hào)。這里：控制信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)，被控制信號(hào)稱為載波。2.調(diào)制的必要性/目的2002Copyright1Page12.調(diào)制的必要性/目的?A.便于發(fā)送對(duì)無(wú)線傳輸信號(hào)而言，信號(hào)需要通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送出去。根據(jù)天線理論，發(fā)射天線的尺度與信號(hào)的波長(zhǎng)滿足一定的關(guān)系式時(shí)，信號(hào)才能得到有效的發(fā)射。即

如：

GSM手機(jī)的工作頻段為900/1800MHzB.提高信道的利用率2002Copyright2Page2B.提高信道的利用率以無(wú)線電廣播的中波波段為例：可用波段范圍為530KHz~1600KHz，而語(yǔ)音信號(hào)的頻率范圍為300～3400Hz，經(jīng)調(diào)制后每一個(gè)廣播電臺(tái)頻道的帶寬為9K。530KHz1600KHz3009000這一中波波段中就均勻分布著多個(gè)電臺(tái)!!!上述即為頻分復(fù)用，它是通過(guò)采用不同載波頻率的調(diào)制完成的。只傳輸一路信號(hào)。浪費(fèi)??！3.模擬調(diào)制的分類2002Copyright3Page33.模擬調(diào)制的分類

注：帶*的為本章所講內(nèi)容。

正弦幅度調(diào)制

分類(不同載波)

脈沖幅度調(diào)制－PAM幅度調(diào)制(AM)*雙邊帶（DSB)*單邊帶（SSB)*殘留邊帶(VSB)頻率調(diào)制(FM)*相位調(diào)制(PM)幅度調(diào)制*(選擇參量不同)角度調(diào)制

4.1模擬幅度調(diào)制

調(diào)制定義：用待傳送信號(hào)去控制某個(gè)高頻信號(hào)的幅度、相位、頻率等參量變化的過(guò)程。依據(jù)載波、改變的參量不同，劃分為不同類型。2002Copyright4Page4根據(jù)的調(diào)制定義：用待傳送信號(hào)去控制某個(gè)高頻信號(hào)的幅度、相位、頻率等參量變化的過(guò)程。幅度調(diào)制就是指用待傳送信號(hào)去控制載波信號(hào)的幅度變化的過(guò)程。3.1模擬幅度調(diào)制

數(shù)學(xué)表達(dá)式2002Copyright5Page5一般模型h(t)m(t)cosctSm(t)數(shù)學(xué)表達(dá)式最直接的方式就是用調(diào)制信號(hào)作為已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)（幅度值）。頻域表達(dá)式2002Copyright6Page6一般模型h(t)m(t)cosctSm(t)頻域表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式4.1.1常規(guī)調(diào)幅（AM）2002Copyright7Page73.1.1常規(guī)調(diào)幅（AM）1、調(diào)制原理

時(shí)域波形

頻域表達(dá)式為m’(t)cosctSAM(t)m0m(t)波形圖2002Copyright8Page8OOttcoswc(t)OttBbAM信號(hào)的波形和頻譜特點(diǎn)2002Copyright9Page9波形特點(diǎn)：已調(diào)波包絡(luò)完全反應(yīng)調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律；頻譜特點(diǎn)：AM信號(hào)的頻譜SAM(ω)由載頻分量和上、下兩個(gè)邊帶組成;上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像;帶寬：AM信號(hào)是帶有載波的雙邊帶信號(hào)，它的帶寬是基帶信號(hào)帶寬fH的兩倍，即BAM=2fH

功率分配2002Copyright10Page10

功率分配：假設(shè)調(diào)制信號(hào)沒(méi)有直流分量，即因此，由式中，PC為載波功率，PS為邊帶功率。可見(jiàn)，AM信號(hào)的總功率包括載波功率和邊帶功率兩部分。只有邊帶功率才與調(diào)制信號(hào)有關(guān)，載波分量不攜帶信息。載波分量占據(jù)大部分功率，而含有用信息的兩個(gè)邊帶占有功率較小。因此，從功率上講，AM的功率利用率比較低。4.1.2抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）

AM信號(hào)的缺點(diǎn)：功率利用率比較低；(∵不攜帶信息的載波分量占據(jù)大部分功率總功率)占用頻帶寬，BAM=2?H。(∵含有用信息的兩個(gè)邊帶)克服措施：將載波抑制掉再傳輸

抑制載波的雙邊帶調(diào)制2002Copyright11Page113.1.2抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）

導(dǎo)致已調(diào)信號(hào)中的載波分量?。SB信號(hào)的波形和頻譜2002Copyright12Page12cosw0tOtO-wcwcw-wcwc021w1w0m0+m(t)OtOttOm(t)Ot載波反相點(diǎn)-wcwc021w1w0AM信號(hào)的波形和頻譜

DSB信號(hào)的波形和頻譜結(jié)論2002Copyright13Page13由時(shí)間波形可知，DSB信號(hào)的包絡(luò)不再與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡(jiǎn)單的包絡(luò)檢波來(lái)恢復(fù)調(diào)制信號(hào)，需采用相干解調(diào)(同步檢波)。由頻譜圖可知，DSB信號(hào)雖然節(jié)省了載波功率，功率利用率提高了，但它的頻帶寬度仍是調(diào)制信號(hào)帶寬的兩倍，與AM信號(hào)帶寬相同。由于DSB信號(hào)的上、下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的，它們都攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息。缺點(diǎn)與措施2002Copyright14Page14DSB信號(hào)的缺點(diǎn)：占用頻帶寬，BDSB=2?H。(∵含有兩個(gè)完全相同的邊帶)克服措施：將只傳輸一個(gè)邊帶

單邊帶調(diào)制上邊帶下邊帶-wc021wcwSSB2002Copyright15Page15DSB信號(hào)包含有兩個(gè)邊帶，即上、下邊帶。由于這兩個(gè)邊帶包含的信息相同，因而，從信息傳輸?shù)慕嵌葋?lái)考慮，傳輸一個(gè)邊帶就夠了。這種只傳輸一個(gè)邊帶的通信方式稱為單邊帶通信。單邊帶信號(hào)的產(chǎn)生方法通常有濾波法和相移法。用濾波法形成單邊帶信號(hào)產(chǎn)生SSB信號(hào)最直觀的方法是讓雙邊帶信號(hào)通過(guò)一個(gè)邊帶濾波器，保留所需要的一個(gè)邊帶，濾除不要的邊帶。這只需將圖4-1中的形成濾波器H(ω)設(shè)計(jì)成如下圖所示的理想低通特性HLSB(ω)或理想高通特性HUSB(ω)，就可分別取出下邊帶信號(hào)頻譜SLSB(ω)或上邊帶信號(hào)頻譜SUSB(ω)，如圖所示。3.1.3單邊帶調(diào)幅（SSB）濾波特性2002Copyright16Page16形成SSB信號(hào)的濾波特性hSSB(t)m(t)cosctSSSB(t)SSB信號(hào)頻譜2002Copyright17Page17-wc021wcwSSB頻譜結(jié)論2002Copyright18Page18綜上所述：SSB調(diào)制方式在傳輸信號(hào)時(shí)，不但可節(jié)省載波發(fā)射功率，而且它所占用的頻帶寬度為BSSB=fH