第6章 调制与解调1.ppt

第6章调制与解调
幅度调制
标准幅度调制
抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅
正交幅度调制与解调
数字信号调幅
角度调制
角调调制的基本概念
频率调制信号的性质
实现频率调制的方法与电路
调频波的解调方法与电路
数字信号的相位调制
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调制的必要性:
可实现有效地发射,可实现有选择地接收。
调制的方式和分类:
按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的
光强度调制等。
按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信
号为模拟信号的称为模拟调制,调制信号为数字信号的称
为数字调制。
正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方
式,后两者合称为角度调制。
调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量,
通常它们分布在载波频率的两边,并占有一定的频带。
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幅度调制
幅度调制(AM)是指载波的幅度随调制信号的变化规律而
变化,而其角频率和初相位均为常数。
幅度调制有如下方式:
标准幅度调制(Standard AM)。
双边带幅度调制(Double Sideband AM,记为DSB AM),
这种调幅方式又称抑制载波调幅(Suppressed Carrier AM,
简记为SC AM)。
残留边带幅度调制(Vestigial Sideband AM,简记为
VSB AM)。
正交幅度调制(Quadrature AM)。
单边带幅度调制(Single Sideband AM,记为SSB AM)。
数字信号调幅(ASK,幅度键控)。
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标准幅度调制
标准调幅波的基本特性
标准幅度调制是各种幅度调制中最基本的一种。在关于幅度
调制的性质以及调制与解调技术原理等方面,它还是最基本
的。所以,将幅度调制的共同问题,集中在这一节里说明。
标准调幅波信号的性质:
信号的数学表示式。
波形图。
频谱函数与频谱。
信号所具有的功率在各频率分量之间的分配关系等。
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(1)标准调幅波信号的数学表示式:
假定调制信号为:
载波信号为:
进行标准调幅后的表示式为:
从定义角度
从画波形角度
从调幅波产生
与频谱角度
式中,
称为调幅指数,在标准幅度调制中,为保证不出现过调制,
要求。
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(2)标准调幅波信号的波形与频谱:
单频余弦波调幅(讲义下册5):
上边频
下边频
返回
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任意波形调幅(讲义下册3):
上边频
下边频
上边带
下边带
上图
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(3)标准调幅波信号的功率(设在单位电阻上)分配关系:
载波占有功率为:
边带所占有的功率为:
调幅波所具有的总功率为:
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(4)讨论标准调幅波的性质:
已调信号的幅度随调制信号而变化。因此,调幅信号幅度的
包络线近似为调制信号的波形。只要能取出这个包络信号就可
实现解调。
调幅波的频谱由两部分组成。一部分是未调载波的频谱,另
一部分是分别平移至处的调制信号的频谱,幅度减半。
标准调幅信号所占的频带宽度为,即它是调制信号频带
宽度的两倍。但从传递信息的角度看,标准调幅信号所占的频
带宽度中有一半是多余的,因此,这种调幅方式在频率资源利
用上是有缺点的。
幅度调制是一种非线性过程,因为它将调制信号的各频率分
量变换为载波频率与这些频率的和频和差频分量。但都是将信
号的频谱在频率轴上平移。因此,又称幅度调制为线性调制。
在调幅波中,欲传送的信息包含在边带内,载波分量并不包
含欲传送的信息。而它所占有的功率却为总功率的一半以上。
因此,从有效地利用发射机功率的角度考虑,标准幅度调制是
有缺点的。
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实现标准调幅的方法
它是由载波和载波与调制信号相乘的两部分组成。据此,可以
得到实现标准调幅的两种方案,如下图所示。
实现两个信号的相乘,可以应用第4章中讨论的时变参量线性
电路或相乘器,这里不再详述。
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