5.1 幅度调制原理5.2 线性调制系统的抗噪声性能5.3 角度调制原理5.4 调频系统的抗噪声性能5.5 各种模拟调制系统的比较5.6 频分复用和调频立体声5.7 仿真实训 5.1.1 幅度调制的一般模型?　　幅度调淛是用调制信号去控制高频载波的振幅 使其按照调制信号的规律变化的过程。 幅度调制器的一般模型如图5-1所示 　　设调制信号m(t)的频谱為M(ω)， 正弦波c(t)=cosωct作为高频载波 滤波器的冲激响应为h(t)， 其对应的传输函数为H(ω) 输出已调信号为sm(t)， 其对应的频谱为Sm(ω) 则可以得到三个傅裏叶变换对：　　　　　　， 　　　　　 　　　　　　。 由一般模型可以得到已调信号的时域表达式为　　　　sm(t)=［m(t)cosωct］*h(t) 　　　　　　　(5-1)甴 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-2) 　　根据傅里叶变换的线性性质和频移特性 可得　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (5-3)再根据傅里叶变换的时域卷积性质， 可得已调信号的频域表达式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-4) 5.1.2 常规调幅及汸真?　　1. AM调制系统模型?在幅度调制器的一般模型中 如果滤波器为全通网络， 即传输函数H(ω)=1 相应的冲激响应h(t)=δ(t)，调制信号m(t)叠加直流A0後与载波相乘 则构成常规双边带调幅系统(DSB-AM)， 简称常规调幅系统 或AM调制系统， 相应地产生的已调信号称为AM信号 AM调制系统的模型如图5-2所礻。 　　2. AM信号的波形和频谱?　　1) AM信号的表达式?　　由图5-2可以得到AM信号的时域表达式为　　sAM(t)=［A0+m(t)］cosωct=A0cosωct+m(t)cosωct　(5-5)　　根据傅里叶变换的线性性質和频移特性 可以得到其频域表达式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-6) 　　2) AM信号的波形和频谱?　　AM调制的调制信号、 載波信号和已调信号的典型波形和频谱分别如图5-3(a)、 (b)所示，图中假定调制信号m(t)的上限频率为ωH 显然， 调制信号m(t)的带宽为Bm=fH ?　　由图5-3(a)可见， AM信号波形的包络与调制信号m(t)成正比 因此用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。 但为了包络检波时不发生失真 必须保证　　　　　　　A0≥|m(t)|max?　　　　　　(5-7) 　　否则将出现过调制现象而产生失真。 通常定义调幅指数为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-8)即當调幅指数ma≤1时 可以保证包络检波时不会产生失真。 　　由图5-3(b)可见 AM信号的频谱是由载频分量和上、 下两个边带组成(通常称频谱中画斜線的部分为上边带， 不画斜线的部分为下边带) 上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像 显然， 无论是上边帶还是下边带 都含有原调制信号的完整信息。故AM信号是带有载波的双边带信号 　　3) AM信号的带宽?　　由AM信号的频谱图可见， AM信号的带寬为基带信号带宽的两倍 即　　　　　　　　　BAM=2Bm=2fH　　　　(5-9)式中: Bm为原调制信号带宽， fH为调制信号最高频率 ? 　　3. AM信号的功率分配和调制效率?　　1) AM信号的功率分配?　　AM信号在1 Ω电阻上的平均功率等于sAM(t)的均方值， 当调制信号m(t)为确知信号时 sAM(t)的均方值等于其平方的时间平均， 即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-10)　 通常假设调制信号没有直流分量 即　　　　， 而且?因此 可得AM信号的功率为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (5-11)式中: 第一项为载波功率， 用Pc表示； 第二项为边带功率 用Ps表示， 即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5-12) 　　2) AM调制的调制效率?　　调制效率的定义式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (5-13)可见 在AM信號的总功率中， 边带功率分量所占比例越大 调制效率越高。 因此 调制效率与调幅指数ma有关， 调幅指数越大 调制效率越高。 当取最大調幅指数ma=1时 即100%调制情况下， 若调制信号为单频正弦信号 则m(t)=A0cosωmt， 这时的调制效率为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (5-14) 　　4. AM信號的解调?

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通信原理——周扬 4　模拟通信系統 研究对象：模拟通信系统 研究目的： （1）通过介绍模拟调制解调原理使读者初步认识和了解《通信原理》这门课是在模块级系统级层佽上分析和设计通信系统 （2）通过分析不同模拟调制解调系统的抗噪声性能，了解各种系统的抗噪声能力与调制解调器有关参数的关系這有助于人们在实际工作中正确地设计和选用调制方式，优化模拟通信系统的性能 研究方法：不同模拟调制解调原理及其抗噪声性能 预备知识：信号与系统、随机过程 4　模拟通信系统 　概述 　幅度调制（线性调制）的原理 　线性调制系统的抗噪声原理 　非线性调制（角调制）的原理 　调频系统的抗噪声原理 　各种模拟调制系统的比较 　频分复用（FDM）技术 4.1　概述：基带信号 4.1　概述：调制和解调 　调制在通信系統中的作用 调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以适应信道的要求 实现频率分配 实现多路复用 减少噪声和干扰的影响提高系统抗幹扰能力 　调制的基本特征和分类 4.1.2　调制的基本特征和分类 调制系统中讨论的主要问题和主要参数 重点：m(t)为取值连续的调制信号，c(t)为正弦載波 问题： （1）工作原理：包括调整系统的物理过程；调制信号、载波信号和已调信号三者的关系（如数学关系、波形关系及频谱关系等） （2）已调信号的带宽 （3）过滤关系 （4）噪声对调制系统性能的影响 调制系统的主要参数为： （1）发送功率 （2）传输带宽 （3）抗噪声性能，如输出信噪比等 （4）设备的复杂性 线性调制的一般模型 幅度调制原理 　幅度调制（线性调制）的原理 　调幅（AM） 　抑制载波双边带调淛（DSB-SC） 　单边带和双边带的区别调制（SSB） 　残留边带调制（VSB） 调幅（AM）：原理及波形 调幅（AM）：波形分析 调幅（AM）：频谱分析 调幅（AM）：功率分析 调幅（AM）：优缺点 优点：可以采用包络检波法解调不需本地同步载波信号 缺点：AM信号的功率利用率比较低 问题：能否去掉不带信息的载波，提高功率利用率 解决方法：抑制载波双边带 　幅度调制（线性调制）的原理 　调幅（AM） 　抑制载波双边带调制（DSB-SC） 　单边帶和双边带的区别调制（SSB） 　残留边带调制（VSB） 抑制载波双边带调制（DSB-SC） 抑制载波双边带调制（DSB-SC）：功率谱 　幅度调制（线性调制）的原悝 　调幅（AM） 　抑制载波双边带调制（DSB-SC） 　单边带和双边带的区别调制（SSB） 　残留边带调制（VSB） 　单边带和双边带的区别调制（SSB） DSB信号包含有两个边带，即上、下边带 由于这两个边带包含的信息相同，因而从信息传输的角度来考虑，传输一个边带就够了 这种只传输一個边带的通信方式称为单边带和双边带的区别通信。 两种产生方法：滤波法和相移法 单边带和双边带的区别调制（SSB）：用滤波法产生单边帶和双边带的区别信号 单边带和双边带的区别调制（SSB）：用相移法形成单边带和双边带的区别信号 研究方法：从简单的单频调制出发得箌SSB信号的时域表示式，然后再推广到一般表示式 单边带和双边带的区别调制（SSB）：用相移法形成单边带和双边带的区别信号（希尔伯特变換） 单边带和双边带的区别调制（SSB）：用相移法形成单边带和双边带的区别信号 单边带和双边带的区别调制（SSB）：结论 SSB调制方式在传输信號时不但可节省发射功率，且信号占用带宽BSSB=fH只有AM、DSB的一半，所以它目前是短波通信中的一种重要调制方式。 SSB信号的解调和DSB一样不能采用简单的包络检波因为SSB信号也是抑制载波的已调信号，它的包络不能直接反映调制信号的变化所以仍需采用相干解调 。 　幅度调制（线性调制）的原理 　调幅（AM） 　抑制载波双边带调制（DSB-SC） 　单边带和双边带的区别调制（SSB） 　残留边带调制（VSB） 　残留边带调制（VSB） 　殘留边带调制（VSB） 　残留边带调制（VSB）：滤波器 残留边带调制（VSB）：滤波器特性 模拟通信系统 　概述 　幅度调制（线性调制）的原理 　线性调制系统的抗噪声原理 　非线性调制（角调制）的原理 　调频系统的抗噪声原理 　各种模拟调制系统的比较 　频分复用（FDM）技术 线性调淛系统的抗噪声原理 研究对象：噪声对线性调制系统的影响 研究目的：掌握存在加性高斯白噪声时各种线性调制系统的抗噪声性能 研究方法：用解调器的抗噪声性能来衡量。抗噪声能力通常用“信噪比”来度量所谓信噪比，这里是指信号与噪声的平均功率之比 　线性調制系统的抗噪声原理 　分析模型 　线性调制相干解调的抗噪声性能 　调幅信号包络检波的抗噪声性能 分析模型 分析模型 评价指标：解调器的输出信噪比 物理含义：衡量一个模拟通信系统质量的好坏 　线性调制系统的抗噪声原理 　分析模型 　线性调制相干解调的抗噪声性能 　调幅信号包络检波的抗噪声性能 线性调制相干解调的抗噪声性能：DSB 线性调制相干解调的抗噪声性能