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1、1通信原理第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统2第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统l基本概念基本概念n调制 把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。n广义调制 分为基带调制和带通调制（也称载波调制）。n狭义调制 仅指带通调制。在无线通信和其他大多数场合，调制一词均指载波调制。n调制信号 指来自信源的基带信号 n载波 未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。n载波调制 用调制信号去控制载波的参数的过程。n已调信号 载波受调制后称为已调信号。n解调（检波）调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。3第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n调制的目的 u提高无线
2、通信时的天线辐射效率。u把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多路复用，提高信道利用率。u扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。n调制方式 u模拟连续波调制、数字连续波调制、模拟脉冲调制、数字脉冲调制n常见的模拟调制u幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带u角度调制：频率调制、相位调制 4第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统l5.1幅度幅度调制（制（线性性调制）的原理制）的原理u由调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。设：正弦型载波为：式中，A 载波幅度；c 载波角频率；0 载波初始相位（以后假定0 0）。则根据调制
3、定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成 式中，m(t)基带调制信号。5第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u频谱 设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为：u在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律而正比地变化；u在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。u这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。6第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.1.1调幅（幅（AM）u时域表示式 式中 m(t)调制信号，均值为0；A0 常数
4、，表示叠加的直流分量。u频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。7第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u波形图p由波形可以看出，当满足条件：|m(t)|A0 时，其包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原 始调制信号。p否则，出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真。但是，可以采用其他的解调方法，如同步检波。8第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u频谱图p由频谱可以看出，AM信号的频谱由载频分量上边带下边带三部分组成。p上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。载频分量载频分量上边带上
5、边带下边带下边带9第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统uAM信号的特性p功率：当m(t)为确知信号时，若:则:边带功率边带功率载波功率载波功率10第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p调制效率 有用功率（用于传输有用信息的边带功率）占信号总功率的比例称为调制效率：当m(t)=Am cos mt时，代入上式，得到 当|m(t)|max=A0时（100调制），调制效率最高，这时max 1/311第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.1.2 双双边带调制（制（DSB）u时域表示式：u频谱：u曲线：载波反相点12第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u调制效率：100u优点：节省了载波功率u缺点：不
6、能用包络检波，需用相干检波，较复杂。n5.1.3 单边带调制（制（SSB）u原理：p双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M()的所有频谱成分，因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率，还可节省一半传输频带，这种方式称为单边带调制。p产生SSB信号的方法有两种：滤波法和相移法。13第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u滤波法及SSB信号的频域表示p滤波法的原理方框图 用边带滤波器，滤除不要的边带:图中，H()为单边带滤波器的传输函数，若它具有如下理想高通特性：则可滤除下边带。若具有如下理想低通特性：则可滤除上边带。14第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统pSSB信号的频谱p上
7、边带频谱图:15第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u相移法和SSB信号的时域表示pSSB信号的时域表示式设单频调制信号为 载波为则DSB信号的时域表示式为若保留上边带，则有若保留下边带，则有两式仅正负号不同16第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统将上两式合并：式中，“”表示上边带信号，“+”表示下边带信号。希尔伯特变换：这样，上式可以改写为把上式推广到一般情况，则得到 17第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p移相法SSB调制器方框图优点：不需要滤波器具有陡峭的截止特性。缺点：宽带相移网络难用硬件实现。18第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统uSSB信号的解调 SSB信号的解调和DSB一样，
8、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。uSSB信号的性能SSB信号的实现比AM、DSB要复杂，但SSB调制方式在传输信息时，不仅可节省发射功率，而且它所占用的频带宽度比AM、DSB减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重要的调制方式。19第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.1.4 残留边带（VSB）调制u在这种调制方式中，既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现中的困难。如下图所示：20第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u调制方法：由滤波法可知，残留边带信号的频谱为：不再要求十分陡峭的截
9、止特性，因而不再要求十分陡峭的截止特性，因而它比单边带滤波器容易制作。它比单边带滤波器容易制作。？21pVSB信号解调器方框图图中 因为 根据频域卷积定理可知，乘积sp(t)对应的频谱为残残留留边边带带滤滤波波器器的的特特性性？22第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统 p为了保证相干解调的输出无失真地恢复调制信号m(t)，上式中的传递函数必须满足：式中，H 调制信号的截止角频率。p上述条件的含义是：残留边带滤波器的特性H()在 c处必须具有互补对称（奇对称）特性,相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢复所需的调制信号。残残留留边边带带滤滤波波器器的的特特性性23第第5章章 模拟调制系统模拟调
10、制系统l5.2 线性性调制系制系统的抗噪声性能的抗噪声性能n5.2.1 分析模型图中 sm(t)已调信号 n(t)信道加性高斯白噪声 ni(t)带通滤波后的噪声 mo(t)输出有用信号 no(t)输出噪声25u解调器输出信噪比定义输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。显然，输出信噪比越大越好。u解调器输入信噪比Si/Ni 的定义是：u制度增益定义：用G便于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能。26第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.2.2 DSB调制系统的性能uDSB相干解调抗噪声性能分析模型 由于是线性系统，所以可以分别计算解调器输出的信号功率和噪声功率。27uSO的计算：设解调器输入
11、信号为与相干载波cosct相乘后，得经低通滤波器后，输出信号为:因此，解调器输出端的有用信号功率为:28NO的计算：解调器输入端的窄带噪声可表示为：它与相干载波相乘后，得：经低通滤波器后，解调器最终的输出噪声为：故输出噪声功率为：或写成：29uSi的计算解调器输入信号平均功率为：u信噪比计算p输入信噪比p输出信噪比30第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u制度增益由此可见，DSB调制系统的制度增益为2。也就是说，DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。31nSSB调制系统的性能u噪声功率NO这里，B=fH 为SSB 信号的带通滤波器的带宽。u信号功率SOSSB信号与相干载波相乘后，再经低通滤波可得
12、解调器输出信号因此，输出信号平均功率32第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统输入信号Si平均功率为u信噪比p单边带解调器的输入信噪比为33第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p单边带解调器的输出信噪比为u制度增益34第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.2.4 AM包络检波的性能u输入信噪比计算设解调器输入信号为:解调器输入噪声为:则解调器输入的信号功率和噪声功率分别为 输入信噪比为35第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u包络计算由于解调器输入是信号加噪声的混合波形，即 式中 上式中E(t)便是所求的合成包络。36u输出信噪比计算p大信噪比情况(输入信号幅度远大于噪声幅度)37第第5章章
13、 模拟调制系统模拟调制系统 由上式可见，有用信号与噪声独立地分成两项。输出信号功率为:输出噪声功率为:故输出信噪比为:制度增益为:38第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统讨论 1.AM信号的调制制度增益GAM随A0的减小而增加。2.GAM总是小于1，这说明包络检波器对输入信噪 比没有改善，而是恶化了。3.对于AM调制系统，在大信噪比时，采用包络检 波器解调时的性能与同步检测器时的性能几乎一 样。39第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p小信噪比情况（输入信号幅度远小于噪声幅度）40第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n此时，E(t)中没有单独的信号项，有用信号m(t)被噪声扰乱，只能看作是噪声
14、。n这时，输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，通常把这种现象称为解调器的门限效应。开始出现门限效应的输入信噪比称为门限值。41第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统小结：1.门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的。2.用相干解调的方法解调各种线性调制信号时不存在门限效应。原因是信号与噪声可分别进行解调，解调器输出端总是单独存在有用信号项。3.在大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能几乎与相干解调法相同。但当输入信噪比低于门限值时，将会出现门限效应，这时解调器的输出信噪比将急剧恶化，系统无法正常工作。42第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统l5.3 非非线性性调制（角度
15、制（角度调制）的原理制）的原理u频率调制简称调频(FM)：载波频率随调制信号变化。相位调制简称调相(PM)：载波相位随调制信号变化。u这两种调制中，载波的幅度都保持恒定，而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化。u已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。u与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。角度角度调制调制43第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.3.1角度角度调制的基本概念制的基本概念 uFM和PM信号的一般表达式 角度调制信号的一般表达式为：式中，A 载波的恒定振幅；ct+(
16、t)(t)信号的瞬时相位；(t)瞬时相位偏移。dct+(t)/dt=(t)称为瞬时角频率 d(t)/dt 称为瞬时频偏。44第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u相位调制(PM)：瞬时相位偏移随调制信号作线性变化，即式中Kp 调相灵敏度，含义是单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量，单位是rad/V。将上式代入一般表达式得到PM信号表达式:n5.3.1角度调制的基本概念角度调制的基本概念45第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u频率调制(FM)：瞬时频率偏移随调制信号成比例变化，即式中 Kf 调频灵敏度，单位是rad/sV。这时相位偏移为将其代入一般表达式得到FM信号表达式46第第5章章 模
17、拟调制系统模拟调制系统uPM与 FM的区别p比较上两式可见，PM是相位偏移随调制信号m(t)线性变化，FM是相位偏移随m(t)的积分呈线性变化。p如果预先不知道调制信号m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号还是调频信号。47第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u单音调制FM与PM设调制信号为单一频率的正弦波，即 p用它对载波进行相位相位调制制时，将上式代入 得到 式中，mp=Kp Am调相指数，表示最大的相位偏移。48第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p用它对载波进行频率率调制制时，将代入得到FM信号的表达式式中调频指数，表示最大的相位偏移 最大角频偏 最大频偏。49第第5章章 模
18、拟调制系统模拟调制系统u单音PM 信号和FM 信号波形 (a)PM 信号波形(b)FM 信号波形50第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统uFM与PM之间的关系（a）直接调频 （b）间接调频(c)直接调相 (d)间接调相51第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.3.2 窄窄带调频（NBFMNBFM）u定义：如果FM信号的最大瞬时相位偏移满足下式条件 则称为窄带调频；反之，称为宽带调频。52第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u时域表示式将FM信号一般表示式展开得到故上式可简化为153u频域表示式利用以下傅里叶变换对可得NBFM信号的频域表达式（设m(t)的均值为0）54第第5章章 模拟调制系
19、统模拟调制系统uNBFM和AM信号频谱的比较p两者都含有一个载波和位于 c处的两个边带，所以它们的带宽相同。p不同的是，NBFM的两个边频分别乘了因式1/(-c)和1/(+c)，由于因式是频率的函数，所以这种加权是频率加权，加权的结果引起调制信号频谱的失真。p另外，NBFM的一个边带和AM反相。55第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统uNBFM和AM信号频谱的比较举例（以单音调制为例）设调制信号 则NBFM信号为AM信号为按照上两式画出的频谱图和矢量图如下：56第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p频谱图57第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.3.3 宽带调频u调频信号表达式 设：单音调
20、制信号为则单音调制FM信号的时域表达式为将上式利用三角公式展开，有将上式中的两个因子分别展成傅里叶级数，式中 Jn(mf)第一类n阶贝塞尔函数58第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u调频信号的频域表达式对上式进行傅里叶变换，即得FM信号的频域表达式+=59第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p讨论：调频信号的频谱由载波分量c和无数边频(c nm)组成。当n=0时是载波分量c，其幅度为AJ0(mf)当n 0时是对称分布在载频两侧的边频分量(c nm)，其幅度为AJn(mf)，相邻边频之间的间隔为m；且当n为奇数时，上下边频极性相反；当n为偶数时极性相同。由此可见，FM信号的频谱不再是调制信号频
21、谱的线性搬移，而是一种非线性过程。60第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统 u调频信号的带宽理论上调频信号的频带宽度为无限宽。实际上边频幅度随着n的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。通常采用的原则是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波的10%以上的边频分量。61当mf 1以后，取n=mf+1;因为n mf+1以上的边频 幅度均小于0.1。被保留的上、下边频数共 有2n=2(mf+1)个，相 邻边频之间的频率间隔为 fm，所以调频波的有效带 宽为:第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统62第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p当mf 1时，上式可以近似为:p当任意带限信号调制时
22、，上式中fm是调制信号的最高频率，mf是最大频偏 f 与 fm之比。63第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u调频信号的功率分配p调频信号的平均功率为:p上式说明，调频信号的平均功率等于未调载波的平均功率，即调制后总的功率不变，只是将原来载波功率中的一部分分配给每个边频分量。64第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.3.4 调频信号的产生与解调u调频信号的产生p直接调频法：用调制信号直接去控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性地变化。压控振荡器：由外部电压控制振荡频率的振荡器方框图LC振荡器：用变容二极管实现直接调频。65第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p间接法调频 阿姆斯特朗
23、（Armstrong）法 原理：先将调制信号积分，然后对载波进行调相，即可产生一个窄带调频(NBFM)信号，再经n次倍频器得到宽带调频(WBFM)信。66第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统间接法产生窄带调频信号窄带调频 窄带调频信号可看成由正交分量与同相分量合成的。67倍倍频：目的：为提高调频指数，从而获得宽带调频。原理：以理想平方律器件为例，其输出-输入特性为 当输入信号为调频信号时，有 其载频和相位偏移均增为2倍，由于相位偏移增为2倍，因而调频指数也必然增为2倍。同理，经n次倍频后可以使调频信号的载频和调频指数增为n倍。68第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统典型实例：调频广播发射机载频
24、：f1=200kHz 调制信号最高频率 fm=15kHz 间接法产生的最大频偏：f1=25 Hz 调频广播要求：最终频偏 f=75 kHz，发射载频在88-108 MHz 频段内。所以需要经过 次的倍频，?问题：倍频器在提高相位偏移的同时，也使载波频率提 高了，倍频后新的载波频率(nf1)高达600MHz，不符合 fc =88-108MHz的要求，因此需用混频器进行下变频来解决 这个问题。69第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统【例例】在上述宽带调频方案中，设调制信号是fm=15 kHz 的单频余弦信号，NBFM信号的载频f1=200 kHz，最大频偏f1=25 Hz；混频器参考频率f2=10
25、.9 MHz，选择倍频次数n1=64，n2=48。(1)求NBFM信号的调频指数；(2)求调频发射信号（即WBFM信号）的载频、最大频偏和调频指数。70第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u 调频信号的解调p非相干解调：调频信号的一般表达式为：解调器的输出为：完成这种频率-电压转换关系的器件是频率检波器，简称鉴频器。下面以振幅鉴频器为例介绍71第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统振幅鉴频器方框图 图中，微分电路和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。限幅器的作用是消除信道中噪声等引起的调频波的幅度起伏 72 微分器的作用是把幅度恒定的调频波sFM(t)变成 幅度和频率都随调制信号m(t
26、)变化的调幅调频波sd(t)，即包络检波器则将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波后即得解调输出式中Kd 为鉴频器灵敏度，单位为V/rad/s 73第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统p相干解调：相干解调仅适用于NBFM信号设窄带调频信号并设相干载波74第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统l5.4调频系系统的抗噪声性能的抗噪声性能n重点讨论FM非相干解调时的抗噪声性能n分析模型 图中 n(t)均值为零，单边功率谱密度为n0的高斯白噪声 75n5.4.1 输入信噪比 设输入调频信号为:故其输入信号功率为:输入噪声功率为:式中，BFM 调频信号的带宽，即带通滤波器的带宽，因此输入信噪比为：76第
27、第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.4.2 大信噪比时的解调增益u在输入信噪比足够大的条件下，信号和噪声的相互作用可以忽略，这时可以把信号和噪声分开来计算。u计算输出信号平均功率输入噪声为0时，解调输出信号为:故输出信号平均功率为:77u计算输出噪声平均功率假设调制信号m(t)=0，则加到解调器输入端的是未调载波与窄带高斯噪声之和，即 式中 包络 相位偏移 78在大信噪比时，由于鉴频器的输出正比于输入的频率偏移，故鉴频器的输出噪声（在假设调制信号为0时，解调结果只有噪声）为：式中ns(t)是窄带高斯噪声ni(t)的正交分量。79 由于dns(t)/dt实际上就是ns(t)通过理想微分电路的
28、输出，故它的功率谱密度应等于ns(t)的功率谱密度乘以理想微分电路的功率传输函数。设ns(t)的功率谱密度为Pi(f)=n0，理想微分电路的功率传输函数为：则鉴频器输出噪声nd(t)的功率谱密度为：80 由图可见，鉴频器输出噪声的功率谱密度已不再是均匀分布，而是与 f 2成正比。该噪声再经过 低通滤波器的滤波，滤除调制信 号带宽fm以外的频率分量，故最 终解调器输出（LPF输出）的噪 声功率（图中阴影部分）为：81第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u计算输出信噪比于是，FM非相干解调器输出端的输出信噪比为：u考虑m(t)为单一频率余弦波时的情况，即 这时的调频信号为：得到：82第第5章章 模
29、拟调制系统模拟调制系统u制度增益考虑在宽带调频时，信号带宽为：当mf 1时有近似式 上式结果表明，在大信噪比情况下，宽带调频系统的制度增益是很高的，即抗噪声性能好。例如，调频广播中常取mf=5，则制度增益GFM=450。也就是说，加大调制指数，可使调频系统的抗噪声性能迅速改善。83第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统u调频系统与调幅系统比较在大信噪比情况下:AM信号包络检波器的输出信噪比为:若设AM信号为100%调制。且m(t)为单频余弦波信号，则m(t)的平均功率为:式中，B为AM信号的带宽，它是基带信号带宽的两倍，即B=2fm，故有:将两者相比，得到:84第第5章章 模拟调制系统模拟调制系
30、统p讨论在大信噪比情况下，若系统接收端的输入A和n0相同，则宽带调频系统解调器的输出信噪比是调幅系统的3mf2倍。例如，mf=5时，宽带调频的S0/N0是调幅时的75倍。调频系统的这一优越性是以增加其传输带宽来换取的。因为，对于AM 信号而言，传输带宽是2fm，而对WBFM信号而言，相应于mf=5时的传输带宽为12fm，是前者的6倍。85第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统BFM与BAM之间的一般关系为:当mf 1时，上式可近似为:在上述条件下，变为:可见，宽带调频输出信噪比相对于调幅的改善与它们带宽比的平方成正比。调频是以带宽换取信噪比的改善。86第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统结论：在
31、大信噪比情况下，调频系统的抗噪声性能将比调幅系统优越，且其优越程度将随传输带宽的增加而提高。但是，FM系统以带宽换取输出信噪比改善并不是无止境的。随着传输带宽的增加，输入噪声功率增大，在输入信号功率不变的条件下，输入信噪比下降，当输入信噪比降到一定程度时就会出现门限效应，输出信噪比将急剧恶化。87第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n5.4.3 小信噪比时的门限效应u当(Si/Ni)低于一定数值时，解调器的输出信噪比(So/No)急剧恶化，这种现象称为调频信号解调的门限效应。u门限值 出现门限效应时所对应的输入信噪比值称为门限值，记为(Si/Ni)b。88单音调制时在不同调制指数下，调频解调器
32、的输出信噪比与输入信噪比的关系曲线。u 门限值与调制指数mf 有关。mf 越大，门限值越高。不过不同mf 时，门限值的变化不大，大约在811dB的范围内变化，一般认为门限值为10 dB左右。u在门限值以上时，(So/No)FM 与(Si/Ni)FM呈线性关系，且mf 越大，输出信噪比的改善越明显。u在门限值以下时，(So/No)FM将随(Si/Ni)FM的下降而急剧下降。且mf越大，(So/No)FM下降越快。89n5.4.4 预加重和去加重u目的：p鉴频器输出噪声功率谱随f呈抛物线形状增大。但在调频广播中所传送的语音和音乐信号的能量却主要分布在低频端，且其功率谱密度随频率的增高而下降。因此，
33、在调制频率高频端的信号谱密度最小，而噪声谱密度却是最大，致使高频端的输出信噪比明显下降，这对解调信号质量会带来很大的影响。p“预加重”和“去加重”的设计思想是保持输出信号不变，有效降低输出噪声，以达到提高输出信噪比的目的。90u原理：“去加重”就是在解调器输出端接一个传输特性随频率增加而滚降的线性网络Hd(f)，将调制频率高频端的噪声衰减，使总的噪声功率减小。但是，由于去加重网络的加入，在有效地减弱输出噪声的同时，必将使传输信号产生频率失真。因此，必须在调制器前加入一个预加重网络Hp(f)，人为地提升调制信号的高频分量，以抵消去加重网络的影响。显然，为了使传输信号不失真，应该有 91调制方式传
34、输带宽设备复杂程度主要应用AM2fm简单中短波无线电广播DSB2fm中等应用较少SSBfm复杂短波无线电广播、话音频分复用、载波通信、数据传输VSB略大于fm 近似SSB复杂电视广播、数据传输FM中等超短波小功率电台（窄带FM）；调频立体声广播等高质量通信（宽带FM）第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统l5.5 各种模各种模拟调制系制系统的比的比较92第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n抗噪声性能u WBFM抗噪声性能最好，DSB、SSB、VSB抗噪声性能次之，AM抗噪声性能最差。u右图画出了各种模拟调制系统的性能曲线,图中的圆点表示门限点。u门限点以下，曲线迅速下跌；门限点以上，DSB、S
35、SB的信噪比比AM高4.7dB以上，而FM（mf=6）的信噪比比AM高22dB。u当输入信噪比较高时，FM的调频指数mf越大，抗噪声性能越好。93第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统n特点与应用uAM：优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差。主要用在中波和短波调幅广播。uDSB调制：优点是功率利用率高，且带宽与AM相同，但设备较复杂。应用较少，一般用于点对点专用通信。uSSB调制：优点是功率利用率和频带利用率都较高，抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于AM，而带宽只有AM的一半；缺点是发送和接收设备都复杂。SSB常用于频分多路复用系统中。uVSB调制：抗噪声性能和频带利用率与SSB
36、相当。在电视广播、数传等系统中得到了广泛应用。uFM：FM的抗干扰能力强，广泛应用于长距离高质量的通信系统中。缺点是频带利用率低，存在门限效应。94第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统l5.6 频分复用分复用(FDM)和和调频(FM)立体声立体声n频分复用（FDM）u复用：解决如何利用一条信道同时传输多路信号u频分复用原理95第第5章章 模拟调制系统模拟调制系统uFDM 技术主要用于模拟信号，普遍应用在多路载波电话系统中。其主要优点是信道利用率高，技术成熟；缺点是设备复杂，滤波器难以制作，并且在复用和传输过程中，调制、解调等过程会不同程度地引入非线性失真，而产生各路信号的相互干扰。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。