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1、第四章模拟调制技术本讲稿第一页，共二十八页从时域角度看，调制过程是用调制信号控制载波信号的某一个参量变化，从而把调制信号通过载波发送出去。正弦波载波信号的一般表达式 连续波载波调制连续波载波调制 根据调制信号控制载波参数的 不同，可分为：线性调制线性调制幅度调制：AM 常规调幅，SSB单边带调制，DSB双边带调制，VSB残留边带调制 非线性调制非线性调制:频率调制FM 相位调制 PM 本讲稿第二页，共二十八页一、振幅调制（AM）1、AM信号其中：2、调制调制信号已调信号本讲稿第三页，共二十八页3、解调非相干解调 相干解调 解调中信号波形的变化4、已调信号的带宽5、调幅度 mAM 1 mAM=本
2、讲稿第四页，共二十八页6、调幅信号的频谱表达式调制中频谱的变化基带信号频带信号本讲稿第五页，共二十八页二、双边带调制（DSB）1、双边带信号时间表达式2、解调双边带信号只能用相干解调，其波形变化如下：3、与常规调幅比较，调制信号中不包含直流分量，因而已调信号频谱中不包含离散谱线，已调信号中没有载波分量。4、已调信号带宽同样是基带信号带宽的两倍。本讲稿第六页，共二十八页三、单边带调制（SSB）1、双边带信号频谱分为上边带（USB）和下边带（LSB），下面以滤波法说明单边带信号的形成：上边带 下边带本讲稿第七页，共二十八页2、单边带信号的频谱和时域表达式：式中，取+为下边带，取-为上边带。3、单边
3、带信号的产生（1）滤波法本讲稿第八页，共二十八页（2）相移法4、解调单边带信号的解调只能采用相干解调的方法，即在接收端乘上一个与载波信号同频同相的本地正弦波信号5、单边带信号带宽本讲稿第九页，共二十八页四、残留边带调制（VSB）1、残留边带滤波器及残留边带信号的产生（滤波法）残留边带信号滤波器应满足条件：本讲稿第十页，共二十八页2、残留边带信号的带宽3、残留边带信号的解调VSB信号的解调过程可以采用相干解调，也可以在VSB信号中插入强载波，而采用包络检波法解调，以简化接收机电路。本讲稿第十一页，共二十八页五、非线性调制1、概念载波信号 瞬时相位 瞬时相位偏移 瞬时频率 瞬时角频偏 本讲稿第十二
4、页，共二十八页2、时间表达式调相信号表达式调频信号表达式两者的关系：两者可统一表示为若为调相信号若为调频信号本讲稿第十三页，共二十八页3、频率调制（1）调频指数（2）最大角频偏（3）窄带调频：带宽近似等于（4）宽带调频：定义当时带宽为（5）调频信号的频谱结构 设调制信号为单频信号 本讲稿第十四页，共二十八页已调信号的傅立叶级数表达式为：本讲稿第十五页，共二十八页（6）调制直接调频（参数-变值法）间接调频倍频法m(t)sFM(t)调频器调相器积分器 m(t)sFM(t)窄带调频N倍律放大器BPFm(t)sWBFM(t)Si(t)So(t)倍频法实现宽带调频本讲稿第十六页，共二十八页窄带调频(7)
5、解调 窄带调频信号可采用相干解调和非相干解调（与AM信号类似）本讲稿第十七页，共二十八页鉴频法解调（非相干解调）实际常用锁相环解调电路微分器LED SFM(t)Km(t)（a）鉴频法解调 sEM(t)Km(t)（b）鉴频器等效模型 鉴频器LPF带通限幅电路本讲稿第十八页，共二十八页（8）预加重/去加重技术调频系统鉴频电路的输出噪声功率谱密度与信号频率的平方成正比，因此高频端信号的输出信噪比将会有很大的损失，若想改善鉴频电路的这一非线性输出特性，可采用预加重/去加重技术。预加重网络传递函数和去加重网络传递函数满足关系式输出信噪比的改善程度本讲稿第十九页，共二十八页六、模拟系统中抗噪声性能:制度增
6、益调制方式信号带宽解调增益DSB2SSB1AM宽带FM窄带本讲稿第二十页，共二十八页表4-1各种模拟调制技术性能比较调制方式信号带宽解调增益设备复杂性通信中应用情况DSB2较复杂模拟数据传输SSB1较复杂短波无线电通信AM同步解调和包络解调 简单无线电广播包络解调有门限效应宽带大信噪比时介于SSB话带数据，微波，FM和AM之间卫星通信、调频小信噪比时有门限效应广播等窄带本讲稿第二十一页，共二十八页本讲稿第二十二页，共二十八页七、载波同步原理1、插入导频法（外同步法）解调器原理图本讲稿第二十三页，共二十八页残留边带信号插入导频法本讲稿第二十四页，共二十八页2、直接法（又称自同步）平方变换法平方环法本讲稿第二十五页，共二十八页同相正交环法：同步性能主要包括：相位误差：稳态相差、随机相差（相位抖动）同步跟踪时间及保持时间 本讲稿第二十六页，共二十八页3、载波同步性能分析相位误差越高，随机相差就越小，则稳态相差大单调谐回路 锁相环电路稳态相差随机相差本讲稿第二十七页，共二十八页同步建立时间和保持时间以单调谐回路为例或者本讲稿第二十八页，共二十八页