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1、5 5、按传输媒介分类、按传输媒介分类有有线线通通信信无无线线通通信信有线电通信有线电通信光纤通信光纤通信短波通信短波通信双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆同步卫星同步卫星中低轨道卫星中低轨道卫星微波通信微波通信卫星通信卫星通信红外线通信红外线通信 还有其它一些分类方法，如窄带通信和宽带通信之分。语言、还有其它一些分类方法，如窄带通信和宽带通信之分。语言、低速数据属窄带通信，而图像、多媒体、高速数据属宽带通信。低速数据属窄带通信，而图像、多媒体、高速数据属宽带通信。第1页/共20页若码元速率为若码元速率为R Rs s，信息速率为，信息速率为R Rb b，每个码元有，每个码元有N N种可能采用种可能采
2、用的符号，则它们之间的关系为的符号，则它们之间的关系为码元速率的单位为波特码元速率的单位为波特baudbaud，故也称为波特率。，故也称为波特率。如每秒传送如每秒传送12001200个码元，则码元速率的个码元，则码元速率的1200baud1200baud。若采用四进制，每个码元携带若采用四进制，每个码元携带2bit2bit，则信息速率为，则信息速率为2400b/s2400b/s。第2页/共20页连续波调制是以连续波调制是以正弦波正弦波为载波的调制方式为载波的调制方式n 分为分为线性调制线性调制和和非线性调制非线性调制线性调制：是指调制后的频谱为调制信号频谱的平线性调制：是指调制后的频谱为调制信
3、号频谱的平移，即线性变换移，即线性变换非线性调制：已调信号和调制信号不存在这种对应非线性调制：已调信号和调制信号不存在这种对应关系，已调信号频谱中将出现与调制信号无对应线关系，已调信号频谱中将出现与调制信号无对应线性关系的分量性关系的分量传输信息的传输信息的有效性有效性和和可靠性可靠性是通信系统最主要的质量指标是通信系统最主要的质量指标第3页/共20页第4页/共20页常规双边带调幅频谱为双边带就不用冲击信号第5页/共20页1.相移率波法 单边带调制 二种单边带调制方法 2.双边带不一定比单边带好3.对于残留边带调制增益越高越好4.第6页/共20页3.2 3.2 单双边带调幅单双边带调幅SSBS
4、SB一、单边带调幅信号的频域表达及滤波法形成一、单边带调幅信号的频域表达及滤波法形成 单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带，单边带调制中只传送双边带调制信号的一个边带，因此产生单边带信号的最直观的方法就是让双边带信因此产生单边带信号的最直观的方法就是让双边带信号通过一个单边带滤波器，滤除不要的边带，即可得号通过一个单边带滤波器，滤除不要的边带，即可得到单边带信号。这种方法称为到单边带信号。这种方法称为滤波法滤波法。第7页/共20页 双边带调制相干解调的信噪比增益比单边带调制的高是双边带调制相干解调的信噪比增益比单边带调制的高是否说明双边带调制的抗噪声性能比单边带调制的更好？否说明双边带调
5、制的抗噪声性能比单边带调制的更好？双边带调制相干解调的信噪比增益是单边带的两倍，并双边带调制相干解调的信噪比增益是单边带的两倍，并不意味着前者的抗噪性能优于后者。分析中，双边带已调信不意味着前者的抗噪性能优于后者。分析中，双边带已调信号功率是单边带的两倍。号功率是单边带的两倍。因此，两种情况下所得到的输出信噪比是在不同输入信号功因此，两种情况下所得到的输出信噪比是在不同输入信号功率情况下得到的。率情况下得到的。第8页/共20页 如果我们在相同输入功率如果我们在相同输入功率S Si i、相同噪声功率密度、相同噪声功率密度n n0 0、相同调、相同调制信号带宽制信号带宽WW的情况下，对两种调制方法
6、进行比较，就会发现的情况下，对两种调制方法进行比较，就会发现它们的输出信噪比是相等的。它们的输出信噪比是相等的。因此，这两种调制的抗噪声性能是相同的，但是双边带信号因此，这两种调制的抗噪声性能是相同的，但是双边带信号所占有的传输带宽为单边带的两倍。所占有的传输带宽为单边带的两倍。第9页/共20页3.7 3.7 频分多路复用及线性调制应用频分多路复用及线性调制应用多路复用：多路复用：把多个彼此不相关的信号合并为一个复合的群信号，可把多个彼此不相关的信号合并为一个复合的群信号，可在一条信道上同时进行通信的方法。在一条信道上同时进行通信的方法。两种基本的多路复用方式：频分复用和时分复用。两种基本的多
7、路复用方式：频分复用和时分复用。按频率分割信号的方法叫频分复用；按频率分割信号的方法叫频分复用；按时间分割信号的方法叫时分复用。按时间分割信号的方法叫时分复用。第10页/共20页调频与调相的方法有:直接与间接法。角调制可分为频率调制和相位调制。角调制可分为频率调制和相位调制。相位调制（相位调制（PMPM）：）：当幅度和频率不变，已调当幅度和频率不变，已调信号的瞬时相角是调制信号的线性函数。信号的瞬时相角是调制信号的线性函数。2 2、频率调制、频率调制(Frequency Modulation,FM)(Frequency Modulation,FM)若幅度若幅度不变，起始相位为不变，起始相位为0
8、 0，已调信号的瞬时角频率，已调信号的瞬时角频率（或频率）是调制信号的线性函数（或频率）是调制信号的线性函数与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势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是其较高的抗噪声性能第11页/共20页 角调制与线性调制不同：角调制与线性调制不同：角调制中已调信号的频谱与调制信号频谱之间不存在线性角调制中已调信号的频谱与调制信号频谱之间不存在线性对应关系，而是产生出与频谱搬移不同的新的频率分量，因对应关系，而是产生出与频谱搬移不同的新的频率分量，因而呈现出非线性特征。故又称为非线性调制。而呈现出非线性特征。故又称为非线性调制。角调制可分为频率调制和相
9、位调制，鉴于频率调制与相位角调制可分为频率调制和相位调制，鉴于频率调制与相位调制之间存在内在联系，而且在实际应用中频率调制得到广调制之间存在内在联系，而且在实际应用中频率调制得到广泛采用，因而主要讨论频率调制。泛采用，因而主要讨论频率调制。第四章第四章 模拟角度调制模拟角度调制第12页/共20页FMFM与与PMPM之间的关系之间的关系由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FMFM与与PMPM之间是可以相互转换的。之间是可以相互转换的。比较下面两式可见比较下面两式可见如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间如果将调制信号
10、先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相；接调相；如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间接调频。接调频。第13页/共20页（a a）直接调频）直接调频 （b b）间接调频）间接调频 (c)(c)直接调相直接调相 (d)(d)间接调相间接调相 可以用调频器来实现调相，称为可以用调频器来实现调相，称为间接调相间接调相。可以用调相器来实现调频，称为可以用调相器来实现调频，称为间接调频间接调频。第14页/共20页调频信号的带宽调频信号的带宽理论上，调频信号的频带宽度为无限宽。理论上，调频信号
11、的频带宽度为无限宽。实际上，边频幅度随着实际上，边频幅度随着n的增大而逐渐减小，因此调频信号的增大而逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。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通常采用的原则是，信号的频带宽度应包括幅度大于未调幅度大于未调载波的载波的10%以上以上的边频分量。的边频分量。当当FM 1以后，取边频数以后，取边频数n=FM+1即可。因为即可。因为n FM+1以上的边频幅度均小于以上的边频幅度均小于0.1Ac。第15页/共20页调频信号的解调有相干与非相干解调两种方法。调频信号的解调有相干与非相干解调两种方法。相干解调适合于窄带调频相干解调适合于窄带调
12、频非相干解调既适合于窄带调频，也适合于宽带调频。非相干解调既适合于窄带调频，也适合于宽带调频。二、二、调频信号的解调调频信号的解调1.1.非相干解调：非相干解调：用线性频率用线性频率-电压转换特性产生电压转换特性产生AMAMFMFM波，再进行包络检波。波，再进行包络检波。设输入信号为：设输入信号为：则解调器输出应为：则解调器输出应为：第16页/共20页 2.相干解调：相干解调：相干解调仅适用于相干解调仅适用于NBFM信号信号 由于由于NBFM信号可分解成同相分量与正交分量之和，因而可以采用线性信号可分解成同相分量与正交分量之和，因而可以采用线性调制中的相干解调法来进行解调调制中的相干解调法来进
13、行解调第17页/共20页调频性能分析调频性能分析在大信噪比情况下，宽带调频系统的信噪比增益是在大信噪比情况下，宽带调频系统的信噪比增益是很高的，即抗噪声性能好。很高的，即抗噪声性能好。例如，调频广播中常取例如，调频广播中常取 ，则制度增益，则制度增益G GFMFM =450=450。也就是说，加大调制指数，可使调频系统。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。的抗噪声性能迅速改善。调频系统性能优于线性调制系统的原因：调频系统性能优于线性调制系统的原因：以带宽换取信噪比；以带宽换取信噪比；以带宽换取信噪比有一定的限制：以带宽换取信噪比有一定的限制：第18页/共20页即即FMFM系统以带宽换取输出信噪比改善并不是无止境的。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。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。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。信噪比将急剧恶化。第19页/共20页感谢观看！感谢观看！第20页/共20页