1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第5章 模擬調(diào)制系統(tǒng)1、 概述本章對(duì)模擬調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的解述，簡(jiǎn)單介紹了調(diào)制和解調(diào)的基本概念，討論了線性調(diào)制（調(diào)幅）及非線性調(diào)制（調(diào)頻）的原理并分析了各自的抗噪聲性能。并了解在相同條件下各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的優(yōu)劣。2、 知識(shí)點(diǎn)歸納1. 調(diào)制的原因、定義及分類(1) 調(diào)制的原因 >>因?yàn)閺男畔⒆儞Q過(guò)來(lái)的原始信號(hào)具有頻率較低的頻譜分量，這種信號(hào)在許多信道中不適宜直接傳輸。所以在通信系統(tǒng)的發(fā)送端就需要調(diào)制，在接收端解調(diào)。(2) 調(diào)制的定義 >>所謂調(diào)制是指按調(diào)制信號(hào)（基帶信號(hào)）的變化規(guī)律改變載波的某些參數(shù)的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)就是將調(diào)制信號(hào)頻譜從某個(gè)頻率的位

2、置搬到另一個(gè)頻率的位置上。(3) 調(diào)制的作用 >>通過(guò)調(diào)制，可以進(jìn)行頻譜搬移，把調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移到所期望的位置上，從而將調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸或便于信道多路復(fù)用的已調(diào)信號(hào)。(4) 調(diào)制的分類調(diào)制可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩種方式。>>模擬調(diào)制：調(diào)制信號(hào)的取值是連續(xù)的。>>數(shù)字調(diào)制：調(diào)制信號(hào)的取值是離散的。調(diào)制的載波可以分為用正弦信號(hào)作為載波或脈沖串或一組數(shù)字信號(hào)作為載波。本章主要研究模擬調(diào)制，正弦波作為載波的幅度調(diào)制和角度調(diào)制。>>幅度調(diào)制（線性調(diào)制）：A(t)與m(t)成比例變化。從頻譜上來(lái)說(shuō)，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只

3、是頻率發(fā)生搬移，因此也稱線性調(diào)制。>>角度調(diào)制（非線性調(diào)制）：或隨m(t)成比例變化，前者稱為相位調(diào)制，后者稱為頻率調(diào)制。從頻譜上來(lái)說(shuō)，已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)不同，出現(xiàn)了新的頻率分量，因此也稱非線性調(diào)制。2. 幅度調(diào)制的原理(1) 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅（AM）信號(hào)>>模型圖圖 2.1>>表達(dá)式其中對(duì)應(yīng)載波項(xiàng)，對(duì)應(yīng)邊帶項(xiàng)。為了防止過(guò)調(diào)制，要求調(diào)幅系數(shù)>>AM信號(hào)的特點(diǎn)>>缺點(diǎn)利用率低。m=1（滿調(diào)幅）時(shí)，AM調(diào)制的最大利用率僅為1/3。(2) 雙邊帶（DSB）信號(hào)>>模型圖圖 2.2>>表達(dá)式時(shí)域 頻域 &g

4、t;>波形及頻譜圖2.3>>DSB信號(hào)的特點(diǎn)(3) 單邊帶（SSB）信號(hào)>>濾波法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)圖 2.4原理是先形成DSB信號(hào)在通過(guò)濾波器邊帶濾波得到上邊帶or下邊帶信號(hào)，但要求濾波器的在載頻處有陡峭性質(zhì)。>>相移法產(chǎn)生SSB信號(hào) SSB信號(hào)其本質(zhì)是由DSB信號(hào)濾出一個(gè)邊帶得到的， 因此上邊帶推導(dǎo)如下：同理可得下邊帶信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式為：SSB移相法原理框圖： 圖2.5 相移法原理圖>>SSB信號(hào)的特點(diǎn)(4) 殘留邊帶（VSB）信號(hào)是一種介于單邊帶和雙邊帶之間的線性調(diào)制方式。綜合了單、雙邊帶，它既克服了雙邊帶調(diào)制信號(hào)占用頻帶寬的缺點(diǎn)，又解決

5、了單邊帶信號(hào)實(shí)現(xiàn)上的難題。>>表達(dá)式時(shí)域 頻域 3. 幅度調(diào)制的抗噪聲性能信道中存在的噪聲為高斯白噪聲，所以調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能就是利用解調(diào)器的抗噪聲能力來(lái)衡量。(1) 解調(diào)器性能的模型圖2.6 其中指的已調(diào)信號(hào)，n(t)指的高斯白噪聲。輸出信噪比 制度增益 (2) 各種幅度調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能>>DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能DSB解調(diào)器為同步解調(diào)器，由相乘器和低通濾波器構(gòu)成，所以解調(diào)時(shí)輸入信號(hào)和噪聲可以分別單獨(dú)解調(diào)。 即對(duì)于DSB而言，調(diào)制制度增益為2，即DSB信號(hào)的調(diào)制器使信噪比改善了一倍。這是因?yàn)椴捎猛浇庹{(diào)，使輸入信號(hào)中的一個(gè)正交分量n(t)被消除的緣故。>>

6、;SSB調(diào)制系統(tǒng)的性能SSB解調(diào)器為相干解調(diào)器。 所以 可見(jiàn)雙邊帶調(diào)制器的調(diào)制制度增益為單邊帶調(diào)制器的兩倍。因?yàn)閱芜厧盘?hào)中的m(t)sinwt分量被調(diào)制器濾除了，而它在調(diào)制器的輸入端卻是信號(hào)功率的組成部分。>>AM系統(tǒng)的性能AM信號(hào)可用同步檢測(cè)和包絡(luò)檢波兩種方法進(jìn)行解調(diào)，實(shí)際AM信號(hào)幾乎都采用包絡(luò)檢波器。他的抗噪聲性能從大信噪比和小信噪比來(lái)討論。大信噪比：調(diào)制制度增益： 對(duì)于AM調(diào)制系統(tǒng)，在大信噪比時(shí)，采用包絡(luò)檢波與同步檢波性能幾乎一模一樣。小信噪比：輸出信噪比不是按比例隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化，這種現(xiàn)象稱為解調(diào)器的門(mén)限效應(yīng)，這是由于包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用引起的。用相

7、干解調(diào)的方法解調(diào)各種線性調(diào)制信號(hào)則不存在門(mén)限效應(yīng)，是因?yàn)樾盘?hào)與噪聲可以分別進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)器的輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng)。4. 非線性調(diào)制5. 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較>>所有系統(tǒng)在“同等條件”下進(jìn)行比較： 解調(diào)器輸入信號(hào)功率為 Si 信道噪聲均值為0，單邊功率譜密度為 n0 基帶信號(hào)帶寬為 fm 其中AM的調(diào)幅度為 100% ，正弦型調(diào)制信號(hào)1）抗噪聲性能：FM最好，DSB/SSB、 VSB次之，AM最差；2）頻譜利用率：SSB最高，VSB較高， DSB/AM次之，F(xiàn)M最差；3）功率利用率：FM最高，DSB/SSB、 VSB次之，AM最差； 4）設(shè)備復(fù)雜度：AM最簡(jiǎn)，DSB/ FM

8、次之， SSB較復(fù)雜， SSB最復(fù)雜。6.各系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用1）AM：優(yōu)點(diǎn)是接收設(shè)備簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是功率利用率低，抗干擾能力差。主要用在中波和短波調(diào)幅廣播。2）DSB：優(yōu)點(diǎn)是功率利用率高，帶寬與AM相同。主要用于調(diào)頻立體聲中的差信號(hào)調(diào)制，彩色TV中的色差信號(hào)調(diào)制。3）SSB：優(yōu)點(diǎn)是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力和抗選擇性衰落能力均優(yōu)于AM，而帶寬只有AM的一半；缺點(diǎn)是收發(fā)設(shè)備都復(fù)雜。常用于頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。4）VSB：抗噪聲性能和頻帶利用率與SSB相當(dāng)。在電視廣播等系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。5）FM： 抗干擾能力強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離高質(zhì)量的通信系統(tǒng)中。缺點(diǎn)是頻帶利用率低，存在門(mén)限效應(yīng)。第6章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1、 概述本章介紹了數(shù)字基帶傳輸結(jié)構(gòu)，數(shù)字基帶及其頻譜特性，包括數(shù)字基帶的各種類型及它們的特點(diǎn)，基帶傳輸常用的碼型以及各種碼型的特點(diǎn)和適用范圍。了解引起碼間干擾的原因以及如何減弱碼間干擾。2、 知識(shí)點(diǎn)歸納(1) 數(shù)字基帶系統(tǒng)的組成(2) 常用的基帶信號(hào)波形(3) 基帶傳輸?shù)某Ｓ么a型(4) 碼間串?dāng)_和信道噪聲是影響基帶傳輸性能的兩個(gè)主要因素。因此如何減弱碼間串?dāng)_和消除噪聲