简述窄带调频和宽带调频的_通信原理课件宽带调频.ppt

通信原理课件宽带调频

第三章：模拟调制系统 3.1 引言 3.2 线性调制的原理 3.3 线性调制系统的解调 3.4 线性调制系统的抗噪声性能分析 3.5 非线性调制系统的原理及抗噪声性能 3.6 各种模拟调制系统的比较 3.1 引言 3.2.2 双边带调制(DSB) 1、DSB信号的模型 在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。如果将载波抑制，只需在图3-1 中将直流A0去掉，即可输出抑制载波双边带信号，简称双边带信号(DSB)。?DSB调制器模型如图3-3所示。 3.2.3 单边带调制(SSB) DSB信号虽然节省了载波功率，调制效率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM信号带宽相同。由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带即可，这是单边带调制能解决的问题。 ? 产生SSB信号的方法有很多，其中最基本的方法有滤波法和相移法。 3.2.4 残留边带调制(VSB) 单边带传输信号具有节约一半频谱和节省功率的优点。但是付出的代价是设备制作非常困难，如用滤波法则边带滤波器不容易得到陡峭的频率特性，如用相移法则基带信号各频率成分不可能都做到-的移相等。如果传输电视信号、传真信号和高速数据信号的话，由于它们的频谱范围较宽，而且极低频分量的幅度也比较大，这样边带滤波器和宽带相移网络的制作都更为困难，为了解决这个问题，可以采用残留边带调制(VSB)。VSB是介于SSB和DSB之间的一个折中方案。在这种调制中，一个边带绝大部分顺利通过，而另一个边带残留一小部分，如图3-12(d)所示。 3.3线性调制系统的解调 调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。 解调的方式有两种：相干解调与非相干解调。相干解调适用于各种线性调制系统，非相干解调一般只适用幅度调制(AM)信号。 3.3.1 线性调制系统的相干解调 所谓相干解调是为了从接收的已调信号中，不失真地恢复原调制信号，要求本地载波和接收信号的载波保证同频同相。相干解调的一般数学模型如图3-15所示。 3.3.2 线性调制系统的非相干解调 所谓非相干解调就是在接收端解调信号时不需要本地载波，而是利用已调信号中的包络信息来恢复原基带信号。因此，非相干解调一般只适用幅度调制(AM)系统。由于包络解调器电路简单，效率高，所以几乎所有的幅度调制(AM)接收机都采用这种电路。图3-16为串联型包络检波器的具体电路。 3.4线性调制系统的抗噪声性能分析 3.4.1抗噪声性能的分析模型 各种线性已调信号在传输过程中不可避免地要受到噪声的干扰，为了讨论问题的简单起见，我们这里只研究加性噪声对信号的影响。因此，接收端收到的信号是发送信号与加性噪声之和。 由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响，因而调制系统的抗噪声性能主要用解调器的抗噪声性能来衡量。为了对不同调制方式下各种解调器性能进行度量，通常采用信噪比增益G(又称调制制度增益)来表示解调器的抗噪声性能，即 3.4.2 相干解调的抗噪声性能 各种线性调制系统的相干解调模型如图3-20所示。图中Sm(t)可以是各种调幅信号，如AM、DSB、SSB和VSB，带通滤波器的带宽等于已调信号带宽。下面讨论各种线性调制系统的抗噪声性能。 3.4.3非相干解调的抗噪声性能 只有AM信号可以直接采用非相干解调。实际中，AM信号常采用包络检波器解调，有噪声时包络检波器的数学模型如图3-21所示。 3.5非线性调制系统的原理及抗噪声性能 前面所讨论的各种线性调制方式均有共同的特点，就是调制后的信号频谱只是调制信号的频谱在频率轴上的搬移，以适应信道的要求，虽然频率位置发生了变化，但频谱的结构没有变。 非线性调制又称角度调制，是指调制信号控制高频载波的频率或相位，而载波的幅度保持不变。角度调制后信号的频谱不再保持调制信号的频谱结构，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，而且调制后信号的带宽一般要比调制信号的带宽大得多。 非线性调制分为频率调制(FM)和相位调制(PM)，它们之间可相互转换，FM用得较多，因此我们着重讨论频率调制。 3.5.1非线性调制的基本概念 前面所说的线性调制是通过调制信号改变载波的幅度来实现的，而非线性调制是通过调制信号改变载波的角度来实现的。 一、角度调制的基本概念 1、任一未调制的正弦载波可表示为 3.5.3 调频信号的产生与解调 一、调频信号的产生 产生调频波的方法通常有两种：直接调频法和间接调频法。 1、直接法。直接法就是用调制信号直接控制振荡器的电抗元件参数，使输出信号的瞬时频率随调制信号呈线性变化。目前人们多采用压控振荡器(VCO)作为产生调