幅度调制与角度调制 2

简介: 幅度调制与角度调制

3、抑制载波双边带 DSB

①、如何提高调制效率?

—— 抑制已调信号中的载波分量(等效于去掉基带信号中的直流偏执image.png这种方式称为抑制载波的双边带调制,简称双边带调制 DSB

②、DSB 波形与频谱


③、DSB 信号的特点

image.png

  • 主要用作 SSB、VSB 的技术基础,调频立体声中的差信号调制等。

④、相干解调(同步检波)

采用相干解调的方式解调 DSB 信号

适用:AM、DSB、SSB、VSB

image.png

4、单边带调制 SSB

①、SSB 信号的产生

(1)滤波法

原理:先形成 DSB 信号,边带滤波即得上或下边带信号

要求:滤波器 HSSB (ω) 在载频处具有陡峭的截止特性。—— 技术难点之一

(2)相移法

image.png

5133ed82b3234aeb88f500ad950f1095.png

②、SSB 信号的特点

优点之一是频带利用率高。其传输带宽仅为 AM/DSB 的一半:image.png

  • 因此,在频谱拥挤的通信场合获得了广泛应用,尤其在短波通信和多路载波电话中占有重要的地位。
  • 优点之二是低功耗特性,因为不需传送载波和另一个边带而节省了功率。这一点对于移动通信系统尤为重要。
  • 缺点是设备较复杂,存在技术难点。也需相干解调。

5、残留边带调制 VSB

—— 介于 SSB 和 DSB 之间的折中方案

**单边带存在的问题是难以实现陡峭的边带滤波特性。解决办法是逐步切割,圆滑滚将

①、VSB 滤波器特性 H ( ω ) 应满足什么条件

若要无失真恢复 m ( t ) ,H ( ω )  应满足如下条件:

image.png


含义:H ( ω )必须满足:在载频处具有互补对称特性

420de3966e6446949703e8bcad228401.png

②、VSB 滤波器的几何解释

是将具有互补对称的特性左右平移 ω c  叠加的结果,等于常数

image.png

3fc7d1f53355492fb9e78cadadefeddf.png

③、VSB 信号的特点

  • 仅比 SSB 所需带宽有很小的增加,却换来了电路的简单image.png
  • 应用:商业电视广播中的视频信号传输等。

6、AM/DSB/SSB/VSB 关系

三、角度调制(非线性调制)

由于频率和相位是微积分的关系,所以无论调频还是调相,都会使载波的角度发生变化,所以调频和调相统称为角度调制

1、调频和调相的基本概念

image.png

2、两者关系

由于频率和相位是微分积分关系:


频率 ~ 相位:微分积分

调相 ~ 调频:相互转化

image.png

image.png

3、FM 和带宽

①、调频参数和最大频偏

image.png


image.png


③、FM 带宽

从理论上讲, FM 信号的带宽为无穷大,但是从工程应用的角度来讲,在下面频带内,集中了98%的信号功率

常用卡森公式计算调频波的带宽:

image.png

image.png

4、FM 信号的产生与解调

①、FM 信号的产生

1)直接法

image.png

2)间接法

  • 原理:积分 -> 调相 -> n次倍频 ->WBFM
  • 优点:频率稳定度好
  • 缺点:需要多次倍频混频,电路较为复杂

②、FM 信号的解调(鉴频)

5、FM 特点与应用

①、FM 特点

  • 包络恒定(幅度恒定)

image.png

②、FM 应用

高质量或信道噪声大的场合,如调频广播,电视伴音、卫星通信、移动通信、微波通信和蜂窝电话…。

四、各种模拟调制系统的性能比较

比较的目的是了解各种调制方式的优缺点以便扬长避短,应用在适当的场合。

分析结果如下:

  • 传输带宽反映了通信系统的有效性,对传输相同的信息,占用的带宽越小,频带利用率越高,因此频谱利用率为:SSB > VSB > DSB/AM > FM
  • 输出信噪比反映的是通信系统的传输质量,因此抗噪声性能为:FM > DSB/SSB > VSB > AM
  • 设备复杂度:AM 最简、DSB/FM 次之、SSB 最复杂

因此主要应用如下图:

注意:以上比较条件是在“同等条件”下进行比较的

image.png


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