模電調制及解調

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1、第十一章調制及解調調制：用攜有消息的信息信號去控制或改變一個高頻振蕩信號的某些參數(shù)的過程，稱為調制。11.1調制的概念調制信號：信息信號uΩ(t)，載波：高頻振蕩信號uc(t)，已調信號：調制后含有發(fā)送信息的信號u(t)。常用名詞：解調：是調制的逆過程，即從已調信號中還原出有用信息信號的過程。調制模擬調制：調制信號為模擬信號。數(shù)字調制：調制信號為數(shù)字信號。（調制波形式不同）調制連續(xù)波調制：載波為正弦波信號。脈沖調制：載波為脈沖信號。（載波形式不同）調制的分類幅度調制（調幅AM）:用信息信號控制載波信號的振幅。頻率調制（調頻FM）:用信息信號控制載波信號的頻率。相位調制（調相PM）:用信息信號

2、控制載波信號的相位。連續(xù)波調制的分類：11.2連續(xù)波幅度調制幅度調制有四種：①標準幅度調制（StandardAM）；②雙邊帶幅度調制（DSBAM）；③單邊帶幅度調制（SSBAM）；④殘留邊帶幅度調制（VSBAM）。11.2.1標準調幅圖11.1AM調制(a)載波；(b)調制信號；(c)已調波特點：載波的幅度隨調制信號變化而變化。包絡：最大幅度點的連線。設調制信號為：載波信號為：已調波表達式為：標準調幅波數(shù)學表達式：稱“調幅指數(shù)”或“調幅度”。調幅指數(shù)ma越大，幅度變化越劇烈。ma=0時，沒有調幅，為原載波。ma=1時，UΩm=Ucm,幅度在0~2Ucm之間變化，為100%的調幅。ma>1時，

3、UΩm>Ucm,過調幅，包絡信號失真。為了保證已調波的包絡反映調制信號的變化，必須使：0

4、ax廣播電臺播送語音信號，AM已調波的帶寬等于6800Hz，相鄰兩個電臺載波頻率的間隔必須大于6800Hz，通常取為10kHz。調幅過程實質上是一種頻譜線性搬移。經(jīng)過調制后，已調信號的頻譜由低頻處搬移到載頻附近，形成上下邊帶?？偨Y帕塞瓦爾公式：已調波UAM在單位電阻上消耗的平均功率Pav應當?shù)扔诟鱾€頻率成分所消耗的平均功率之和，即等于載波功率PC和邊頻功率PSB之和載波功率：AM波各頻率功率的分布邊帶功率PSB等于上邊頻功率PSB上與下邊頻功率PSB下之和。上PSB與下PSB相等，有UCmUCmUCm總的邊頻功率等于：所以，已調波在單位電阻上消耗的平均功率邊頻功率與總功率之比：當ma=1時，

5、比值達到最大值0.33。AM調制很不經(jīng)濟。普通調幅波形成框圖一uAM=KMUcmcosωct?UΩmcosΩt+Ucmcosωct=Ucm(1+macosΩt)cosωctma=KMUΩm實現(xiàn)AM的方案普通調幅波形成框圖二uΩ(t)UCmuAM(t)+CosωCtuC(t)uAM(t)KMRpRRRUDuΩ11.2.2雙邊帶調幅(DSB)雙邊帶調制是傳送上、下邊帶而抑制載波的一種調制方式。圖11.6DSB調制實現(xiàn)框圖uDSB=KuΩuC=KUΩmUCmCosΩtCosωCtuΩtuDSB00180度相位突變t圖11.8DSB已調波時域波形DSB調幅波的頻譜W0wUΩmw0ωC+ΩωCωC–Ω

6、BW=2Ω多頻調制信號DSB的頻譜11.2.3單邊帶調幅(SSB)單邊帶調制是僅傳送一個邊帶的調制方法。濾波法圖11.10單頻調制SSB信號的頻譜上邊帶調制：只傳送上邊帶信號時域數(shù)學表達式：時域數(shù)學表達式：下邊帶調制：只傳送下邊帶信號圖11.11單頻調制SSB信號波形圖UΩm相移法上述濾波法要求濾波器過渡帶很陡，當調制信號中的低頻分量越豐富時，濾波器的過渡帶要求越窄，實現(xiàn)起來就越困難。另一種方法叫相移法圖11.12相移法實現(xiàn)SSB框圖殘留邊帶調制的頻譜11.3角度調制的基本概念無論是調頻或調相，都使得載波的總相角發(fā)生變化，因此兩者統(tǒng)稱為角度調制。載波信號的頻率和相位隨調制信號變化的調制分別稱

7、為頻率調制(FM)和相位調制(PM)，簡稱調頻和調相。調頻：電報通信、調頻廣播、無線電視、模擬通信系統(tǒng)調相：數(shù)字通信的相移鍵控。調制信號：uΩ(t)載波：uC(t)=UCmcosωCt調頻信號uFM(t)的瞬時角頻率ω(t)不再是常數(shù)ωC,而是隨調制信號的變化而變化：調頻波的數(shù)學表達式ω(t)=ωC+kfuΩ(t)ωC：中心頻率kf：調頻比例常數(shù)kfuΩ(t)=Δω：頻率偏移調頻信號uFM(t)的瞬時相位φ(