第四章模拟调制系统资料
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第四章模拟调制系统4.1 引言由消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量,这种信号大多不适宜直接传输。
必须先经过在发送端调制才便于信道传输。
而在接收端解调。
所谓调制,就是按原始信号(基带信号、调制信号)的变化规律去改变载波某些参数的过程。
①将基带信号频谱搬移到载频附近,便于发送接收;调制的作用:②实现信道复用,即在一个信道中同时传输多路信息信号;③利用信号带宽和信噪比的互换性,提高通信系统的抗干扰性。
常用调制方式分类:连续波调制模拟调制数字调制幅度调制频率调制振幅键控(ASK)频移键控(FSK)脉冲幅度调制模拟调制脉冲宽度调制脉冲位置调制脉冲调制数字调制脉冲编码调制(PCM)增量调制(?M)4.2 幅度调制(线性调制)原理幅度调制是高频正弦载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。
一、线性调制器的一般模型所谓线性调制:波形上,幅度随基带信号呈正比例变化;频率上,简单搬移。
但是,已调信号和基带信号之间非线性。
58s t A cos tc正弦型载波:振幅载波角频率基带调制信号(消息信号):m t M用消息信号(调制信号)m t 去调制正弦型载波s t A cos c t ,或者说正弦载波的幅度随消息信号作线性变化。
已调信号:m t A cosAtc 2M Mc c已调信号的频谱,smt ~已调信号可看出M 频率搬移了。
第一章讲过,消息信号m t 类比货物,A tcos(可看成幅度 A 1)c类比火车,货物m t 承载在火车带通滤波器h ts mtc os t 上,发送给接收方,类比到c cos tc达站上海车站,到站后卸货,即接图:线性调制器的一般模型收机解调。
已调信号s tm 的产生方法如图:(即线性调制器的一般模型)带通滤波器的传递函数:H ,带通滤波器的冲激响应:H h t 线性调制器的输出:时域表示:s m t m t cos c t h t频域表示:1 Sm 2 M M Hc c在该模型中,适当地选择带通滤波器的传递函数,可得到不同的幅度调制信号:普通调幅AM双边带信号(DSB—SC)单边带信号(SSB)59(1) 普通调幅(AM )AM 的时域表示:s AM m0 m' t cos c t m cos c t m' t cos c t载波项双边带信号DSB式中:m t 0 0m m' t ,m m t max为作图方便,m' t 画成单音频正弦波,AM 的时域信号波形见下图。
第四章数字信号的基带传输由消息转换过来的原始信号所具有的频带称为基本频带(或基带)。
对基带信号的频谱不做搬移的传输称为基带传输。
一、数字基带信号的基本波形1 •单极性不归零码图例。
1和0分别对应于正电压(或负电压)和零电压,只能用于极短距离传送。
①有直流成分;②判决电平在1/2处,较难稳定;③同步问题不能解决;④ 需要解决接地(零电平)问题。
2 •双极性不归零码图例。
1和0分别对应于正电压和负电压,可用于低速数据传送如RS-232。
①统计平均1和0出现各一半时无直流成分;②判决电平为0电平,容易稳定;③ 不需要解决接地(零电平)问题;④同步问题仍然不能解决;⑤1和0不等概率分布时有直流成分。
3. 单极性归零码图例。
1对应于一个宽度小于码元宽度T的正脉冲,0无脉冲,/T称为占空比。
可提取同步信号。
4. 双极性归零码图例。
1和0分别对应于一个宽度•小于码元宽度T的正脉冲和负脉冲。
相邻脉冲必有零电平,可提取同步信号。
5. 差分码图例。
以相邻码元电平极性的改变表示1,否则表示0。
(“ 1”差分码)6. 多进制码每一个码元可表示若干二进制数。
如四进制码。
图例。
二、数字基带信号的线路编码对原始基带信号作编码转换时需要遵循的原则:无直流分量,尽量在中频带;包含定时信息;与信源统计特性无关;一定的错误检测能力;误码增殖小;转换设备简单;传输效率高。
1.曼彻斯特码每个码元用两个连续且极性相反的脉冲来表示,比如用“正+负”脉冲表示1,用“负+正”脉冲表示0。
直流分量被完全消除,在连续1 和连续0 都有码元间隔。
图例。
2.差分曼彻斯特码图例。
每个码元用两个连续且极性相反的脉冲来表示,以相邻码元电平极性的改变表示0,否则表示1。
(“0”差分双相码)3.CMI 码(Coded Mark Inversion)用“负+正”脉冲(编码01)表示0,用“负+负”脉冲(00)“正+正”脉冲(11)表示1。
规定接续的码元1(不管是否有0 将它们隔开)须由交替反转的00 或11表示。