第五章模拟调制系统PPT课件

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第五章模拟调制系统PPT课件

1 m(t)
2
1 2
m(t
)
sin
c
t
1
sS S B (t)2m (t)co sct
1 2m ( t)sin ct
“－” 表示上边带信号， “＋” 表示下边带信号
m
(t)
是 m (t) 的希尔伯特变换。Leabharlann 黄超制作SSB技术实现难点：
第5章模拟调制第
12
页
➢ 滤波法：理想低通或高通滤波器难以实现
3、改善系统抗噪声性能；
黄超制作
调制的分类
正弦波调制
调制
脉冲调制
模拟调制数字调制
第5章模拟调制第
3 页
t
t
黄超制作
5.1 幅度调制原理 1、AM调制
m(t )
＋
第5章模拟调制第
4 页
sAM (t )
A0
cosc t
AM 调制模型
s A M ( t ) A 0 m ( t ) c o sc t A 0 c o sc t m ( t ) c o sc t
sDSB (t )
+
SDSB(t)+ni(t)
BPF
×
第5章模拟调制第
18 页
解调器
LPF
噪声n(t)
从图中可以看出
cos ct m(t)n(t)
o
o
输出信号S功m率 2(t)
oo
输出噪声N功n率 2(t)
oo
输入信号S 功 s2率(t) 输入噪声N功n率 2(t)
i DSB
ii
黄超制作
(1)输入信号S功 s2率(t) i DSB
黄超制作

大学课程通信原理第5章-模拟调制系统课件

调制信号：原始基带信号
模拟调制：调制信号取值连续数字调制：调制信号取值离散
正弦波模拟调制
载波：携带调制信号的信号
正弦波调制：正弦型信号作为载波脉冲调制：脉冲串作为载波
正弦波数字调制脉冲模拟调制脉冲数字调制
2
1 调制的定义和分类(2)
正弦波模拟调制
调制信号：模拟信号：m(t)
0 0
A 2
M
c
M
c
已调信号的频谱是调制信号频谱的线性搬移。
线性调制
4
2.1 幅度调制的原理(2)
幅度调制器的一般模型
mt
ht
sm t
ht H
cos ct
sm t m t cos ct h t
Sm
1 2
M
c
M
c
H
m t ,ht 不同
双边带调幅(DSB) 标准调幅(AM)
载波分量
DSB分量
m ' t
sAM t
m0
S AM
m0
c
c
1 2
M
'
c
M
'
c
where m ' t M ' .
12
2.1 幅度调制的原理(8)
调幅系数
m ' t
AM
max 1 m0
已调信号的包络与调制信号成比例变化.
m't
sAM t
m0
m0 m '(t )
sAM t m0 m '(t)
单边带调幅(SSB)
残留边带调幅(VSB) 5
常规调幅AM：H(ω)为全通网络，m(t) 有直流成分。

【通信原理】模拟调制系统 ppt课件

• 频谱s：D无S (载t)B 频分m 量(t)cocs t
• 曲线S ：D(S )B1 2[M (c)M (c)]
PPT课件
13 13
第5章模拟调制系统
• 调制效率：100％ • 优点：节省了载波功率 • 缺点：不能用包络检波，需用相干检波，较复杂。
5.1.3 单边带调制（SSB）
• 原理：
• 频谱
设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为
• 由以上表示Sm 式( 可) 见A 2 ，M 在( 波形上c) ，M 已调信c号)的幅度随基带信号的规
律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性” 并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。
S d( ) 1 2M ( )H ( c) H ( c)
• 可以采用多级（一般采用两级）DSB调制及边带滤波的方法，即先在较低的载频上进行DSB调制，目的是增大过渡带的归一化值，以利于滤波器的制作。再在要求的载频上进行第二次调制。
• 当调制信号中含有直流及低频分量时滤波法就不适用了。
PPT课件
17 17
第5章模拟调制系统
• 相移法和SSB信号的时域表示
复用，提高信道利用率。 • 扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传输
带宽与信噪比之间的互换。
调制方式
• 模拟调制 • 数字调制
常见的模拟调制
• 幅度调制：调幅、双边带、单边带和残留边带 • 角度调制：频率调制、相位调制
PPT课件
55

第5章模拟调制系统ppt课件

t
状完全一样，因此用包络检波 A 0 m ( t )
的方法就很容易从已调信号中
O
恢复出原始调制信号；
cos ct
t
O
如果调制信号
m(t) max
A0，
t
就会出现“过调幅”现象，这 s A M ( t )
时用包络检波将会发生失真，
O
需要采用其他的解调方法。
t
s(5t).1T li 幅m T1度TT调/2/2s(制t)d(t线性cos调2c制t )1原co理2s2ct
5.1 幅度调制(线性调制)原理
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。幅度调制器的一般模型如图所示：
m(t )
×
h(t )
sm (t )
c(t ) Acos(ct 0 )
图 5-0 幅度调制器的一般模型
图中，m(t) 是基带信号，h(t) 是滤波器的冲激响应；
A0 m(t )
O
cosc t
O
sAM (t )
H
载频
A0
O H
SAM ( )
载频
A0
1
t
c
2 O
下边带
c
t
上边带
O
t
BAM 2fH
图5-2 AM 信号的波形和频谱
5.1 幅度调制(线性调制)原理
通过调制信号的波形可以
看出，如果
m(t) max
A0
，则AM
m (t)
O
பைடு நூலகம்
波的包络与调制信号 m(t)的形
S m ()1 2[M (c)M (c)]

第5章模拟调制系统2 OKPPT课件

调制器
(d) 间接调相
04.12.2020
第四章模拟调制系统
13
•
PM与 FM的区别
s P M (t) A c o s [c t K P f(t)]
sFM (t)A cos ctK f f(t)dt
PM是相位偏移随调制信号f(t)线性变化，FM是相位偏移随f(t)的积分呈线性变化。
如果预先不知道调制信号f(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号还是调频信号。
表示最大的相位偏移。
04.12.2020
第四章模拟调制系统
9
•
若对载波调频，则有：
sF M (t)A cos ctK fA mcosm tdt
•
A co s ct m fsin m t
•
其调中频，指mf数。K fA mm m max
fmax fm为最大角频偏
称为
•
max KfAm
f m a x
04.12.2020
第四章模拟调制系统
5
➢角度调制：频率调制和相位调制的总称。
已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。
与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。
04.12.2020
第四章模拟调制系统
• 设调制信号为单频的余弦波，即
f(t)Amcom st
• 用它对载波进行相位调制时，将上式代入
s P M (t) A c o s [c t K P f(t)]
• 得到 s P M ( t) A c o s c t K P A m c o sm t
t
–其中， mp KPAm 为调相指数，

《模拟调制系统》课件

随着物联网、智能家居和工业自动化等领域的快速发展，模拟调制系统的市场需求不断增长。
随着新技术的出现和应用，模拟调制系统的竞争格局将发生变化，新的竞争者将不断涌现。
技术创新推动市场发展
随着数字信号处理、人工智能和无线通信等技术的不断创新和应用，模拟调制系统的市场将进一步扩大。
THANKS
解调过程
在接收端，通过解调器将高频载波信号还原为低频信息信号。解调过程是调制的逆过程，通过检测载波信号的幅度、频率或相位变化，提取出原始的信息信号。
模拟调制系统的应用场景
在有线电视系统中，模拟调制技术用于传输电视信号，包括图像和声音信息。
模拟调制系统在遥测遥控领域中用于传输控制指令和数据采集信号。
应用拓展
物联网应用
将模拟调制系统应用于物联网领域，实现物联网设备的远程控制和数据传输。
智能家居应用
将模拟调制系统应用于智能家居领域，实现家居设备的互联互通和智能化控制。
工业自动化应用
将模拟调制系统应用于工业自动化领域，实现工业设备的远程监控和自动化控制。
市场前景
市场需求增长
竞争格局变化
02
信号源可以是各种类型的信号发生器，如正弦波、方波、三角波等。
03
信号源的频率、幅度和波形等参数可以根据需要进行调整。
04
信号源的稳定性、精度和抗干扰能力对整个模拟调制系统的影响较大。
调制器
调制器是模拟调制系统的核心部分，负责对信号源产生的原始信号进行调制。
输标02入题
调制器通常由调制电路和调制器芯片组成，调制电路用于对原始信号进行处理，调制器芯片则完成实际的调制功能。
感谢观看

(通信原理课件)第5章模拟调制系统

数字调制技术与模拟调制技术的对比
模拟信号
频率范围宽广，传输距离有限，信号易受噪声和干扰。
数字信号
信号质量稳定，传输距离远，可以进行纠错和加密处理。
模拟调制系统的应用场景
1 广播电视

2 电信网络
3 药物反应分析
模拟广播电视、卫星传输等是模拟调制系统最典型的应用场景。
手机号码的拨叫、语音通信等都是通过模拟调制信号进行传输的。
2
调制指数
反映基带信号对载波相位影响程度的实数。
3
调制解调
用相位调制解调器进行信号的解调，得到原始的基带信号。
相位调制电路实现
移相调制电路
加上一个可调的移相网络来实现相位调制电路，具有较广泛的应用。
频率鉴别器
在解调中进行频率鉴别器，将相位调制信号转化为幅度调制信号。
锁相环电路
利用反馈来使输出信号的相位与设定相位保持一致，实现恒定的相位调制。
模拟调制系统
在通信原理中，模拟调制系统是通信系统的基础。本次演示将介绍模拟调制的各种技术和应用场景，并展示其未来的发展趋势。
模拟调制系统概述
定义
模拟调制系统，指通过调制信号的幅度、频率或相位，将基带信号转换为通信信号的一种系统。
作用
模拟调制系统可以将语音、图像等信息转化为高频信号，方便远距通信，具有广泛的应用。
直接调频电路
使用直接的变容二极管调制电路进行频率调制，未使用任何电感元件，在射频前端应用较广。
电容调制电路
通过改变电容的大小来调制载波频率，调制范围相对较小，但制造相对简单。
相位锁定环电路
使用恒振幅恒频率的信号进行相位锁定，能够获得较高的调制精度。
相位调制原理

经济法课件第5章模拟调制系统.ppt

Si
Sm2 (t)
1A
2
m(t)
2
(1
cos2ct)
1Am(t)2 1 A2 m2(t) 2Am(t)
2
2
1 A2 m2(t) 2
2Am( t )忽略
N nB
i
0
定义：输入信噪比
i
Si Ni
A2m2(t ) 2n0B
解调器输出端
定义：信号功率 S0
∵输出信号与包络检波器输入信号的包络 E(有t )关 ∴分析 E(的t )形成
四种信号同时演示
重要参数：信道带宽 BW DSB2H
4）解调方法只有相干解调
SSB 信号
1）信号表达式 2）频谱结构
分为上边带 SSB 和下边带 SSB 信号
S SS (B ) S D( SB )H ( )
重要参数：信号带宽 BSSBH
3）调制方法
四种信号同时演示
重要参数：信道带宽 BW SSBH
5.1.2 调制的目的将调制信号变换成适合信道传输的已调信号提高性能，特别是抗干扰能力，有效利用频带
5.1.3 调制的方法
幅度: AM、DSB、SSB、VSB 模拟
角度: FM、PM 数字
PE( f )
f
模拟调制连续变化的模拟量：单音正弦波
m (t )
sm (t )
调制器
离散的数字量：二进制数字脉冲 C (t )
VSB 频谱结构
Sm ()SVS ( B)
1 2M (c)M (c)H ()
讨论满足要求的 H()
分析思路：（1）发送端对信号进行调制的目的是为了使
接收端完整不失真地还原信号，因而H(的) 作
用需和接收机的功能综合考虑。

通信原理第5章模拟调制系统

A02 cos2 ct x2 (t) cos2 ct 2A0x(t) cos2 ct
10
第五章模拟调制系统
当调制信号无直流分量时，x(t)=0，且当x(t)是与
载波无关的较为缓慢变化的信号时，有
PAM
A02 2
x2 (t) 2
Pc
Ps
式中，Pc=A20/2为载波功率，Ps x2 (t) / 2 为边带功率。由上式可知，AM信号的平均功率是由载波功率和
的互补对称性就意味着将 HVSB(ω) 分别移动－ ωc 和 ωc就可以到如图9 (c)所示的HVSB(ω+ωc)和HVSB(ω －ωc)，将两者叠加，即
HVSB ( c ) HVSB ( c ) 常数
式中，ωm是调制信号的最高频率。
|ω|≤ωm
30
第五章模拟调制系统
经双边带调制
i 1
n
sDSB (t) x(t) cosct xi cosit cosct
i 1
如果通过上边带滤波器HUSB(ω), 则得到USB信号
sUSB (t)
n i 1
1 2
xi
cos(i
c )t
1 2
x(t)
cosct
1 2
xˆ(t)
sin
ct
21
第五章模拟调制系统
如果通过下边带滤波器HLSB(ω), 则得到LSB信号
第五章模拟调制系统
第五章模拟调制系统
5.1 模拟信号的线性调制 5.2 模拟信号的非线性调制 5.3 模拟调制方式的性能比较
1
第五章模拟调制系统
5.1 模拟信号的线性调制
5.1.1 常规双边带调制（AM）常规双边带调制就是标准幅度调制，它用

通信原理(第五章)模拟调制系统

n i =1
mi cos wit
有 m ˆ (t ) = å
n i =1
mi sin wit
二、幅度调制的原理（6）(VSB）

残留边带(VSB) ：信号带宽B介于单边带(SSB)信号和双边带 (DSB)信号之间。如何确定残留边带滤波器的特性H(ω )？先考虑如何解调，即如何从接收信号中来恢复原基带信号？设采用同步解调法进行解调，其组成方框图如图5-8 输入信号为 Sm(w) = 1 [ M (w - wc) + M (w +wc)] H (w)
2 (5.1 - 24)
载波为：
s(t ) = cos wct ? S (w) p [d (w +wc) +d (w - wc)]
1 1 [ Sm(w) * S (w)] = [ M (w + 2wc) + M (w)] H (w + wc) 2p 4 1 + [ M (w) + M (w - 2wc )] H (w - wc ) (5.1 - 26) 4
max max
- [ m(t )] min +[ m(t )] min
二、幅度调制的原理（5）(SSB）
SSB信号：
在DSB调制信号的基础上，仅保留一个边带。将图5-4中的带通滤波器设计成如图5-5b所示的传输特性。将产生上边带信号，相应的频谱如图5-5c所示。信号带宽B=fx，其中fx是信号的最高频率)。如何描述？产生下边带SSB信号的理想低通滤波器可表示为： ì 1 t >0 ï 1
sm(t ) = A0 cos wct + m(t )cos wct
Sm(w) = p A0[d (w - wc) +d (w +wc)] +

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5
m(t) O
A0+ m(t)
O cos wc(t)
O
sAM(t)
O
w 正弦载波：s (t) A cot s( )
c
0
A：振幅
t
ωc=2πfc：角频率 0：初相位
t
M(w)
1t£wH0 Nhomakorabeaw H
w
SAM(w)
pA0
1 2
pA0
t
t
£wc
0
wc
w
SFM(t)
正弦波调制的信号波形
x (t) O
假设信号波形 t
4. 效率
AM波的平均功率为：
P AM SA 2 M (t)A 2 02m 2 2(t)P cP s
Pc为载波功率，Ps为边带功率
调制效率：
AM
Ps Pc Ps
1 2
举例 15
标准调幅AM(续)
5. 缺点：边带传递有效信息，载波不传，但载波要占一半以上的功率，发送功率的效率低。
16
三、抑制载波双边带调幅DSB
扩展信号带宽，实现带宽与信噪比之间的互换，提高抗干扰、抗衰落能力。
调制对通信系统的有效性和可靠性都有影响。
4
引言(续)
调制方法
正弦波调制
脉冲调制
模拟调制
幅度调制线性调制
角度调制非线性调制
数字调制
模拟调制数字调制
标准调幅AM 双边带调制DSB 单边带调制SSB 残留边带调制VSB 调频FM 调相PM 振幅键控ASK 频移键控FSK 相移键控PSK，DPSK 其他QAM，MSK 脉幅调制PAM 脉宽调制PDM 脉位（脉速）调制PPM 脉码调制PCM 增量调制ΔM 差分脉码调制DPCM
12
标准调幅AM(续)——解调
2. 解调—包络检波
电路：
D AM信号 R
C A0 mt
整流器
低通滤波器
结果：当Ao+m(t) ≥0且fH≤1/(RC) ≤fc时
mo(t) ≈ Ao + m (t)，经隔直电路得到m (t)
13
标准调幅AM(续)
3. 应用中短波广播通信
14
标准调幅AM(续)
目的：提高发送功率的效率 m(t)
SDSB (t)
1. 调制
cos ωct
m(t)为直流=0的基带信号，若m(t)含有直流分量，
可通过隔直电路去掉。
sDS(tB )m (t)cowcts
M(f)
1
上边带
S(f)
下边带
1/2
上边带
f 0
(a) 调制信号频谱密度
-fc
0
fc
f
(b) 已调信号频谱密度 17
8
一、通用模型
调制信号控制载波的幅度，使之随调制信号呈线性变化
m(t)
h (t) sm(t)
cos ωct
sm(t)[m(t)cowcst]*h(t) Sm(w)1 2[M(wwc)M(wwc)H ](w)
乘法器用于基本调制，h(t)控制产生不同的调幅波。
9
二、标准调幅AM
1．调制
m(t)
SAM (t)
抑制载波双边带调幅DSB(续)
2. 解调——相干解调
mo
(t)
1 2
m(t)
a
-fc
SDSB (t) SAM (t)
LPF mo(t)
cosωct
1/2
f
0
fc
b
-fc
c
-2fc
d
-fH
0
fc
1/2 1/4
0
1/2
0
fH
f
f 2fc
f
18
抑制载波双边带调幅DSB(续)
3. 应用立体声广播
4. 效率 SDSB (t)信号无载频分量，Pc=0 效率ηDSB=100%
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2
5.1 引言
关于载波调制的几个概念
信息源调制调制器已调信道已调解调器调制受信者
信号
信号信号
信号
载波噪声源
调制—用基带信号的变化规律去控制载波的某些参数解调—从已调信号的参数中提取基带信号的变化规律
调制信号—来自信源的消息信号（基带信号），模拟/ 数字
w
t
载频
SAM (w)
p mA00
p mA00
1
2
w
0
w
w
c
c
t
下边带
上边带
11
标准调幅AM (续)—调制
说明： 1. 调制使频谱搬移，但未改变形状。AM频
谱波形关于±ωc对称，分上、下边带 2. 调制使已调信号带宽增加一倍 3. 若m(t)为随机信号，频域使用功率谱描述，
结论相同 4. 要包求络失A0真+ 。m(称t) |≥m(0t，)|m否ax/则A0，为“调过幅调指幅数”，使 5. 要求ωc≥ωH，否则，发生交叠失真
20
单边带调幅SSB(续) S(f)
上边带
上边带
下边带
原理：
两个边带包含相同的信息
只需传输一个边带：
上边带或下边带要求m(t)中无太低频率上边带
技术难点
陡峭截止特性的滤波器难实现
采用多级DSB调制及边带滤波的方法。先在较低载频上进行DSB调制，增大过渡带的归一化值。再在要求的载频上二次调制
载波—未受调制的周期性振荡信号，适合在信道中传送，正弦波/周期性脉冲
已调信号—载波调制后的信号，含有调制信号的全部
特征
3
引言（续）
载波调制的目的
无线传输中，把基带信号的频谱搬到较高的载波频率上，提高传输性能，降低发送功率，缩短天线尺寸；
把多个基带信号分别搬移到不同的载频，实现频分复用，提高信道利用率
5. 缺点：已调信号带宽增大一倍, 信道利用率低
19
四、单边带调幅SSB
目的：提高信道利用率
1. 调制 (滤波法)
m(t)
边带滤波器 SSSB(t) H(ω)
cosωct
sS S (t)B 1 2m (t)co wcts 1 2m ˆ(t)siw n ct
H(w)为理想低通时，提取下边带（+）； H(w)为理想高通时，提取上边带（-）
A0
cos ωct
m (t)为直流=0的基带信号，A0为外加直流（若m (t)含有直流分量，将其归入A0）
SAM (t) = [ A0 + m (t) ] cos ωct
10
标准调幅AM(续)—调制
m(t) O
Am00+ m(t)
O cos wc(t)
O
sAM (t)
O
t
M(w) 1
t
w H
0
w H
第五章模拟调制系统
引言幅度调制频分复用线性调制应用举例线性调制系统的抗噪性能分析角度调制调频信号的产生和解调调频应用举例调频系统的抗噪性能分析各种模拟调制系统的比较
1
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总体概述
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脉冲高度在变化
PAM 波形
O
t
脉冲位置不变宽度变化 PDM 波形
O
t
脉冲宽变不变脉冲位置在变化
PPM波形
O
t
PAM、 PDM、 PPM 的信号波形
5.2 幅度调制原理
一、通用模型二、标准调幅AM 三、抑制载波双边带调幅DSB 四、单边带调幅SSB 五、残留边带调幅VSB

第五章模拟调制系统PPT课件

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