通信原理第五章模拟调制系统
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第5章 模拟调制系统 作业
5-1已知调制信号()()cos 2000m t t π=,载波为42cos10t π,直流信号01A =,(1)分别写出AM 、DSB 、USB 、LSB 信号的时域表达式;
(2)画出AM 、DSB 、USB 、LSB 信号的频谱图;
(3)计算AM 、DSB 、USB 、LSB 信号的带宽。
5-2设模拟调制系统信道和接收端模型如图所示。
已知信道噪声()n t 为加性高斯白噪声,单边谱密度为6010/n w Hz -=,()m s t 为已调信号,载波频率1c f MHz =,对应的调制信号()m t 的最高频率为5H f kHz =。
试分析USB (1i s kw =,相干解
调)、AM (边带功率1s p kw =,载波功率4c p kw =,包络检波)两种情况下的下
列参数:
(1)带通滤波器的中心频率0f 、带宽B ;
(2)解调器输入端的信噪比/i i S N ;
(3)解调器输出端的信噪比/o o S N 。
解:
5-3某二级调制系统,副载波采用DSB 调制,主载波采用FM 调制。
如果有60路等幅的音频输入通路,每路载频限制在3.3kHz 以下,保护频带为0.7kHz 试求:
(1)试画出二级调制原理框图;
(2)FDM 信号带宽;
(3)假设最大频偏为800kHz,试求FM 信号带宽。
第5章思考题:5-2、5-5、5-9、5-11、5-14、5-15、5-18
(i m s t ()t。
通信原理模拟调制系统一、模拟调制系统的基本原理模拟调制系统的基本原理是将数字信号通过调制技术转换为模拟信号,然后通过信道传输,并在接收端使用解调技术将模拟信号还原为数字信号。
模拟调制系统由三个基本组成部分组成,分别是源编码器、调制器和信道。
源编码器将输入的数字信号进行编码处理,调制器将编码后的数字信号转换为模拟信号,并通过信道传输,接收端的解调器将模拟信号还原为数字信号。
二、常用的调制技术1.幅度调制(AM)幅度调制是一种常用的调制技术,通过改变载波信号的幅度来传输数字信号。
具体实现时,将载波信号与数据信号相乘,得到一个幅度变化的信号,然后通过信道传输。
发射端的解调器使用包络检测器将幅度调制信号解调为原始数据。
2.频率调制(FM)频率调制是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
频率调制有两种常用的方式,即调频调制(FM)和相位调制(PM)。
在调频调制中,数字信号的变化会导致载波信号频率的变化,而振幅保持不变。
接收端的解调器使用频率解调器将模拟信号还原为数字信号。
3.相位调制(PM)相位调制也是一种将数字信号转换为模拟信号的调制技术。
在相位调制中,数字信号的变化会导致载波信号相位的变化,而频率和振幅保持不变。
接收端的解调器使用相位解调器将模拟信号还原为数字信号。
三、调制解调器调制解调器是模拟调制系统中的关键设备,用于实现数字信号与模拟信号的相互转换。
调制解调器在发射端将数字信号转换为模拟信号,并通过信道传输。
在接收端,调制解调器将模拟信号还原为数字信号,以便进行解码和处理。
四、模拟调制系统的应用模拟调制系统广泛应用于音频和视频信号的传输。
在电视广播中,模拟调制系统被用于将图像和声音信号转化为模拟信号,然后通过无线或有线信道传输。
在手机通信中,模拟调制系统被用于将语音信号转化为模拟信号,然后通过无线信道传输。
总结:模拟调制系统是一种将数字信号转换为模拟信号的技术,常用于音频和视频信号的传输。
它包括源编码器、调制器和信道等组成部分,并通过调制解调器实现数字信号与模拟信号的相互转换。
第5章模拟调制系统5.1复习笔记一、幅度调制SU(线性调制)原理幅度调制是由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。
1.调幅(AM)(1)调制模型图5-1AM调制模型(2)时域表达式调幅信号时域表达式为式中,A0为外加的直流分量;m(t)可以是确知信号,或随机信号。
(3)AM调制波形和频谱图图5-2AM调制波形和频谱(4)频谱①频谱表达式若m(t)为确知信号,则AM信号的频谱为②频谱特性a.AM信号的频谱由载频分量、上边带、下边带三部分组成。
b.频谱的带宽是基带信号带宽f H的2倍,即B AM=2f H(5)调制特性①调制功率a.调制总功率AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。
b.载波功率载波分量并不携带信息,载波功率表达式为c.边带功率边带功率与调制信号有关,边带功率表达式为②调制效率a.调制效率的定义调制效率是有用功率(用于传输有用信息的边带功率)占信号总功率的比例。
b.调制效率的一般表达式c.调制效率的特殊表达式单音余弦调制信号调制效率为/在“满调幅”(时,又称100%调制)条件下,调制效率的最大值为。
AM信号的功率利用率比较低。
2.双边带调制(DSB)(1)时域表达式将AM调制中的直流A0去掉,得到一种高调制效率的调制方式双边带调制(DSB)。
其时域表达式为(2)DSB调制波形和频谱图图5-3DSB信号的波形和频谱图(3)频谱①频谱表达式②频谱特性a.频谱中不存在载波分量;b.所需的传输带宽是调制信号带宽f H 的2倍,即2DSB HB f (4)调制特性①DSB 信号的调制效率是100%,即全部功率都用于信息传输。
②DSB 信号的包络不与调制信号的变化规律一致,不能采用简单的包络检波来恢复调制信号,需采用相干解调,又称同步检测。
3.单边带调制(SSB)(1)滤波法①滤波法原理先产生一个双边带信号,然后让其通过一个边带滤波器,滤除不要的边带,即可得到单边带信号。
通信原理(第七版)-樊昌信-第五章-模拟通信系统-重要知识点1.调制的⽬的:(1)将信号转换为适合在信道中传输的已调信号;(2)实现多路复⽤,提⾼信道利⽤率;(3)改善系统抗噪声性能;2.调制⽅法:2.1 滤波法:Sm(t)= [ m(t)· coswc·t ] * h(t);2.2 移像法:Sm(t)= Si(t)· coswc·t + Sq(t) · sinwc·t;其中:Si(t) = m(t) * hi(t);Sq(t) = m(t) * hq(t);hi(t) = h(t)· coswc·t;hq(t) = h(t)·sinwct;3.AM(hi(t) = 1;hq(t) = 0):3.1 调制框图:3.2 表达式:为了将原始信号的波形通过包络描述出来,必须将其移动到x轴之上,即:A0 >= |m(t)max| or 调幅指数:m = |m(t)max| / A <= 13.3 因为调制将信号搬移到远处,⼜因为信号频谱本⾝就有x轴左右对称,那么其已调信号带宽为:B = 2*fH3.4 看3.2得到前半部分的功率是(注意:开始m(t)功率为Pm):后半部分类推得AM信号的平均功率:3.5 那么其调制效率或者功率利⽤率:3.6 噪声:Nt = n0/2 *2Bbpf = n0 * Bbpf = 2*n0*fm3.7 解调器输⼊噪声⽐:Si / Ni = (Ps+ Pc)/2*no*fm3.8 解调器输出:3.8.1 噪声与信号:噪声:经过低通,去直流之后,N0 = 1/4 * Ni(因为n0(t) = 1/2 * nc(t))信号:经过低通,去直流之后,S0 = 1/4 * Pm = 1/2 * Ps(因为:m0(t) = 1/2 * m(t))3.8.2 输出信噪⽐:So/No = ( 1/2 * Ps )/(1/4 * Ni)3.9 调制增益:GAm = (So/No )/(Si / Ni ) = 2*ps/(Pc + Ps)100%调制时候即A = |m(t)|max :调制效率 = (A0²/2) / (A0²/2 + A0²) = 1/3调制增益 GAm = 2/3(观察3.5与3.9)3.10 门限效应:⾮相⼲解调器(包络检波)的⾮线性解调作⽤引起的,使⽤⾮相⼲解调时候,⼩信噪⽐,使得输出信噪⽐不是随着输⼊信噪⽐减⼩⽽减⼩,⽽是急剧恶化的现象;3.11 优缺点:缺点:功率利⽤率低;优点:包络检波电路简单,解调器输出信号为有⽤信号的2倍;应⽤:中短波调幅⼴播;4.DSB-SC将AM的A0给去掉,就没Pc了;4.1 信号:4.2 带宽:2*fm4.3 输⼊信噪⽐:Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni4.4 输出信噪⽐:So/No = ( 1/2 * Ps )/(1/4 * Ni)(相⼲解调,⾳译包络不能反应m(t)了)4.5 调制增益GDsb = 24.6 调制效率:14.7 优缺点:缺点:相⼲解调电路复杂;优点:调制效率⾼;应⽤:作为SSB、VSB信号的基础;5.SSB:⽤滤波器滤出⼀个边带;5.1 信号:5.2 带宽:B = fm(因为是单边带)5.3 输⼊信噪⽐:Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni5.4 输出信噪⽐:So/No = ( 1/4 * Ps )/(1/4 * Ni)(因为是单边带,功率减半)5.5 调制增益 GSsb = 15.6 调制效率:15.7 优缺点:优点:带宽减少了⼀半,节省发射功率;缺点:都相移pi/2很困难;6.VSB: 介于SSB与DSB的折中(哈哈,⼈⽣的⼤道理啊)6.1 信号(我们由解调器我们的解调⽅式及我们需要的信号波形,逆推出H(w)满⾜的关系式):Svsb(w) = H(w)* SDsb(w)6.⾓度调制:6.1 ⼀般表达式:6.2 单⾳调频: 将m(t)信号表达式带⼊其FM信号的定义式⼦中去得: Δf = Kf * Am / 2pi 最⼤频偏6.2.1 带宽:6.2.2 G:(⼤信噪⽐)(⼩信噪⽐)6.2.3 预加重与去加重:预加重:因为上图,在信道噪声介⼊之前,⼈为提⾼信号的⾼频分量,使得信噪⽐上升;去加重:将⾼频噪声衰减,增强低频信号分量(因为调频⼴播中⾳乐、语⾳在低频)7.补充:。