第7章 频率调制与解调
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无线通信中的调制与解调技术一、调制技术1. 调制的概念和作用- 调制是指将要传输的信息信号与载波信号进行叠加或控制,使其适应信道传输的过程。
- 调制的作用是将低频信息信号转换为高频载波信号,以便在信道中传输和接收。
2. 常见的调制技术- 幅度调制(AM):通过改变载波的振幅来传输信息。
- 频率调制(FM):通过改变载波的频率来传输信息。
- 相位调制(PM):通过改变载波的相位来传输信息。
3. 不同调制技术的特点和应用- AM调制:简单且易于实现,但抗干扰能力较差,适用于电台广播。
- FM调制:对抗干扰能力强,适用于音频广播和无线电通信。
- PM调制:对抗干扰能力较差,适用于调频电视、雷达和导航系统。
4. 调制技术的发展趋势- 数字调制:将数字信号直接调制为模拟信号,提高传输效率和抗干扰能力。
- 复合调制:将多种调制技术结合,以适应不同的传输环境和需求。
二、解调技术1. 解调的概念和作用- 解调是将调制信号还原为原始信号的过程,以便进行信号的恢复和处理。
- 解调的作用是恢复出经过传输信道后被调制过的信号,以获取原始信息。
2. 常见的解调技术- 幅度解调:通过检测载波的振幅变化来还原信息信号。
- 频率解调:通过检测载波的频率变化来还原信息信号。
- 相位解调:通过检测载波的相位变化来还原信息信号。
3. 不同解调技术的特点和应用- 幅度解调:简单且易于实现,适用于AM调制的信号解调。
- 频率解调:对调幅信号解调效果较好,适用于FM调制的信号解调。
- 相位解调:适用于PM调制的信号解调。
4. 解调技术的发展趋势- 软件解调:利用计算机软件实现解调过程,提高解调的灵活性和性能。
- 盲解调:无需事先获得调制参数,直接对信号进行解调,适用于复杂的信号环境。
三、调制与解调技术的步骤1. 调制技术的步骤- 选择适合的调制技术和参数。
- 产生调制信号:将原始信息信号与载波信号进行叠加或控制。
- 调制预处理:添加同步信号、更正信息信号的频谱等。
郑州轻工业学院课程设计说明书题目:利用MATLAB实现信号的频率调制与解调姓名:宋蒙院(系):电气信息工程学院专业班级:电子信息工程专业学号:541101030233指导教师:赵红梅成绩:时间:2014年 6 月9 日至2014年 6 月13 日郑州轻工业学院 课 程 设 计 任 务 书题目 利用MATLAB 实现信号的频率调制与解调专业、班级 电子信息工程11级 2班 学号 33 姓名 宋蒙 主要内容、基本要求、主要参考资料等:主要内容:利用MATLAB 对信号 ()()⎪⎩⎪⎨⎧≤=其他 ,0t ,10002t t Sa t m进行频率调制,载波信号频率为1000Hz ,频偏常数s t K f 2.0,500==。
首先在MATLAB 中显示调制信号的波形和频谱,已调信号的波形和频谱,比较信号调制前后的变化。
然后对已调信号解调,并比较解调后的信号与原信号的区别。
基本要求:1、掌握利用MATLAB 实现信号频率调制与解调的方法。
2、学习MATLAB 中信号表示的基本方法及绘图函数的调用,实现对常用连续时间信号的可视化表示。
3、加深理解调制信号的变化;验证信号调制的基本概念、基本理论,掌握信号与系统的分析方法。
主要参考资料:1、王秉钧等. 通信原理[M].北京:清华大学出版社,2006.112、陈怀琛.数字信号处理教程----MATLAB 释义与实现[M].北京:电子工业出版社,2004.完 成 期 限: 2014.6.9—2014.6.13 指导教师签名: 课程负责人签名:2014年 6月 13日利用MATLAB实现信号的频率调制与解调电子信息工程 11级 2班指导老师:赵红梅摘要:FM属于角度调制,角度调制与线性调制不同,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。
FM调制又称为频率调制,与幅度调制相比,角度调制的最突出的优势在于其较高的抗噪声性能,但获得这种优势的代价是角度调制占用比幅度调制信号更宽的带宽。
调制与解调的名词解释调制和解调是在通信中常用的两种信号处理技术。
调制是指在通信过程中,通过改变一个信号(称为基带信号)的某些特性,将其转换为适用于传输和传递的信号(称为载波信号),以便能够有效地在媒介(例如空气中的无线电波或光纤中的光信号)中传输。
调制主要用于将信息通过传输介质传播给接收端。
调制技术的目的是在不增加功率和频带宽度的情况下,提高信息传输的可靠性、效率和距离。
解调是指在接收端将调制后的信号恢复成起始的基带信号的过程。
解调技术是调制技术的逆向过程,目的是恢复出原始的信息,以便于后续的信号处理和解读。
解调器通常会处理噪声、干扰和失真等问题,以保持准确性和可靠性。
调制和解调是通信系统中必不可少的两个环节,主要作用是实现可靠的信息传输和接收。
常见的调制和解调技术包括:幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)、振幅移键调制(ASK)、频移键调制(FSK)、相移键调制(PSK)等。
幅度调制(AM)是调制信号的幅度和幅度波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在AM调制中,基带信号的振幅对应调制波的振幅,它的变化则反映了基带信号的变化。
解调器将AM信号转换为原始的基带信号,在接收端进行解码。
频率调制(FM)是调制信号的频率和频率波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在FM调制中,基带信号的振幅对应调制波的振幅,但是基带信号的变化对应调制波的频率的变化,即频率和振幅成正比。
解调器将FM信号转换为原始的基带信号,在接收端进行解码。
相位调制(PM)是调制信号的相位和相位波动与基带信号的振幅及变化相关的一种调制技术。
在PM调制中,基带信号的振幅对应调制波的振幅,但是基带信号的变化对应调制波的相位的变化,即相位和振幅成正比。
解调器将PM信号转换为原始的基带信号,在接收端进行解码。
振幅移键调制(ASK)是将数字信号转换为模拟信号的一种调制技术。
ASK调制器根据待传输的数字信号(比特流)的高低电平来决定于载波的信号在该时间段内为高电平还是低电平。
信号处理中的调制和解调在信号处理中,调制(modulation)是指将信息信号转换为调制信号(carrier signal)的过程,而解调(demodulation)则是将调制信号还原为信息信号的过程。
调制和解调是通信系统中非常重要的环节,它们被广泛应用于电视、广播、无线通信等领域。
调制的目的是将信息信号在频率、相位或幅度等方面转换,并与调制信号相乘,从而将信息信号转换为调制信号的一部分。
调制主要有三种类型:幅度调制(Amplitude Modulation,AM)、频率调制(Frequency Modulation,FM)和相位调制(Phase Modulation,PM)。
幅度调制是最常见的一种调制方式,它是通过改变调制信号的幅度来反映信息信号的变化。
在幅度调制中,信息信号被加到载频信号上,形成调制信号。
在接收端,通过解调将调制信号还原为信息信号。
幅度调制在广播和电视传输中广泛应用。
频率调制是通过改变调制信号的频率来反映信息信号的变化。
在频率调制中,信息信号的大小决定了频率的偏移量。
相对于幅度调制来说,频率调制对噪声有更好的抗干扰能力,因此被广泛应用于无线通信。
相位调制是通过改变调制信号的相位来反映信息信号的变化。
在相位调制中,信息信号控制着相位的突变,在接收端通过解调还原出信息信号。
相位调制主要用于通信系统中提高带宽利用率、提高抗干扰能力等方面。
解调的目的是从调制信号中还原出原始的信息信号。
解调的方法通常与调制的方法对应,使用AM调制的信号通过AM解调器解调,使用FM调制的信号通过FM解调器解调,相同的原理也适用于相位调制。
在现代通信中,调制和解调往往都是数字化的,即将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
数字调制和解调可以避免模拟信号传输过程中的失真、噪声等问题,并且具有更好的抗干扰能力。
数字调制和解调广泛应用于数字电视、数字音频、移动通信等领域。
调制和解调是信号处理中非常重要的环节。
通过调制将信息信号转换为调制信号,经过传输后通过解调还原出原始的信息信号。
高频电子线路教案信息工程学院高频电子线路教案(总页)第 3 讲时间:第 1 周3.1 高频小信号放大器3.1.1 高频小信号放大器工作原理3.1.2 放大器性能分析3.1.3 高频谐振放大器的稳定性3.1.4 多级谐振放大器3.1.5 高频集成放大器3.2 高频功率放大器的原理和特性3.2.1 丙类功放的工作原理3.2.2 高频谐振功率放大器的工作状态3.2.3 高频功放的外部特性3.3 高频功率放大器的高频效应3.4 高频功率放大器的实际线路3.4.1 直流馈电线路3.4.2 输出匹配网络3.4.3 高频功放的实际线路举例3.5 其他高频功放、功率合成器与射频模块放大器 3.5.1 D(丁)类高频功率放大器3.5.2 功率合成与分配器3.5.3 射频模块放大器3.1 高频小信号放大器高频小信号放大器的特点:(1)增益高(2)▲频带选择性好(3)稳定性高(4)噪音系数小3.1.1 高频小信号放大器工作原理3.1.2 放大器性能分析1.晶体管的高频等效电路2.单调谐放大器的性能参数(1) 电压放大倍数K(2) 输入导纳Y i(3) 输出导纳Y o(4) 通频带B 0.707与矩形系数Kr 0.13.1.3 高频谐振放大器的稳定性1.放大器的稳定性分析2. 提高放大器稳定性的方法(1)选择C‘bc比较小的晶体管,使反馈作用减弱(2)在电路设计上采取措施,减小反馈的作用,实现“单向化”▲中和法▲失配法对上一讲的回顾3.2.3 高频功放的外部特性1.高频功放的负载特性2.高频功放的振幅特性3.高频功放的调制特性(1)基极调制特性(2)集电极调制特性4. 高频功放的调谐特性3.5.2 功率合成器与分配器1. 功率合成器的作用2.魔T混合网络(1)合成网络(2)分配网络6.1 振幅调制6.1.1振幅调制信号分析例6-16.1.2 振幅调制电路6.2 调幅信号的解调6.2.1 调幅解调的方法6.2.2 二极管峰值包络检波器6.2.3 同步检波器例 6-26.3 混频6.3.1 混频的概述6.3.2 混频电路6.4 混频器的干扰6.4.1 信号与本振的自身组合干扰6.4.2 外来干扰与本振的组合干扰6.4.3 交叉调制干扰(交调干扰)6.4.4 互调干扰6.4.5 包络失真和阻塞干扰6.4.6 倒易混频总结本章内容简介6.1 振幅调制6.1.1振幅调制信号分析1.AM调幅波的分析已调波的振幅随调制信号线性变化,即调幅波的包络线性正比于调制信号。
4.2.3幅度调制信号的解调*分类:相干解调~利用已调信号的相位变化来恢复调制信号 非相干解调~从已调信号的幅度变化中提取调制信号 1. 相干解调适用于AM 、DSB 、SSB 、VSB 信号条件:本地载波与发送端信号的载波必须保持同频同相 *模型:cos(ωc t+θ)s i (t)① 双边带(AM 、DSB )调幅信号的解调)cos()]([)(0ϕω++=t t m A t s c AM ;)cos()()(0ϕω+=t t m t s c DSB 不失一般性,以为例)(t s AM )cos()cos()]([)(0θωϕω+++=t t t m A t m c c p2/)]2cos())][cos(([00θϕωθϕ+++−+=t t m A c LPF 输出:2)cos()]([)(00θϕ−⋅+=t m A t m载波同步时(θϕ=0) )]([21)(0t m A t m +⋅=上式中的A 可以用隔直电路消除,0=A 即为DSB 的结果。
② 单边带(SSB )信号的解调(下边带))sin()(ˆ)cos()()(00ϕωϕω+++=t t mt t m t s c c SSB )cos()]sin()(ˆ)cos()([)(00θωϕωϕω+⋅+++=t t t mt t m t m c c c p 2/)]2sin()(ˆ)2cos()([2/)]sin()(ˆ)cos()([0000θϕωθϕωθϕθϕ++++++−+−=t t m t t m t mt m c c LPF 输出:2/)]sin()(ˆ)cos )([)(000θϕθϕ−+−=t m t m t m ( θϕ=0 2/)(t m =③ 残留边带(VSB )信号的解调 见)(ωVSB H 特性2. 非相干解调① AM 信号的非相干解调 包络检波电路D0’(t)0(t) m 0输入信号的正向周期,通过D 二极管正向电阻向电容C 充电,在二极管截止时,电容通过R 电阻放电。