4 模拟通信系统 研究对象：模拟通信系统 ■研究目的： (1)通过介绍模拟调制解调原理，初步认识和了解《通 信原理》这门课是在模块级系统级层次上分析和设计 通信系统 (2)通过分析不同模拟调制解调系统的抗噪声性能，了 解各种系统的抗噪声能力与调制解调器有关参数的关 系，这有助于人们在实际工作中正确地设计和选用调 制方式，优化模拟通信系统的性能 ■研究方法：不同模拟调制解调原理及其抗噪声性能
4 模拟通信系统 ◼ 研究对象：模拟通信系统 ◼ 研究目的： （1）通过介绍模拟调制解调原理，初步认识和了解《通 信原理》这门课是在模块级系统级层次上分析和设计 通信系统 （2）通过分析不同模拟调制解调系统的抗噪声性能，了 解各种系统的抗噪声能力与调制解调器有关参数的关 系，这有助于人们在实际工作中正确地设计和选用调 制方式，优化模拟通信系统的性能 ◼ 研究方法：不同模拟调制解调原理及其抗噪声性能
4 模拟通信系统 4.1 概述 ■4.2 幅度调制（线性调制）的原理 m4.3 线性调制系统的抗噪声原理 ■4.4 非线性调制（角调制)的原理 ■4.5 调频系统的抗噪声原理 ■4.6 各种模拟调制系统的比较 ■4.7 频分复用(FDM)技术
4 模拟通信系统 ◼ 4.1 概述 ◼ 4.2 幅度调制（线性调制）的原理 ◼ 4.3 线性调制系统的抗噪声原理 ◼ 4.4 非线性调制（角调制）的原理 ◼ 4.5 调频系统的抗噪声原理 ◼ 4.6 各种模拟调制系统的比较 ◼ 4.7 频分复用（FDM）技术
4.1 概述：基带信号 语言 包括（或不包括）直流分量 直接转换 的低通频谱 信息源 音乐 频率很低的电信号 图像 最高频率和最低频率之比 远大于1 基带信号 如电话信号的频率范围在300~3000Hz 基带信号可以直接通过架空明线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输 即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用是很不经济的
4.1 概述：基带信号 信息源 语言 音乐 图像 频率很低的电信号 直接转换 包括（或不包括）直流分量 的低通频谱 最高频率和最低频率之比 远大于1 基带信号 如电话信号的频率范围在300～3000Hz 基带信号可以直接通过架空明线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输 即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用是很不经济的
4.1 概述：调制和解调 调制：发送端把基带信号频谱 搬移到给定信道通带内的过程 调制器 原始信号 原始信号 解调器 解调：在接收端把已搬到给定信道 通带内的频谱还原为基带信号的过程
4.1 概述：调制和解调 原始信号 调制器 调制：发送端把基带信号频谱 搬移到给定信道通带内的过程 原始信号 解调器 解调：在接收端把已搬到给定信道 通带内的频谱还原为基带信号的过程
4.1.1 调制在通信系统中的作用 调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以 适应信道的要求 容易辐射 ■实现频率分配 实现多路复用 减少噪声和干扰的影响，提高系统抗干扰能力
4.1.1 调制在通信系统中的作用 ◼ 调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以 适应信道的要求 ◼ 容易辐射 ◼ 实现频率分配 ◼ 实现多路复用 ◼ 减少噪声和干扰的影响，提高系统抗干扰能力
4.1.2 调制的基本特征和分类 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)→ 脉冲波形 ↓ ↓ 数字调制 脉冲载波调制 连续波形 ! 矩形周期脉冲 单频正弦波 连续载波调制
4.1.2 调制的基本特征和分类 调制器 m (t ) C (t ) sm (t ) 连续变化的模拟量： 单音正弦波 模拟调制 离散的数字量： 二进制数字脉冲 数字调制 单频正弦波 连续波形 连续载波调制 脉冲波形 脉冲载波调制 矩形周期脉冲
4.1.2 调制的基本特征和分类 sm(f) 频谱之间呈线性搬移 线性调制 关系：AM、ASK m(f sm(f) 频谱之间没有线性对应 非线性调制 关系：FM、PM、FSK m(t) Sm(t) 调制器 幅度调制：AM、PAM、ASK c(t) m()改变载波信号C)的不同参数 频率调制：PM、FM、FSK 相位调制：PM、PPM、PSK
4.1.2 调制的基本特征和分类 调制器 m (t ) C (t ) sm (f ) 线性调制 非线性调制 m (f ) sm (f ) m(t)改变载波信号C(t)的不同参数 幅度调制：AM、PAM、ASK sm (t ) 相位调制：PM、PPM、PSK 频率调制：PM、FM、FSK 频谱之间呈线性搬移 关系：AM、ASK 频谱之间没有线性对应 关系：FM、PM、FSK
4.1.3 调制系统中讨论的主要问 题和主要参数 重点：(t)为取值连续的调制信号，c(t)为正弦载波 问题： (1)工作原理：包括调整系统的物理过程；调制信号、载波 信号和已调信号三者的关系（如数学关系、 波形关系及频 谱关系等)。 (2)已调信号的带宽 (3)过滤关系 (4)噪声对调制系统性能的影响 调制系统的主要参数为： (1)发送功率 (2)传输带宽 (3) 抗噪声性能，如输出信噪比等 (4)设备的复杂性
4.1.3 调制系统中讨论的主要问 题和主要参数 ◼ 重点：m(t)为取值连续的调制信号，c(t)为正弦载波 ◼ 问题： （1）工作原理：包括调整系统的物理过程；调制信号、载波 信号和已调信号三者的关系（如数学关系、波形关系及频 谱关系等）。 （2）已调信号的带宽 （3）过滤关系 （4）噪声对调制系统性能的影响 ◼ 调制系统的主要参数为： （1）发送功率 （2）传输带宽 （3）抗噪声性能，如输出信噪比等 （4）设备的复杂性
4.2 幅度调制（线性调制）的原理 幅度调制：用调制信号去控制正弦载波的振幅，使其按调制信 号作线性变化的过程 s,(t)=Am(t)cos(@t+o) 基带调制信号 h(t) s(1)=Acos(@t+o s.()=2MW+)+MU-f】 在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化 幅度调制信号 频谱搬排 是线性的 在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构 在频域内的简单搬移 线性调制
4.2 幅度调制（线性调制）的原理 h (t ) s t A t ( ) cos = + ( c 0 ) m(t ) 幅度调制：用调制信号去控制正弦载波的振幅，使其按调制信 号作线性变化的过程 s t Am t t m c ( ) ( )cos = + ( 0 ) 基带调制信号 ( ) [ ( ) ( )] 2 m c c A S f M f f M f f = + + − 在波形上，它的幅度随基带信号规律而变化 在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构 在频域内的简单搬移 幅度调制信号 频谱搬移是线性的 线性调制
4.2.1调幅(AM)：原理及波形 调制信号m(t)=0 m(t) SaM (t) 叠加直流4o 滤波器H=1) cos2πfi Ao+m(t) S4w(t)=[A,+m(t]cos2πft=A(t)cos2πft Sw(f)=2[8U+f)+-f]+,Mf+f)+Mf-f】 AAA +M(f) SAM(1) Sau()
4.2.1调幅（AM）：原理及波形 + m t( ) A0 S t AM ( ) cos 2 c f t ( ) 0 [ ( )]cos2 ( )cos2 AM c c s t A m t f t A t f t = + = ( ) 0 1 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 AM c c c c A S f f f f f M f f M f f = + + − + + + − 滤波器H(f)=1） 调制信号 m t( ) 0 = 叠加直流A0 O t t O O t O t m(t) A0 +m(t) f t 2 c cos s (t) AM 1 H − f H 0 f f A0 A0 1 2 c f c − f 0 f M ( f ) s ( f ) AM