第3章模拟线性调制 3.1双边带调幅 31常规调幅(AM) 312抑制载波双边带调幅( DSB-SC) 在常规调幅信号中,信息完全由边带传送。在消息信号f()上不附加直流分量A 直接用f()调制载波的幅度,便可得到抑制载波的双边带调幅信号,简称双边带信号。双 边带信号的时间波形表达式为 SpsB(O=f(coso(o) 相应的已调信号的频谱表达式为 SpsB(o)=F(o-O)+F( 双边带信号的时间波形及频谱如图3-3和图3-4所示。由时间波形可知,双边带信号
·49· 第 3 章 模拟线性调制 3.1 双边带调幅 3.1.1 常规调幅(AM) 图 3-1 常规调幅波形 3.1.2 抑制载波双边带调幅(DSB-SC) 在常规调幅信号中，信息完全由边带传送。在消息信号 f (t) 上不附加直流分量 A0 ， 直接用 f (t) 调制载波的幅度，便可得到抑制载波的双边带调幅信号，简称双边带信号。双 边带信号的时间波形表达式为 s (t) f (t) (t) DSB c = cos (3-9) 相应的已调信号的频谱表达式为 ( ) ( ) ( ) DSB c c 2 1 2 1 S = F − + F + (3-10) 双边带信号的时间波形及频谱如图 3-3 和图 3-4 所示。由时间波形可知，双边带信号
在∫()改变符号时恰好(ω)也改变符号,这时载波就出现了反相点。已调信号的幅度包络 与f()不完全相同,说明它的包络不完全载有f()的信息,因而不能采用简单的包络检波 来恢复调制信号。 f(t)4 c(r)4 图3-3双边带信号的波形 图3-4双边带信号的频谱 3.13调制与解调 图3-5双边带调幅调制模型 图3-6常规调幅调制模型
·50· 在 f (t) 改变符号时恰好 c(t) 也改变符号，这时载波就出现了反相点。已调信号的幅度包络 与 f (t) 不完全相同，说明它的包络不完全载有 f (t) 的信息，因而不能采用简单的包络检波 来恢复调制信号。 图 3-3 双边带信号的波形 图 3-4 双边带信号的频谱 3.1.3 调制与解调 1. 调制 图 3-5 双边带调幅调制模型 图 3-6 常规调幅调制模型
图3-7用周期方波相乘产生双边带信号 图3-8双平衡环形调幅器 2.解调 图3-9相干解调原理
·51· 图 3-7 用周期方波相乘产生双边带信号 图 3-8 双平衡环形调幅器 2. 解调 图 3-9 相干解调原理
图3-10调幅信号的包络检波 32单边带调制(SSB 32.1用滤波法形成单边带信号 图3-11用滤波法形成单边带信号 图3-12滤波法形成单边带信号的频谱变换
·52· 图 3-10 调幅信号的包络检波 3.2 单边带调制(SSB) 3.2.1 用滤波法形成单边带信号 图 3-11 用滤波法形成单边带信号 图 3-12 滤波法形成单边带信号的频谱变换
图3-13多级滤波法原理图及频谱图 322用相移法形成单边带信号 1.单频调制 图3-14用相移法形成单边带信号 2.希尔伯特变换 图3-15希尔伯特变换关系图
·53· 图 3-13 多级滤波法原理图及频谱图 3.2.2 用相移法形成单边带信号 1. 单频调制 图 3-14 用相移法形成单边带信号 2. 希尔伯特变换 图 3-15 希尔伯特变换关系图
图3-16希尔伯特滤波器的传递函数 (1) coSo sino I 2 sino/ -cOSo I 3 f(/ f(osin@ I f(osin@e -f(ocos@ 3.一般情况下的时域表达式 图3-17单边带调制的相移法方框图 54·
·54· 序 号 m(t) m ˆ(t) 1 t c cos t c sin 2 t c sin t c −cos 3 f t t c ( ) cos f t t c ( )sin 4 f t t c ( )sin f t t c − ( ) cos 3. 一般情况下的时域表达式 图 3-17 单边带调制的相移法方框图 图 3-16 希尔伯特滤波器的传递函数
图3-18相移法中各点频谱变换关系 323单边带信号的解调 图3-19单边带信号的相干解调
·55· 图 3-18 相移法中各点频谱变换关系 3.2.3 单边带信号的解调 图 3-19 单边带信号的相干解调
图3-20例3-4中接收机框图 33残留边带调制(VSB) 33.1残留边带信号的产生 图3-21滤波法产生残留边带信号图3-22残留下边带的滤波器传递函数 图3-23残留上边带的滤波器传递函数 332残留边带信号的解调 图3-24残留边带信号的相干解调
·56· 图 3-20 例 3-4 中接收机框图 3.3 残留边带调制 (VSB) 3.3.1 残留边带信号的产生 图 3-21 滤波法产生残留边带信号 图 3-22 残留下边带的滤波器传递函数 图 3-23 残留上边带的滤波器传递函数 3.3.2 残留边带信号的解调 图 3-24 残留边带信号的相干解调
图3-25残留边带滤波器的衰减特性 3.4线性调制和解调的一般模型 3.4.1线性调制信号产生的一般模型 图3-26滤波法实现线性调制的一般模型 图3-27相移法实现线性调制的一般模型
·57· 图 3-25 残留边带滤波器的衰减特性 3.4 线性调制和解调的一般模型 3.4.1 线性调制信号产生的一般模型 图 3-26 滤波法实现线性调制的一般模型 图 3-27 相移法实现线性调制的一般模型
3.4.2线性调制信号解调的一般模型 图3-28线性调制相干解调的一般模型 图3-29插入大载波的包络检波 3.5线性调制系统的抗噪声性能 3.5.1通信系统抗噪声性能的分析模型 图3-30解调器抗噪声性能的分析模型 N:=nB (3-58) 图3-31带通滤波器的传递函数 3.5.2线性调制相干解调的抗噪声性能 图3-32线性调制相干解调的抗噪声性能分析模型
·58· 3.4.2 线性调制信号解调的一般模型 图 3-28 线性调制相干解调的一般模型 图 3-29 插入大载波的包络检波 3.5 线性调制系统的抗噪声性能 3.5.1 通信系统抗噪声性能的分析模型 图 3-30 解调器抗噪声性能的分析模型 Ni = n0B (3-58) 图 3-31 带通滤波器的传递函数 3.5.2 线性调制相干解调的抗噪声性能 图 3-32 线性调制相干解调的抗噪声性能分析模型
