电子科技大学通信原理(李晓峰版)课件第3章_模拟传输.ppt

通信原理第第3 3章章 模拟传输模拟传输3/31/20231/129信源调制器发射机信道接收机解调器信宿噪声发送设备接收设备基带信号基带信号基带信号基带信号调制信号调制信号已调带通信号已调带通信号带通信号带通信号模拟通信系统模拟通信系统信道中传输模拟波形的通信系统。信道中传输模拟波形的通信系统。3/31/20232调制器调制器调制信号调制信号已调信号已调信号幅度调制幅度调制角度调制角度调制都是 的函数被调信号被调信号3/31/20233已调带通信号已调带通信号:的谱的谱:的功率谱的功率谱:的归一化平均功率为：的归一化平均功率为：3/31/20234本章内容本章内容-模拟信号的调制、解调模拟信号的调制、解调3.1 幅度调制幅度调制3.2 模拟角度调制模拟角度调制3.3 幅度调制系统的抗噪声性能幅度调制系统的抗噪声性能3.4*角度调制系统的抗噪声性能角度调制系统的抗噪声性能3.5 各类通信系统的比较与应用各类通信系统的比较与应用 3/31/202353.1 幅度调制(Amplitude Modulation)3/31/20236已调带通信号的频谱是基带信号频谱的简单搬移已调带通信号的频谱是基带信号频谱的简单搬移幅度调制幅度调制-用信号去迫使高频载波瞬时幅度变化。用信号去迫使高频载波瞬时幅度变化。模拟常规调幅模拟常规调幅（AM）抑制载波双边带调幅（抑制载波双边带调幅（DSB-SC）单边带调幅（单边带调幅（SSB）残留边带调幅（残留边带调幅（VSB）信号）信号3/31/20237(conventional AM)3.1.1 常规调幅常规调幅AM 1表达式：表达式：调制：调制：复包络复包络:3/31/20238图（图（a）常规调幅）常规调幅图（图（b）过调幅）过调幅波形波形:3/31/20239（常规调幅（常规调幅:）一般：一般：常规调幅常规调幅:3/31/202310过调幅：过调幅：载波反相点载波反相点3/31/202311定义定义调幅指数：调幅指数：常：常规调规调幅幅其中其中：临临界界调调制制：过调过调制制波形如图（波形如图（b）所示。）所示。调幅指数影响功率分配调幅指数影响功率分配modulation index3/31/2023122.频域分析频域分析 频谱：频谱：频谱图：频谱图：Upper sidebandLower sideband3/31/202313常规常规AM信号的波形及频谱信号的波形及频谱3/31/2023143.功率与效率功率与效率 归一化功率：归一化功率：3/31/202315调调制效率：制效率：3/31/202316例：对于例：对于调福指数为调福指数为100的的AM信号信号1.周期方波调制信号：周期方波调制信号：2.单频正弦波调制信号：单频正弦波调制信号：3/31/2023174.接收接收 常规调幅常用的二极管常规调幅常用的二极管包络检波器包络检波器解调：解调：非相干解调：接收机不需要产非相干解调：接收机不需要产生与接收信号中的载波同频同生与接收信号中的载波同频同相的本地载波的接收方式。相的本地载波的接收方式。3/31/202318总结：总结：AM 信号的特点信号的特点:l 包络检波器包络检波器 用于检测用于检测 AM（常规调幅）（常规调幅）信号（接收信号（接收机简单），这是机简单），这是离散载波项的功劳。离散载波项的功劳。l AM信号的信号的功率效率功率效率 很低，因为离散载波项浪费功率。很低，因为离散载波项浪费功率。l AM 信号的信号的带宽带宽是是 信息信号信息信号 m(t)带宽的带宽的2倍倍.上下两上下两个边带完全对称，带宽浪费一半。个边带完全对称，带宽浪费一半。l 乘积检波器乘积检波器 用于检测用于检测 AM（常规调幅、过调幅）（常规调幅、过调幅）信信号，接收机复杂，这是号，接收机复杂，这是调幅只用常规调幅的原因。调幅只用常规调幅的原因。3/31/202319例例 AM 信号的功率信号的功率 联邦通信委员会（联邦通信委员会（FCC）用）用平均载波功率平均载波功率对对AM 广播频广播频段发射机评级段发射机评级;这种评级系统在这种评级系统在 AM 音频应用中很普通音频应用中很普通.假设一个假设一个 5,000-W AM 发射机发射机 与一个与一个 50-负载相连负载相连.如如果发射机被一个果发射机被一个1000hz的测试音的测试音 100%调制调制.我们计算一我们计算一些参数些参数未调制时载波未调制时载波 功率为功率为(设载波为电压信号设载波为电压信号)：平均载波功率平均载波功率3/31/202320调制信号调制信号:已调信号已调信号:AM 信号的归一化平均功率信号的归一化平均功率:3/31/202321在在 50-负载上负载上 AM 信号的实际功率信号的实际功率:在在 50-负载上负载上 AM 信号的峰值电压信号的峰值电压:调制效率调制效率:作业：2、3 3/31/2023223.1.2 抑制载波双边带调幅 Double-Sideband Suppressed Carrier (DSB-SC)1.DSB-SC信号信号 3/31/202323载波反相点载波反相点波形：波形：3/31/2023242.频域分析频域分析 频谱：频谱：Upper sidebandLower sideband3/31/2023253.功率与效率功率与效率调制效率调制效率:归一化功率归一化功率:3/31/2023264.发射和接收发射和接收发射（调制）：发射（调制）：接收（解调）：相干解调（接收机本地载波与接收载波同接收（解调）：相干解调（接收机本地载波与接收载波同频同相）频同相）LPF3/31/202327LPFAfter LPF:相干解调原理：相干解调原理：乘积检波器乘积检波器3/31/202328Discuss:同步检波同步检波相干解调相干解调乘积检波乘积检波3/31/202329接收机产生本地相干载波的方法：接收机产生本地相干载波的方法：1.发送端发射小功率离散载波发送端发射小功率离散载波（导频单音信号）（导频单音信号）2.接收端用锁相环提取同频同相载波接收端用锁相环提取同频同相载波注意：常规注意：常规AMAM也可以用相干解调获取基带信息信号也可以用相干解调获取基带信息信号3/31/202330总结：总结：DSB 信号的特点信号的特点:l 乘积检波器乘积检波器用于检测用于检测 DSB信号，信号，乘积检波器较包络检乘积检波器较包络检波器昂贵波器昂贵。l DSB信号的信号的功率效率功率效率 高。高。l DSB信号的信号的带宽带宽是是 信息信号信息信号 m(t)带宽的带宽的2倍倍.上下两上下两个边带完全对称，带宽浪费一半。个边带完全对称，带宽浪费一半。3/31/202331single sideband signal(SSB)3.1.3 单边带调幅（单边带调幅（SSB）1.SSB信号信号 只取只取DSB-SC信号中的上边带或下边带分量。信号中的上边带或下边带分量。上上边带边带信号信号：，频谱频谱：下下边带边带信号信号：，频谱频谱：3/31/202332频谱：频谱：3/31/20233311/2时域表达式时域表达式:截取基带信号的负频率部分或正频率部分再直接用截取基带信号的负频率部分或正频率部分再直接用DSB-SC调幅可产生单边带信号。如下：调幅可产生单边带信号。如下：设设 的希尔伯特变换为的希尔伯特变换为 ，解析信号为，解析信号为 。则则:由图示可以看出：由图示可以看出：m+(t)是是sUSB(t)的复包络的复包络3/31/202334因为因为 是是 的复包络的复包络3/31/202335单边带信号表达式：单边带信号表达式：SSB 信号的复包络信号的复包络:2.单边带信号的产生：单边带信号的产生：(2)相移法相移法(1)滤波法滤波法(3)维佛法维佛法3/31/202336(1)(1)滤波法滤波法 保留上边带的边带滤波器：保留上边带的边带滤波器：保留下边带的边带滤波器：保留下边带的边带滤波器：113/31/202337(2)相移法相移法 3/31/2023383.单边带信号的接收单边带信号的接收 SSB信号信号既有既有AM又有又有PM对于对于AM分量（实包络）分量（实包络）对于对于PM分量分量3/31/202339上边带信号的波形及频谱变换上边带信号的波形及频谱变换3/31/202340相干解调接收：相干解调接收：乘积检波器乘积检波器:LPF：以基带信号：以基带信号 的最高频率为截止频率的低通滤波器。的最高频率为截止频率的低通滤波器。3/31/2023414.功率功率 归一化平均功率归一化平均功率调制效率调制效率:3/31/202342例：例：SSB-AM 发射机被一正弦信号发射机被一正弦信号 调调制制,其中其中 。(a)计算计算 。(b)确定下边带确定下边带 SSB 信号的表达式。信号的表达式。(c)确定确定SSB 信号的归一化平均功率。信号的归一化平均功率。(d)确定确定SSB 信号的峰值。信号的峰值。(e)确定确定SSB 信号的均方根（信号的均方根（rms）值。）值。解解:3/31/2023433/31/202344总结：总结：SSB 信号的特点信号的特点:l 乘积检波器乘积检波器用于检测用于检测 SSB信号信号。而且。而且SSB信号的产生信号的产生比比AM、DSB复杂。复杂。l SSB信号的信号的功率效率功率效率 高。高。l SSB信号的信号的带宽带宽等于信息信号等于信息信号 m(t)的带宽。只有的带宽。只有 AM、DSB带宽的一半。带宽的一半。作业：4、113/31/2023453.1.4 残留边带调幅残留边带调幅(VSB)1.用滤波法产生用滤波法产生 VSB 信号信号令令3/31/2023463/31/202347DSB、SSB和和VSB信号的频谱信号的频谱 M(f)SDSB(f)SSSB(f)SVSB(f)ffff0000fc-fcfc-fcfc-fc都是基带都是基带信号频谱的简单平移信号频谱的简单平移 3/31/202348残留下边带调制的波形及频谱变换残留下边带调制的波形及频谱变换3/31/2023492.接收机接收机LPF3/31/202350选择合适的LPF的截止频率可滤除第二项。After LPF:3/31/202351 为了恢复无失真调制信号为了恢复无失真调制信号 M(f),HV(f)必须满足必须满足下面条件下面条件:互补对称性3/31/2023523/31/2023533.2 模拟角度调制 3/31/2023543.2.1角调制的基本概念角调制的基本概念 角调信号表达式：角调信号表达式：随随 变化。变化。1.相位调制与频率调制的概念相位调制与频率调制的概念(PM and FM)（1）相位）相位 和和 频率频率瞬时相位瞬时相位:对对 的瞬时相位偏移的瞬时相位偏移 :：载载波波频频率率 非线性调制，已调带通信号的谱不再是基带信号谱的简单搬移非线性调制，已调带通信号的谱不再是基带信号谱的简单搬移3/31/202355瞬时频率瞬时频率:瞬时频率偏移瞬时频率偏移:instantaneous3/31/202356(2)(2)相位调制（相位调制（PMPM）相位偏移正比于调制信号相位偏移正比于调制信号其中其中:相偏常数相偏常数PM 信号信号 表达式表达式:(调调相相器的灵敏度器的灵敏度)其含义是单位调制信号幅度引起其含义是单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量信号的相位偏移量3/31/202357（3）调频）调频(FM)其中其中:频偏常数（频偏常数（调频器灵敏度调频器灵敏度）频率偏移正比于调制信号频率偏移正比于调制信号 。调频调频信号表达式：信号表达式：其含义是单位调制信号幅度引起其含义是单位调制信号幅度引起FM信号的频率偏移量信号的频率偏移量相位偏移正比于调制信号相位偏移正比于调制信号 的积分。的积分。3/31/202358例例3.1 3.1 图示方波与锯齿波信号的调相与调频信号波形。图示方波与锯齿波信号的调相与调频信号波形。解：解：3/31/202359用用 FM 器产生器产生PM信号信号2.FM、PM 之间的转换之间的转换对 是FM对 是PM3/31/202360 用用 PM 器产生器产生FM信号信号对 是FM对 是PM3/31/2023613.最大频偏、相偏与调制指数最大频偏、相偏与调制指数(1)(1)最大相偏（峰值相偏）最大相偏（峰值相偏）：调角信号瞬时相位偏移的最大值。：调角信号瞬时相位偏移的最大值。PM信号信号：FM信号信号：3/31/202362(2)(2)最大频偏（峰值频偏）最大频偏（峰值频偏）已调信号的瞬时频率偏移的最大值。已调信号的瞬时频率偏移的最大值。PM信号信号：FM信号信号：3/31/202363例例3.2 若消息信号：若消息信号：可对可对 调频，又可调相。确定调频信号和调频，又可调相。确定调频信号和调相信号的表达式。调相信号的表达式。解解：PM调制：FM调制：单频信号单频信号3/31/202364所以所以调频信号和调相信号的表达式调频信号和调相信号的表达式：令令 与与 3/31/202365于是有，于是有，定义定义调制指数：调制指数：1.调调相指数相指数：2.调频调频指数指数：B表示基带信号表示基带信号m(t)的带宽，等于它的最高频率的带宽，等于它的最高频率fm。PM信号的最大相偏信号的最大相偏FM信号的最大相偏信号的最大相偏PM,FM 都是最大相偏都是最大相偏这一一结论只只对单频调制信号成立。制信号成立。3/31/202366例例3.3 3.3 已知调角波：已知调角波：（1 1）求）求 与与（2 2）若）若 是调相波，是调相波，求，求 与与（3 3）若）若 是调频波，是调频波，求，求 与与3/31/202367解：（解：（1）此角调波的相位偏移为）此角调波的相位偏移为 3/31/202368（2）若若为为PMPM波，波，则则,所以所以而且，而且，3/31/202369(3)(3)若若为为FMFM波，波，则则,易易见见，3/31/2023704.*窄带角度调制窄带角度调制角调信号：角调信号：若：若：，则称为窄带角调制，则称为窄带角调制此时：此时：角调信号可作如下近似：角调信号可作如下近似：恒包络恒包络包络有微小起伏包络有微小起伏3/31/202371 3.2.2 角度调制信号的频谱特性角度调制信号的频谱特性 1.基本结论基本结论 角调信号角调信号:复包络复包络:非非 的线性函数的线性函数是是 的线性函数的线性函数不再是基带信号谱的简单搬移不再是基带信号谱的简单搬移3/31/202372角调信号带宽估计，角调信号带宽估计，卡森规则：卡森规则：已：已调调信号信号带宽带宽，：基：基带带信号信号带宽带宽，定义频频偏比偏比 :时时，常用，常用公式。公式。角调信号的全部功率的角调信号的全部功率的9898在卡森带宽内在卡森带宽内3/31/202373对对于于单频单频正弦信号，正弦信号，（1）PM信号的信号的带宽带宽：（2）FM信号的信号的带宽带宽：幅度调制的信号带宽幅度调制的信号带宽由调制信号的带宽决定。由调制信号的带宽决定。角度调制的角度调制的带宽带宽和调制信号带宽、幅度有关，和调制器的参数有关。和调制信号带宽、幅度有关，和调制器的参数有关。传输同一基带信号，角度调制的已调信号带宽可宽可窄。传输同一基带信号，角度调制的已调信号带宽可宽可窄。FMFM信号的带宽较易控制信号的带宽较易控制 3/31/202374例例3.4 3.4 单频调频波的振幅为单频调频波的振幅为10V10V，瞬时频率为，瞬时频率为 求：（求：（1 1）信号表达式与）信号表达式与 ；（2 2）若频率）若频率 fm 提高到提高到 ，求，求 。解：（解：（1 1）基基带带信号信号带宽带宽：3/31/202375 3/31/202376（2 2）若）若 （不（不变变）（变为变为一半）一半）（变变化不大）化不大）3/31/202377例例3.5 3.5 给定调相信号给定调相信号 求：（求：（1 1）信号带宽）信号带宽 ；（2 2）若频率）若频率 fm 提高到提高到 ，求，求 。解：基解：基带带信号信号带宽带宽：（1 1），于是，于是，（2 2），于是，于是，带宽成倍增长带宽成倍增长 3/31/202378作业：17、19、213/31/2023792.*正弦信号角度调制的谱分析正弦信号角度调制的谱分析设设角调制信号的频谱：角调制信号的频谱：时域表达式：时域表达式：n -第第n个频率分量个频率分量 -调频（调相）指数调频（调相）指数3/31/202380-第一类第一类 n 阶阶 贝赛尔函数贝赛尔函数3/31/202381参见表参见表3.2.1图3.2.4 贝塞尔函数曲线3/31/202382正频：正频：l PM、FM信号的谱信号的谱:l =2.40;=5.52;n为为 n次下边频。次下边频。n为为 n次上边频。次上边频。3/31/202383正频：正频：3/31/202384n为为 n次上边频。次上边频。n为为 n次上边频。次上边频。3/31/202385u 角调信号的功率：角调信号的功率：角调信号角调信号:未调时：未调时：已调时：已调时：即即 MF、MP不改变总功率不改变总功率对于单频调制，可以证明对于单频调制，可以证明3/31/202386角调角调信号的离散载波功率：信号的离散载波功率：角调角调信号的各次边频功率：信号的各次边频功率：不同时，载波功率和各边频功率的分配关系也发生变化。不同时，载波功率和各边频功率的分配关系也发生变化。已调后：已调后：，载波功率，载波功率 ，转变为各边频，转变为各边频功率，而总功率不变。功率，而总功率不变。3/31/202387（1 1）：窄带角调制；：窄带角调制；变大时为宽带角调制；变大时为宽带角调制；（）图中的（）图中的 是以是以CarsonCarson公式估算的结果，准确地反映了公式估算的结果，准确地反映了信号的带宽，信号的带宽，对应的功率包括约对应的功率包括约98%98%的功率；的功率；（3 3）载波的强度由）载波的强度由 决定，选择合适的决定，选择合适的 ，可使载，可使载波功率减小或为零。波功率减小或为零。（4 4）为单一频率，由它产生的为单一频率，由它产生的FMFM或或PMPM信号包含无穷多信号包含无穷多个边频分量，产生了新的频率分量，该调制为非线性调制。个边频分量，产生了新的频率分量，该调制为非线性调制。总结总结:3/31/202388未调时，未调时，调制后，调制后，3.2.3 调角信号的产生调角信号的产生 1.直接调频法直接调频法 用调制信号直接改变载波振荡器频率的方法。原理框图：用调制信号直接改变载波振荡器频率的方法。原理框图：倍频器倍频器VCO3/31/2023892.*间接调频法（阿姆斯特朗法）间接调频法（阿姆斯特朗法）原理图：原理图：产生产生NBFM信号信号产生产生WBFM信号信号3/31/202390倍频后：倍频后：上述信号通过带通滤波器上述信号通过带通滤波器,获得获得k倍频输出倍频输出:限幅后：限幅后：3/31/2023913.2.4 调角信号的接收调角信号的接收 FM的非相干接收机框图：的非相干接收机框图：低通滤波器低通滤波器限幅及限幅及BPF微分器微分器包络检波器包络检波器sFM(t)sd(t)so(t)鉴频器鉴频器解调不必产生同步的本地参考载波，是非相干方法。解调不必产生同步的本地参考载波，是非相干方法。（K为常数）为常数）3/31/202392PM信号的接收：信号的接收：在在FMFM接收机后增加一个接收机后增加一个积积分器，便可接收分器，便可接收PMPM信号。信号。经经包包络检络检波、隔直与低通波、隔直与低通滤滤波和波和积积分器后得到，分器后得到，（K为为常数）常数）低通滤波器低通滤波器限幅及限幅及BPF微分器微分器包络检波器包络检波器鉴频器鉴频器积分器积分器sPM(t)sd(t)so(t)3/31/2023933.3 幅度调制系统的抗噪声性能 3/31/2023943.3.1 模拟传输中的噪声问题模拟传输中的噪声问题1.基带传输系统：基带传输系统：直接传输模拟消息信号的系统。直接传输模拟消息信号的系统。LPFB带宽为带宽为 BAWGN信道信道接收机接收机LPF平滑滤波r(t)ro(t)3/31/2023952.频带传输系统频带传输系统PS-接收信号功率接收信号功率解调器输入信噪比：解调器输入信噪比：解调器输出信噪比：解调器输出信噪比：BPFBW=BTBW=B信道信道解调解调调制调制BW=BT3/31/202396解解调调增益增益：反映某种解调器对信噪比的改善能力。：反映某种解调器对信噪比的改善能力。为比较各种频带传输系统的总体性能，通常与基带传输系统作为比较各种频带传输系统的总体性能，通常与基带传输系统作比较。假定：比较。假定：（1）实际系统与虚拟系统接收到的信号功率）实际系统与虚拟系统接收到的信号功率 相同；相同；（2）实际系统与虚拟系统的噪声功率谱密度）实际系统与虚拟系统的噪声功率谱密度 相同。相同。基带系统基带系统3/31/202397基基带带信噪比与解信噪比与解调调器器输输入信噪比（注意到入信噪比（注意到 ）之）之间间的关系：的关系：3/31/202398系统增益：系统增益：反映某一调制解调系统相对于基带传输系反映某一调制解调系统相对于基带传输系统的总体增益，定义为统的总体增益，定义为 对比对比 ：了解不同频带传输系统的解调器对信噪比的：了解不同频带传输系统的解调器对信噪比的改善；改善；对比对比 ：了解不同频带传输系统之间在信噪比上的整：了解不同频带传输系统之间在信噪比上的整体优劣。体优劣。即比较不同频带传输系统抗噪性能的优劣即比较不同频带传输系统抗噪性能的优劣 3/31/2023993.3.2 常规常规AM系统（非相干解调）系统（非相干解调）BPFBT=2B包络检波器3/31/2023100于是，于是，输入信噪比：输入信噪比：输出信噪比：输出信噪比：（如（如15dB以上）以上）出现门限效应的输入信噪比称为门限值门限值，约为0dB(1)(1)输输入信噪比入信噪比 :(2)(2)输入信噪比输入信噪比 ，则，则 很小，通信无法正常进行。表现为一个很小，通信无法正常进行。表现为一个“门限效应门限效应”。3/31/2023101解解调调增益增益：对调对调制达制达100%的正弦消息信号，的正弦消息信号，对调对调制达制达100%的正弦消息信号，的正弦消息信号，AM系系统统的抗噪声能力的抗噪声能力较较差差。系系统统增益增益：3/31/20231023.3.3 DSB-SC与与AM（相干解调）系统（相干解调）系统 BPFBW=2BLPFBW=B乘积检波器乘积检波器3/31/20231033/31/2023104DSB：，AM：，输入信噪比分别为输入信噪比分别为，输入信噪比输入信噪比:3/31/2023105接收信号接收信号 ：输出信噪比输出信噪比:输出信号分量输出信号分量：3/31/2023106低通隔直流后低通隔直流后:输出噪声分量输出噪声分量：3/31/2023107LPF后后:输出信噪比为输出信噪比为，3/31/2023108结论结论：3/31/20231093.3.4 *SSB系统系统BPFBW=BLPFBW=B乘积检波器乘积检波器3/31/2023110输入信噪比输入信噪比:，3/31/2023111接收信号接收信号 ：输出信噪比输出信噪比:输出信号分量输出信号分量：After LPF:3/31/2023112输出噪声分量输出噪声分量：After LPF:3/31/2023113输出信噪比为输出信噪比为，SSB系统总体增益与系统总体增益与DSC-SC系统是一样的，虽然其系统是一样的，虽然其解调增益只是解调增益只是DSC-SC的一半。的一半。SSB信号占用的带宽信号占用的带宽要窄一半，信道的利用更为充分。要窄一半，信道的利用更为充分。3/31/2023114q总结总结3/31/2023115作业：13、15、263/31/20231163.5 各类通信系统的比较与应用3/31/2023117有效性有效性是指在给定的信道中单位时间内传输的信息是指在给定的信道中单位时间内传输的信息内容的多少。内容的多少。可靠性可靠性是指接收信息的准确程度。是指接收信息的准确程度。3.5.1 各类通信系统的比较各类通信系统的比较 比较前提：比较前提：各个系统具有相同的基带信号带宽各个系统具有相同的基带信号带宽 B B 各个系统的信道噪声具有相同的各个系统的信道噪声具有相同的 PSD(PSD(N N0 0)各个系统具有相同的接收信号功率各个系统具有相同的接收信号功率 P PS S.3/31/20231183/31/2023119 增加能提高抗噪声性能，但增加能提高抗噪声性能，但 不能无限增加，因不能无限增加，因为为 增加，信号带宽也增加，收端增加，信号带宽也增加，收端BPFBPF输出的噪声也增输出的噪声也增加，调频解调器输出加，调频解调器输出SNRSNR会急剧下降，即角调系统也存会急剧下降，即角调系统也存在门限效应。在门限效应。3/31/20231203/31/20231213/31/20231223/31/20231233/31/20231243/31/20231253.5.2 频分多路复用频分多路复用 多路复用多路复用：将多路彼此不相关的消息信号合并为一个复：将多路彼此不相关的消息信号合并为一个复合的群信号，共同在一条信道上进行通信。合的群信号，共同在一条信道上进行通信。分为：频分多路复用频分多路复用（FDM）时分多路复用时分多路复用（TDM）码分多路复用码分多路复用（CDM）FDM FDM 是在一个宽带信道上同时传输多路信息的技术。是在一个宽带信道上同时传输多路信息的技术。3/31/2023126 FDM的实现：的实现：(1)(1)发端发端调制器1调制器2调制器nFDM群路信号群路信号BPFBPFBPFLPFLPFLPF3/31/2023127(2)(2)收端收端调制可采用任何类型的调制：(AM、DSB、SSB、PM、FM)解调器1解调器2 解调器nBPFBPFBPFLPFLPFLPFFDM群路信号群路信号3/31/2023128(3)(3)技术难点技术难点 发射机和接收机中的发射机和接收机中的 BPF 难以实现难以实现.主要问题还有设备复杂和存在主要问题还有设备复杂和存在串扰。串扰。3/31/2023129调制的目的是：（调制的目的是：（1 1）将调制信号（基带信号）转换成适）将调制信号（基带信号）转换成适合于信道传输的已调信号（频带信号）；合于信道传输的已调信号（频带信号）；（2 2）实现信道的多路复用，提高信道利用率；）实现信道的多路复用，提高信道利用率；（3 3）减小干扰，提高系统抗干扰能力；）减小干扰，提高系统抗干扰能力；（4 4）实现传输带宽与信噪比之间的互换。）实现传输带宽与信噪比之间的互换。调制方式很多，根据调制信号的形式可分为模拟调制和数调制方式很多，根据调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制；根据载波的选择可分为以正弦波作为载波的连续字调制；根据载波的选择可分为以正弦波作为载波的连续波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制。波调制和以脉冲串作为载波的脉冲调制。3/31/2023130 掌握掌握 AMAM、DSB-SCDSB-SC、SSBSSB调制原理和解调方法，会调制原理和解调方法，会计算各种已调信号的调制效率、平均功率、频谱、带计算各种已调信号的调制效率、平均功率、频谱、带宽；了解宽；了解AMAM信号的波形特点。信号的波形特点。掌握瞬时相位、瞬时频率、瞬时相位偏移、瞬时掌握瞬时相位、瞬时频率、瞬时相位偏移、瞬时频率偏移的等概念，掌握调频、调相的概念，深刻理频率偏移的等概念，掌握调频、调相的概念，深刻理解频偏比与调频指数、调相指数之间的关系。会估算解频偏比与调频指数、调相指数之间的关系。会估算FMFM、PMPM信号的带宽。了解单频调制角调信号的频谱结信号的带宽。了解单频调制角调信号的频谱结构，了解构，了解FMFM、PMPM的调制方法和解调方法，了解的调制方法和解调方法，了解FMFM、PMPM两种调制之间的关系。，两种调制之间的关系。，会分析相干解调的各种调幅系统的抗噪声性能会分析相干解调的各种调幅系统的抗噪声性能 会计算各种调制系统的输出信噪比会计算各种调制系统的输出信噪比 本章教学要求：本章教学要求：3/31/2023131