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 <= 1
3.3 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*fH
3.4 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*fm
3.7 解调器输入噪声比:
Si / Ni = (Ps+ Pc)/2*no*fm
3.8 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*fm
4.3 输入信噪比:
Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni
4.4 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 = 2
4.6 调制效率:1
4.7 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 / Ni
5.4 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 = 1
5.6 调制效率:1
5.7 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:
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: