幅度调制(线性调制)原理

之前在书上第5页我们学过模拟通信系统模型和数字通信系统模型
里面都有调制器
今天我们来具体学一下什么是调制

调制：把货物搭载到飞机的某个仓位上
利用专业术语表述就是把消息搭载到载波的某个参数上
载波就是高频周期性振荡信号
解调就是从已调波恢复出原信号

调制也分广义调制和狭义调制，广义调制就是我们学的第五页那一个很长的图
狭义调制：把消息搭载的载波的某个参数上，相对广义过程很长，直接牵扯了很多与调制无关的过程，狭义调制全过程针对调制

基带信号和频带信号的区别就是是否经过调制
根据上述，模拟调制图还可以画成书上87页中上那个图
用文字表达就是一个信号搭载到载波上的某个参数上形成已调信号，然后已调信号经过信道传输到解调器，在搭载到本地载波的某个参数上恢复原信号，其中本地载波又叫相干载波

由于载波信号一般是正弦信号，所以根据书上86页下面那张图，一个信号m(t)（基带信号，也就是低通信号)输入一个载波为cosw0t的系统，与其相乘，在卷积该系统自身的传输函数h(t)，输出结果就是幅度已调信号。
推导过程在书上86页下面很简单的
最后的结果仅仅是原基带信号的频谱在频域内的简单搬移，这种搬移是线性的，所以幅度调制又叫做线性调制，但是你要注意线性并不意味着已调信号和调制信号之间符合线性变化关系，相反任何调制过程都是非线性的变换过程
线性调制就是已调波的频谱是基带信号的频谱的搬移

例子：一个信号，它的载波信号是很密集的正弦信号，将二者相乘，你会发先乘积的幅度正好是原信号，也就是说原信号搭载到这个载波的幅度上。

正弦波是是最常用的载波，常见的幅度调制有AM,DSB,SSB,VSB调制

AM调制模型
和书上86页下面那张图略有不同
它是把信号先加上支流偏量A0，后与载波相乘。
写出它的表达式在求一个傅里叶变化
最后结果的左边叫载波项，它是纯载波的，不含消息，右边的叫消息，他才是主要的，又叫边带项
结果的方均值就是平均功率
信号m(t)必须满足两个条件，才能保证AM的包络和m(t)的波形一样，用包络检波的方法很容易恢复出原始信号
|m(t)|max 书上88页上面，左边是时域相乘，右边是频域卷积
AM信号的频谱是由载频分量，上边带，下边带组成，它的带宽信号带宽的2倍

调制器就是图里所有符号一起
比如86页下面那张图里面乘号和h(t)就是调制器

接下来我们求AM信号的平均功率
最后算出来的结果有两个相加组成，一个是载波功率，一个是边带功率
载波功率不传递信息，边带功率传递信息
你可以得出功率，这个功率即使|m(t)|max=A0，得出的功率也是33%，这时最大功率，所以AM调制效率很低
但是它的有点却是造价低廉

m = |m(t)|max/A0，m是调幅系数，m>1,过调幅，m<1，正常调幅，m=1,临界状态，满调幅
双边带调幅：把AM里面的A0去掉，就得到一个很高效的效率
它的表达式就只有m(t)乘上载波信号

讲了这么多，你可能会问怎样把已调信号恢复成原信号？
书上89页中间，那个电路图的tao = RC,正偏时，电阻小，tao小，所以反映到88页左边从上到下第三幅图就是很快到顶，但是一旦反向，tao就增大，图上表示形式是很缓慢的，然后后面的以此类推，
最后得到的信号在经过滤波器就得到原信号。

例题：PPT上那道有很多问的题
1.DSB调制功率是1
2.DSB信号功率由上边带功率和下边带功率组成
3.调制信号的带宽是W，则DSB调制已调信号的带宽是2W
4.DSB已调信号的波形会发生包络失真
5.DSB已调信号和AM已调信号的带宽是相等的
6.AM调制的优势是结构简单
7.AM信号功率由载波功率和边带功率组成
8.m(t)的平方的均值是平均功率
9.AM的调制效率等于边带功率在已调功率中占的比例
10.AM调制的功率利用率低
11.AM调制要不失真，调幅系数必须满足不大于1
12.满幅AM调制时的调制功率是1/3
13.AM调制信号m(t)的均值是0
14.DSB调制的时域形式是不含直流的
15.为了防止AM调制信号的包络失真，所以A0必须大于调制信号的绝对值的最大值
16.AM调制信号的频谱域由载波分量和上边带和下边带组成
17.AM已调信号的频谱域中心位置在载波频率fc处
18.AM调制已调信号的频谱关于载波偶对称
19.依据调制信号的不同调制可分为模拟调制和数字调制
20.依据正弦波受调制参数不同可分为幅度调制，频率调制，相位调制
21.依据已调信号的频谱结构不同分为线性调制和非线性调制
22.依据载波信号类型不同调制分为连续波调制和脉冲调制
23.围绕调制器的信号是载波信号，调制信号，已调波信号

调制的作用
1.减小天线尺寸
2.提高信道利用率
3.改善系统性能
4.实现频率分布

非线性调制和线性调制
非线性调制与线性调制本质的区别在于:线性调制不改变信号的原始频谱结构，而非线性调制改变了信号的原始频谱结构。
此外，非线性调制往往占用较宽的带宽。
线性调制：已调波中参数随调制信号成线性变化的调制过程
调制信号是由原始信息变换而来的低频信号