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通信原理
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通信原理 第4章 模拟调制系统
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第4章 模拟调制系统 DSB的调制模型? 4.1.2 双边带调制/抑制载波调制(DSB) 时域表示式:无直流分量A0 频谱:无载频分量
-ωc ωc πA0 πA0
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第4章 模拟调制系统 4.1.3 单边带调制(SSB) 调制效率:100% 优点:节省了载波功率
缺点:不能用包络检波,需用相干检波,较复杂。 4.1.3 单边带调制(SSB) 原理: 双边带信号两个边带中的任意一个都包含了调制信号频谱M()的所有频谱成分,因此仅传输其中一个边带即可。这样既节省发送功率,还可节省一半传输频带,这种方式称为单边带调制。 产生SSB信号的方法有两种:滤波法和相移法。
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第4章 模拟调制系统 滤波法及SSB信号的频域表示 滤波法的原理方框图 - 用边带滤波器,滤除不要的边带:
图中,H()为单边带滤波器的传输函数,若它具有如下理想高通特性: 则可滤除下边带。 若具有如下理想低通特性: 则可滤除上边带。
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第4章 模拟调制系统 SSB信号的频谱 上边带频谱图:
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第4章 模拟调制系统 滤波法的技术难点 滤波特性很难做到具有陡峭的截止特性
例如,若经过滤波后的话音信号的最低频率为300Hz,则上下边带之间的频率间隔为600Hz,即允许过渡带为600Hz。在600Hz过渡带和不太高的载频情况下,滤波器不难实现;但当载频较高时,采用一级调制直接滤波的方法已不可能实现单边带调制。 可以采用多级(一般采用两级)DSB调制及边带滤波的方法,即先在较低的载频上进行DSB调制,目的是增大过渡带的归一化值,以利于滤波器的制作。再在要求的载频上进行第二次调制。 当调制信号中含有直流及低频分量时滤波法就不适用了。
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相移法和SSB信号的时域表示 SSB信号的时域表示式 设单频调制信号为 载波为 则DSB信号的时域表示式为 若保留上边带,则有
USB LSB 相移法和SSB信号的时域表示 SSB信号的时域表示式 设单频调制信号为 载波为 则DSB信号的时域表示式为 若保留上边带,则有 若保留下边带,则有 两式仅正负号不同
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第4章 模拟调制系统 将上两式合并: 式中,“-”表示上边带信号,“+”表示下边带信号。 希尔伯特变换:上式中Am sinmt可以看作是Am cosmt 相移/2的结果。把这一相移过程称为希尔伯特变换,记为“ ^ ”,则有 这样,上式可以改写为
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第4章 模拟调制系统 把上式推广到一般情况,则得到 式中, 若M()是m(t)的傅里叶变换,则 式中
上式中的[-jsgn]可以看作是希尔伯特滤波器传递函数,即
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移相法SSB调制器方框图 优点:不需要滤波器具有陡峭的截止特性。 缺点:宽带相移网络难用硬件实现。 sinωct
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第4章 模拟调制系统 SSB信号的解调 SSB信号的解调和DSB一样,不能采用简单的包络检波,因为SSB信号也是抑制载波的已调信号,它的包络不能直接反映调制信号的变化,所以仍需采用相干解调。 SSB信号的性能 SSB信号的实现比AM、DSB要复杂,但SSB调制方式在传输信息时,不仅可节省发射功率,而且它所占用的频带宽度比AM、DSB减少了一半。它目前已成为短波通信中一种重要的调制方式。
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第4章 模拟调制系统 相干解调 相干解调器的一般模型
相干解调器原理:为了无失真地恢复原基带信号,接收端必须提供一个与接收的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(称为相干载波),它与接收的已调信号相乘后,经低通滤波器取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号。
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第4章 模拟调制系统 相干解调器性能分析 已调信号的一般表达式为 与同频同相的相干载波c(t)相乘后,得 经低通滤波器后,得到
因为sI(t)是m(t)通过一个全通滤波器HI () 后的结果,故上式中的sd(t)就是解调输出,即
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相干解调 试用图形方式进行解调 ?
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