第3章模拟调制系统——幅度调制（线性调制）目标要求目标要求主要内容调制的作用：3.1模拟信号线性调制幅度调制器的一般模型在该模型中，适当选择滤波器的特性H(ω)，便可以得到各种幅度调制信号。例如，调幅、双边带、单边带及残留边带信号等。m(t)sAM(t)=［A0+f(t)］cosωct=A0cosωct+f(t)cosωct傅式变化过程如下：调幅AM示意图(波形和频谱)AM的特点：（1）调制后频谱在形状上没有改变，只是位置搬移了±ωc，载频分量πA0[δ(ω-ωc)+δ(ω+ωc)]边带分量1/2[F(ω-ωc)+F(ω+ωc)]（3）AM波占用带宽是原信号带宽的2倍,即2ωm。（4）为了使调制不失真，必须满足两个条件:(a)对于所有t，必须满足A0+f(t)≥0，否则会出现包络失真。(b)载波频率应远大于f(t)的最高频率分量,即ωc>ωm，否则会出现频率交叠。AM的性能分析：（1）平均功率调幅信号的平均功率由信号的均方值求出。（2）调制效率边带功率与总功率之比为调制效率对于单频余弦来说所以：212.抑制载波双边带调制（DSB-SC）定义：在AM中不附加直流分量A0就可以得到DSBsDSB(t)=f(t)cosωct由前面很容易得到：即：抑制载波的双边带调幅示意图-波形和频谱DSB的特点：（1）调制后频谱在形状没有改变，位置搬移了±ωc，且频谱中只包含边带分量1/2[F(ω-ωc)+F(ω+ωc)]。（2）DSB波占用的带宽是原始信号带宽的2倍,即2ωm。（3）由于出现了反相点，DSB信号的包络不再与调制信号的变化规律一致，所以不能采用包络检波的方式恢复原来的信号。DSB的性能分析：（1）平均功率（2）调制效率由于边带功率就是信号的全部功率，则调制效率：3.单边带调制(SSB)定义：由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，它们都携带了调制信号的全部信息，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一个边带就够了。这种方式称为单边带调制。F(ω)单边带信号的产生：（1）用滤波法形成单边带信号让双边带信号通过一个边带滤波器，保留所需要的一个边带，滤除不要的边带。取上边带的滤波函数-f0滤波器实现的技术难点：实际的滤波器从通带到阻带总有一个过渡带，这就要求上下边带之间有一定的频率间隔。只有当时，滤波器方可以实现。定义滤波器的归一化值：fc为载频（2）用相移法形成单边带信号可以从简单的单频调制出发，得到SSB信号的时域表示式，然后再推广到一般表示式。设单频调制信号为f(t)=cosωmt，载波为c(t)=cosωct是f(t)的希尔伯变换，是把f(t)所有频率分量都相移后得到的信号，称f(t)的正交信号。补充参考：补充参考：补充参考：是f(t)的希尔伯变换，是把f(t)所有频率分量都相移后得到的信号，称f(t)的正交信号。SSB信号可以视为两个双边带信号的合成，一个是f(t)与c(t)的乘积，另一个是f(t)和c(t)分别经相移后的乘积。39综上所述：SSB调制方式在传输信号时，不但可节省载波发射功率，而且它所占用的频带宽度为BSSB=fH，只有AM、DSB的一半，因此，它目前已成为短波通信中的一种重要调制方式。4.残留边带调制(VSB)定义：残留边带调制是介于SSB与DSB之间的一种调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现上的难题。在VSB中，不是完全抑制一个边带（如同SSB中那样），而是保留一个边带的绝大部分以及另一个边带的小部分。VSB调制数学模型(a)残留部分上边带的滤波器特性残留边带滤波器的几何解释图4-8DSB、SSB和VSB信号的频谱分类2A0例：已知调制信号f(t)的频谱如下图，若载波为cos(wct),wc>2wm画出AM信号的频谱、DSB信号的频谱、SSB上边带信号的频谱。AM信号的频谱：DSB信号的频谱：SSB信号的上边带频谱：LPF：Low-passFilter。低通滤波器，b、DSB信号的解调经乘法器后：经滤波器后：59接收机分析模型：656667输入解调器前的有用信号可以统一表示为：则解调器的输入为：经乘法器后：滤波后（1）相干解调的噪声性能AM调制系统（1）相干解调的噪声性能DSB调制系统SSB和VSB调制系统*AM系统调制解调电路简单，但功率利用率低，抗噪声性能差*VSB系统的性能基本和SSB系统性能相近，VSB信号比较容易产生，占用的频带比SSB稍宽。（2）非相干解调的噪声性能包络检波器的输入端为：其中：根据包络检波的原理，输出的波形为输入的幅度，即理想包络检波器的输出就是A(t)，由A(t)