1.調制的目的:
(1)將信號轉換為適合在信道中傳輸的已調信號;
(2)實現多路復用,提高信道利用率;
(3)改善系統抗噪聲性能;
2.調制方法:
2.1 濾波法: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 調制框圖:
3.2 表達式:
為了將原始信號的波形通過包絡描述出來,必須將其移動到x軸之上,即:A0 >= |m(t)max| or 調幅指數:m = |m(t)max| / A <= 1
3.3 因為調制將信號搬移到遠處,又因為信號頻譜本身就有x軸左右對稱,那么其已調信號帶寬為:B = 2*fH
3.4 看3.2得到前半部分的功率是(注意:開始m(t)功率為Pm):
后半部分類推得AM信號的平均功率:
3.5 那么其調制效率或者功率利用率:
3.6 噪聲:
Nt = n0/2 *2Bbpf = n0 * Bbpf = 2*n0*fm
3.7 解調器輸入噪聲比:
Si / Ni = (Ps+ Pc)/2*no*fm
3.8 解調器輸出:
3.8.1 噪聲與信號:
噪聲:經過低通,去直流之后,N0 = 1/4 * Ni(因為n0(t) = 1/2 * nc(t))
信號:經過低通,去直流之后,S0 = 1/4 * Pm = 1/2 * Ps(因為:m0(t) = 1/2 * m(t))
3.8.2 輸出信噪比:
So/No = ( 1/2 * Ps )/(1/4 * Ni)
3.9 調制增益:
GAm = (So/No )/(Si / Ni ) = 2*ps/(Pc + Ps)
100%調制時候即A = |m(t)|max :
調制效率 = (A0²/2) / (A0²/2 + A0²) = 1/3
調制增益 GAm = 2/3(觀察3.5與3.9)
3.10 門限效應:
非相干解調器(包絡檢波)的非線性解調作用引起的,使用非相干解調時候,小信噪比,使得輸出信噪比不是隨着輸入信噪比減小而減小,而是急劇惡化的現象;
3.11 優缺點:
缺點:功率利用率低;
優點:包絡檢波電路簡單,解調器輸出信號為有用信號的2倍;
應用:中短波調幅廣播;
4.DSB-SC
將AM的A0給去掉,就沒Pc了;
4.1 信號:
4.2 帶寬:
2*fm
4.3 輸入信噪比:
Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni
4.4 輸出信噪比:
So/No = ( 1/2 * Ps )/(1/4 * Ni) (相干解調,音譯包絡不能反應m(t)了)
4.5 調制增益
GDsb = 2
4.6 調制效率:1
4.7 優缺點:
缺點:相干解調電路復雜;
優點:調制效率高;
應用:作為SSB、VSB信號的基礎;
5.SSB:
用濾波器濾出一個邊帶;
5.1 信號:
5.2 帶寬:B = fm(因為是單邊帶)
5.3 輸入信噪比:Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni
5.4 輸出信噪比:So/No = ( 1/4 * Ps )/(1/4 * Ni) (因為是單邊帶,功率減半)
5.5 調制增益 GSsb = 1
5.6 調制效率:1
5.7 優缺點:
優點:帶寬減少了一半,節省發射功率;
缺點:都相移pi/2很困難;
6.VSB:
介於SSB與DSB的折中(哈哈,人生的大道理啊)
6.1 信號(我們由解調器我們的解調方式及我們需要的信號波形,逆推出H(w)滿足的關系式):
Svsb(w) = H(w)* SDsb(w)
6.角度調制:
6.1 一般表達式:
6.2 單音調頻:
將m(t)信號表達式帶入其FM信號的定義式子中去得:
Δf = Kf * Am / 2pi 最大頻偏
6.2.1 帶寬:
6.2.2 G:
(大信噪比)
(小信噪比)
6.2.3 預加重與去加重:
預加重:因為上圖,在信道噪聲介入之前,人為提高信號的高頻分量,使得信噪比上升;
去加重:將高頻噪聲衰減,增強低頻信號分量(因為調頻廣播中音樂、語音在低頻)
7.補充: