Day 8 調製簡介和幾種線性調製方法(AM、DSB、SSB、VSB)

調製簡介–定義 目的 分類

爲什麼要進行調製?一般的原始電信號具有低通的特性(即低於截止頻率的信號通過,高於截止頻率的信號不能通過),而大多數信道具有帶通特性(即能通過某一頻率範圍內的頻率分量、但將其他範圍的頻率分量衰減到極低水平的濾波器)。即信號與信道特性不匹配。

(1)調製的定義

調製:把消息信號搭載到載波的某個參數上
載波:某種高頻週期性震盪信號,如正弦波。受調載波稱爲已調信號,含有消息信號特徵。
解調:調製的逆過程,從已調信號中恢復消息信號

(2)調製目的

進行頻譜搬移,匹配信道特性,減小天線尺寸;
實現多路複用,提高信道利用率;
改善系統性能(有效性、可靠性);
實現頻率分配

(3)調製過程所涉及的三種信號

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(4)調製分類

按調製信號m(t)的類型分:模擬調製和數字調製
按正弦載波的受調參量分:幅度調製、頻率調製、相位調製
按載波信號c(t)的類型分:連續波調製、脈衝調製
按已調信號的頻譜結構分:線性調製、非線性調製

本章研究的是模擬調製方式是以正弦信號作爲載波在這裏插入圖片描述
幅度調製(線性調製):AM、DSB、SSB、VSB
相位調製(非線性調製):FM、PM

線性調製(幅度調製)原理

(1)一般模型

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通過適當濾波器的選擇,可以得到各種幅度調製信號
注:從頻域表示式看出,只是將基帶信號頻譜進行簡單的搬移,而後再通過線性濾波器進行對頻譜進行線性濾波處理,故符合線性調製的定義

(2)常規調幅(AM)

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注:所加的直流分量要足夠的大,防止產生過調幅現象。當A₀和|m(t)|max相等,稱作百分百調製
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AM信號中已調信號的包絡和調製信號成正比。且AM已調信號是基帶信號帶寬的兩倍。
注:帶寬一定以Hz爲單位,且一定指的是正頻率部分。

AM信號的特點

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AM信號的缺點----功率利用率低

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(3)雙邊帶調製(DSB-SC)

由於常規調幅(AM)的載頻不攜帶信息,導致功率利用率比較低。所以就有了抑制載波的雙邊帶調製。
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包絡與m(t)不成正比,且m(t)過零點出高頻載波相位有180°的跳變,已調信號帶寬和AM一樣還是基帶信號的兩倍。功率利用率高。

(4)單邊帶調製(SSB)

由於上下邊帶相互對稱,因此其實只要傳送一個邊帶就可以保證信息完整的傳送
(1)濾波法
先進行雙邊帶調製,再通過一個單邊帶濾波器
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(2)相移法
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SSB信號的特點
優點:
1.頻帶利用率高,其中傳輸帶寬僅爲AM和DSB的一半,在短波通信和多路在撥電話中佔有重要的地位。
2.低功耗特性,因爲不需要傳送載波和另一個邊帶而節省了功率。
缺點:
設備複雜,存在技術難點。且需要相干解調。
注:很難實現要求的濾波器(需要比較陡峭的頻率戒指特性),實際上在實現的時候通帶到阻帶之間會有一個過渡帶,故過渡帶一般要小於上邊帶和下邊帶之間的寬度

(5)殘留邊帶調製(VSB)----介於SSB和VSB之間的折中方案

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