调制解调原理详细介绍.ppt

4.6 调制与解调调制与解调n n调制与解调：调制与解调：调制与解调：调制与解调：所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另一个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号，一个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号，一个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号，一个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号，解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：l l调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。方式。方式。方式。l l调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。保持不变的调制方式。保持不变的调制方式。保持不变的调制方式。l l调相，利用原始信号控制载波信号的相位。调相，利用原始信号控制载波信号的相位。调相，利用原始信号控制载波信号的相位。调相，利用原始信号控制载波信号的相位。这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。1 调调 幅幅调制信号调制信号调制信号调制信号载波信号载波信号载波信号载波信号已调信号已调信号已调信号已调信号f fS S (t t)=)=f f (t t)cos)cos 0 0t t其频谱为其频谱为其频谱为其频谱为 F FS S(j(j )=)=F Fj(j(-0 0)+)+F Fj(j(+0 0)y y(t t)=)=f f (t t)cos)cos 0 0t t由此可见，原始信号的频谱被搬移到了由此可见，原始信号的频谱被搬移到了由此可见，原始信号的频谱被搬移到了由此可见，原始信号的频谱被搬移到了频率较高的载频附近，达到了调制的目的。频率较高的载频附近，达到了调制的目的。频率较高的载频附近，达到了调制的目的。频率较高的载频附近，达到了调制的目的。2 解解 调调本地载波信号本地载波信号本地载波信号本地载波信号已调信号已调信号已调信号已调信号y y (t t)=)=f f (t t)cos)cos 0 0t t其频谱为其频谱为其频谱为其频谱为 G G(j(j )=)=F F(j(j )+)+F Fj(j(-2-2 0 0)+)+F Fj(j(+2+2 0 0)此信号的频谱通过理想低通滤波器，此信号的频谱通过理想低通滤波器，此信号的频谱通过理想低通滤波器，此信号的频谱通过理想低通滤波器，可取出可取出可取出可取出F F(j(j )，从而恢复原信号，从而恢复原信号，从而恢复原信号，从而恢复原信号f f (t t)。3双边带（双边带（DSB）AMn n抑制载波的抑制载波的抑制载波的抑制载波的AM AM 最简单的调幅方案是利用带有信息的信号即调制信最简单的调幅方案是利用带有信息的信号即调制信号对载波进行调制。如图号对载波进行调制。如图4-274-27所示。所示。设设f f(t)(t)为调制信号，为调制信号，s(t)s(t)为载波信号，已调信号为载波信号，已调信号 其频谱为其频谱为 由此可见，原始信号的频谱被搬移到了频率较高的由此可见，原始信号的频谱被搬移到了频率较高的载频附近，达到了调制的目的。载频附近，达到了调制的目的。已调信号的频谱表明原信号的频谱中心位于上，且已调信号的频谱表明原信号的频谱中心位于上，且关于对称。它是一个带通信号。关于对称。它是一个带通信号。4双边带（双边带（DSB）AM乘法器乘法器调制信号的调制信号的频谱频谱已调信号的频谱已调信号的频谱载波信号的频谱载波信号的频谱5双边带（双边带（DSB）AMn n (a)单极性信号单极性信号(粗线粗线)及已调信号及已调信号(b)双极性信号双极性信号(粗线粗线)及已调信号及已调信号可见，只有当调制信号可见，只有当调制信号可见，只有当调制信号可见，只有当调制信号f f(t t)的振幅总为正时，的振幅总为正时，的振幅总为正时，的振幅总为正时，已调信号的包络才对应于原信号已调信号的包络才对应于原信号已调信号的包络才对应于原信号已调信号的包络才对应于原信号f f(t t)。6双边带（双边带（DSB）AMn n发射载波的发射载波的发射载波的发射载波的AM AM 为了使已调信号的包络是跟随调制信号变化，必须为了使已调信号的包络是跟随调制信号变化，必须为了使已调信号的包络是跟随调制信号变化，必须为了使已调信号的包络是跟随调制信号变化，必须将双极性信号变成单极性信号。其方法是在发送信将双极性信号变成单极性信号。其方法是在发送信将双极性信号变成单极性信号。其方法是在发送信将双极性信号变成单极性信号。其方法是在发送信号中加入一定强度的载波信号号中加入一定强度的载波信号号中加入一定强度的载波信号号中加入一定强度的载波信号 ，如图，如图，如图，如图4-294-29所所所所示。于是发送的信号为示。于是发送的信号为示。于是发送的信号为示。于是发送的信号为上式中，对于全部上式中，对于全部上式中，对于全部上式中，对于全部t t，A A选择得足够大，有，其频谱选择得足够大，有，其频谱选择得足够大，有，其频谱选择得足够大，有，其频谱为为为为由上式可见，除了由于载波分量而在处形成两个冲由上式可见，除了由于载波分量而在处形成两个冲由上式可见，除了由于载波分量而在处形成两个冲由上式可见，除了由于载波分量而在处形成两个冲激函数之外，这个频谱与抑制载波的激函数之外，这个频谱与抑制载波的激函数之外，这个频谱与抑制载波的激函数之外，这个频谱与抑制载波的AMAM的频谱相的频谱相的频谱相的频谱相同。同。同。同。7双边带（双边带（DSB）AM乘法器乘法器加法器加法器调制信号的调制信号的频谱频谱已调信号的频已调信号的频谱谱载波信号的频谱载波信号的频谱8AM信号的解调信号的解调n n在接收端，可利用解调或检波来恢复出信号，在接收端，可利用解调或检波来恢复出信号，在接收端，可利用解调或检波来恢复出信号，在接收端，可利用解调或检波来恢复出信号，下面讨论两种检波方案。下面讨论两种检波方案。下面讨论两种检波方案。下面讨论两种检波方案。n n同步解调同步解调n n同步解调就是用同步解调就是用同步解调就是用同步解调就是用 信号和已调信号信号和已调信号信号和已调信号信号和已调信号混频，之后再进行低通滤波。下图是抑制载波混频，之后再进行低通滤波。下图是抑制载波混频，之后再进行低通滤波。下图是抑制载波混频，之后再进行低通滤波。下图是抑制载波AMAM解调的一种方案。解调的一种方案。解调的一种方案。解调的一种方案。9AM信号的解调信号的解调 调制信号的频谱调制信号的频谱解调后信号的频谱解调后信号的频谱已调信号的频谱已调信号的频谱载波信号的频谱载波信号的频谱10AM信号解调的特点信号解调的特点 n n此信号的频谱通过理想低通滤波器，其截止频此信号的频谱通过理想低通滤波器，其截止频此信号的频谱通过理想低通滤波器，其截止频此信号的频谱通过理想低通滤波器，其截止频率率率率 ，幅值为，幅值为，幅值为，幅值为2 2，就可取出，就可取出，就可取出，就可取出 ，把高频分量滤除，从而恢复原信号，把高频分量滤除，从而恢复原信号，把高频分量滤除，从而恢复原信号，把高频分量滤除，从而恢复原信号 。n n由图可见，接收端与发送端的载波信号是同频由图可见，接收端与发送端的载波信号是同频由图可见，接收端与发送端的载波信号是同频由图可见，接收端与发送端的载波信号是同频率同相位的。它要求调制器与解调器的载波信率同相位的。它要求调制器与解调器的载波信率同相位的。它要求调制器与解调器的载波信率同相位的。它要求调制器与解调器的载波信号准确同步。号准确同步。号准确同步。号准确同步。n n下图是发射载波下图是发射载波下图是发射载波下图是发射载波AMAM的解调方案。的解调方案。的解调方案。的解调方案。11AM信号的解调信号的解调 n n异步解调异步解调异步解调异步解调 已调信号已调信号检波器检波器解调后的解调后的信号信号检波器输出检波器输出12AM信号的解调信号的解调 已调信号如图已调信号如图(a)所示，其中，粗线是检所示，其中，粗线是检波器输出波形，低通滤波器再对检波器波器输出波形，低通滤波器再对检波器输出进行平滑处理，以恢复原信号波形，输出进行平滑处理，以恢复原信号波形，如图如图(b)所示。所示。13频率多路复用频率多路复用 调制调制多路复多路复用信号用信号14频率多路复用频率多路复用 解调解调多路复用信号多路复用信号15时分复用时分复用 n n时分复用指在一个信道上同时传输多路信号。时分复用指在一个信道上同时传输多路信号。时分复用指在一个信道上同时传输多路信号。时分复用指在一个信道上同时传输多路信号。时分复用系统的各个信号占据信道不同的时间时分复用系统的各个信号占据信道不同的时间时分复用系统的各个信号占据信道不同的时间时分复用系统的各个信号占据信道不同的时间段。时分复用的理论依据是抽样定理。段。时分复用的理论依据是抽样定理。段。时分复用的理论依据是抽样定理。段。时分复用的理论依据是抽样定理。n n实际传送的信号并非冲激抽样，可以占据一段实际传送的信号并非冲激抽样，可以占据一段实际传送的信号并非冲激抽样，可以占据一段实际传送的信号并非冲激抽样，可以占据一段时间。图中仅以两路信号复用为例时间。图中仅以两路信号复用为例时间。图中仅以两路信号复用为例时间。图中仅以两路信号复用为例 t信号2信号1图4-35 时分复用示意图16单边带（单边带（SSB）AM n nSSB AMSSB AM信号的产生信号的产生信号的产生信号的产生 17单边带（单边带（SSB）AM 调制信号的频谱调制信号的频谱解调后信号的频谱解调后信号的频谱SSB信号的频谱信号的频谱 载波信号的频谱载波信号的频谱18 例例 4.11求求求求 的信号通过图的信号通过图的信号通过图的信号通过图(a)a)的系统后的输的系统后的输的系统后的输的系统后的输出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如图出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如图出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如图出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如图(b)b)所示，其相位特性所示，其相位特性所示，其相位特性所示，其相位特性 。解：已知：解：已知：设：设：19例例 4.11输出的频谱：输出的频谱：由：由：故系统的响应为故系统的响应为20下一节下一节 例例 4.12求求求求 的信号通过图的信号通过图的信号通过图的信号通过图(a)a)的系统的系统的系统的系统后的输出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如后的输出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如后的输出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如后的输出。系统中的理想带通滤波器的传输特性如图图图图(b)b)所示，其相位特性所示，其相位特性所示，其相位特性所示，其相位特性 。解：设：解：设：输出的频谱：输出的频谱：已知：已知：故系统的响应为故系统的响应为21思考题思考题n n频率多路复用如何解调频率多路复用如何解调频率多路复用如何解调频率多路复用如何解调?n nSSB AMSSB AM信号的产生原理信号的产生原理信号的产生原理信号的产生原理?22此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！23