3986.net
小网站 大容量 大智慧
当前位置:首页 >> 信息与通信 >>

第三章 模拟调制技术


重庆工程学院


课程名称: 课程代码: 任课教师: 授课班级:


数字通信技术 201303011 张洪梅

1301001、1303201

授课时间: 2014-2015 学年第 1 学期

【专业教学内容标准体系文件】

重庆工程学院教案
周课次 教学任务 名称 第 3 周 第 5 次课 调制的基本概念 学时 2 学时 教学地点 第六教学楼 113

教学目标 【 含知识、 技 掌握调制的基本概念 能、素养目标】

教学条件 教学重点 教学难点

多媒体教学 调节的基本概念 调节的基本概念 主要教学环节、方法及内容设计 时间 (分)

一、 调制的引入 学生首次接触到调制的概念,比较陌生,用数学的方法引入调制的图形,直观形象的 描述。 二、 调制的基础概念 让载波的某个参数(或几个)随调制信号(原始信号)的变化规律而变化的过程或方式称 为调制。 如何对信号进行调制呢? 在傅里叶变换中我们知道,若一个信号? (t)与一个正弦型信 号 cos ω ct 相乘,从频谱上看,相当于把? (t)的频谱搬移到ω c 处。 设?(t)的傅里叶变换 (也可称为频谱)为 F (ω ),则有

这称为调制定理,是调制技术的理论基础。其示意图如下图所示。

【专业教学内容标准体系文件】

图 3-1 调制的示意图 三、调制的功能 调制的功能主要体现在以下几个方面:

四、调制的分类

【专业教学内容标准体系文件】

教学小结:调制的基本概念。 作业布置: 教学后记

重庆工程学院教案
周课次 教学任务 名称 第 3 周 第 6 次课 模拟线性调制 学时 2 学时 教学地点 第六教学楼 113

教学目标 【含知识、技 掌握模拟线性调制中的幅度调制 能、 素养目标】

教学条件 教学重点 教学难点

多媒体教学 幅度调制 幅度调制 主要教学环节、方法及内容设计 时间 (分)

【专业教学内容标准体系文件】

一、幅度调制的一般模型

图 3-2 幅度调制的一般模型 m(t)为调制信号,sm (t)为已调信号,h (t)为滤波器的冲激响应,则已调信号的时域 和频域一般表达式分别为

由以上表达式可见 ,对于幅度调制信号 ,在波形上,它的幅度随基带信号规律而变 化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。 由于这种搬移是 线性的 ,因此幅度调制通常又称为线性调制 , 相应地 , 幅度调制系统也称为线性调制系 统。 二、常规双边带调幅(AM) 1. AM 信号的调制 若假设滤波器为全通网络(H (ω )=1),调制信号 m (t)叠加直流 A0 后再与载波相乘, 则输出的信号就是常规双边带调幅(AM)信号。AM 调制器模型

图 3-3 AM 调制的模型 AM 信号的典型波形和频谱分别如图 3-5 (a)、(b)所示,图中假定调制信号 m (t)的 上限频率为 ω H。显然,调制信号 m (t)的带宽 Bm= ? H。

【专业教学内容标准体系文件】

图 3-4 AM 调制频谱 AM 信号是带有载波的双边带信号,它的带宽为基带信号带宽的两倍,即

2.AM 信号的解调 调制过程的逆过程叫做解调。 AM 信号的解调是把接收到的已调信号 SAM (t)还原为 调制信号 m (t)。AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。 (1)相干解调,如图 3-5 所示 (2)包络检波解调,如图 3-6 所示。

图 3-5 AM 信号的相干解调

图 3-6 AM 信号的非相干解调 将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,得

由上式可知,只要用一个低通滤波器,就可以讲第 1 项与第 2 项分离,五失真的恢 复出原始的调制信号。

图 3-7 为串联型包络检波器的具体电路及其输出波形,电路有二极管 VD、电阻 R
【专业教学内容标准体系文件】

和电容 C 组成。

图 3-7 AM 信号的包络检波 三、抑制载波双边带调幅(DSB-SC) 1.DSB 信号的调制 DSB 调制器模型如图 3-8 所示:

图 3-8 DSB 调制的模型 可见 DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,其时域和频域表达式分别为

DSB 信号是不含载波的双边带信号, 它的带宽与 AM 信号相同, 也为基带信号带宽的 两倍,即

式中:Bm = ? H,为调制信号 m(t)的带宽; ? H 为调制信号的最高频率。

【专业教学内容标准体系文件】

2.DSB 信号的调解 乘法器输出

经低通滤波器滤除高次项得

即无失真地恢复初始电信号。 教学小结:幅度调制的一般模型,常规双边带调幅,抑制载波双边带调幅 作业布置: 教学后记

重庆工程学院教案
周课次 教学任务 名称 第 4 周 第 7 次课 调频信号的产生与解调 学时 2 学时 教学地点 第六教学楼 113

教学目标 【含知识、 理解调频信号的产生与解调 技能、素养 目标】 教学条件 教学重点 教学难点 多媒体教学 调频信号的产生与解调 调频信号的产生与解调 主要教学环节、方法及内容设计 时间 (分)

【专业教学内容标准体系文件】

一、内容引入 日常生活中信号的产生、传播、消失 二、调频信号的产生 对比生活中信号产生的方法,产生调频信号的方法通常有两种

1.直接法 直接法就是利用调制信号直接控制振荡器的频率,使其按调制信号的规律线性变 化。振荡频率由外部电压控制的振荡器叫做压控振荡器(VCO),它产生的输出频率正比 于所加的控制电压,即

式中: ω c 是外加控制电压为 0 时压控振荡器的自由振荡频率,也就是压控振荡 器的中心频率;Kf 为比例常数。若用调制信号作控制电压,产生的就是 FM 波。 直接法的主要优点和缺点: 优点是实现线性调频的要求下,可以获得较大的频偏。 缺点是频率稳定度不高,往往需要附加稳频电路来稳定中心频率。 2.间接法 间接调频法是先对调制信号积分,在对载波进行相位调制,从而产生调频信号。但 这样只能获得窄带调频信号。为了获得宽带调频信号,可利用倍频器再把 NBFM 信号变 换成 WBFM 信号。其原理框图如图 3-9。

图 3-9 间接调频 三、调频信号的调解 1.非相干调解 由于调频信号的瞬间频率正比于调制信号的幅度,因而调频信号的调解必须能产生 正比于输入频率的输出电压,也就是当输入调频信号为

【专业教学内容标准体系文件】

最简单的解调器是具有频率-电压转换作用的鉴频器。 理想的鉴频器可看成是微分器 与包络检波器的级联。 微分器的输出是一个调幅调频(FM-AM)信号, 器幅度和频率皆包含 调制信息。用包络检波器取出其包络,并滤去直流后输出

上述调解方法称为包络检测,又称为非相干调解。这种方法的缺点是包络检波器对 于由信道噪声和其他原因引起的幅度起伏也有反应。因而,使用中常在微分器之前加一 个限幅器和带通滤波器。 2.相干解调 由于窄带调频信号可分解成正交分量与同相分量之和,因而可以采用线性调制中的 相干解调法来进行解调。相干解调可以恢复原调制信号,这种解调方法与线性调制中的 相干解调一样,要求本地载波与调制载同步,否则将使解调信号失真。 教学小结:调频信号的产生与解调 作业布置: 教学后记

重庆工程学院教案
周课次 教学任务 名称 第 7 周 第 8 次课 调频信号的产生与解调 学时 2 学时 教学地点 第六教学楼 113

教学目标 【含知识、 各种模拟调制方式的总结与比较 技能、素养 目标】 教学条件 多媒体教学

【专业教学内容标准体系文件】

教学重点 教学难点

各种模拟调制方式比较 各种模拟调制方式比较 主要教学环节、方法及内容设计 时间 (分)

一、各种模拟调制方式总结 如表所示

二、各种模拟调制方式性能比较 就抗噪性能而言,WBFM 最好,DSB、SSB、VSB 次之,AM 最差,NBF 与 MAM 接近。 图 3-10 展示出各种各种模拟调制系统的性能曲线。

图 3-10 各种模拟调制系统的性能曲线

【专业教学内容标准体系文件】

三、各种模拟调制方式的特点与应用 AM 调制的优点是接收设备简单;缺点是功率利用率低,抗干扰能力差,信号带宽 较宽,频带利用率不高。 DSB 调制的优点是功率利用率高,但带宽与 AM 相同,频带利用率不高,接受要求 同步解调,设备较复杂。只用于点对点的专用通信及低带宽信号多路复用系统。 SSB 调制的优点是功率利用率和频带利用率较高, 抗干扰能力和抗选择性衰落能力 均优于 AM,而带宽只有 AM 的一半;缺点是发送和接收设备都复杂。 VSB 调制性与 SSB 相当,原则上也需要同步解调,但在某些 VSB 系统中,附加一个 足够大的载波,形成(VSB+C)合成信号,就可以包络检波法进行解调。这种(VSB+C) 方式综合了 AM、SSB 和 DSB 三者的优点。 FM 波的幅度恒定不变,这使得它对非线性器件不甚敏感,给 FM 带来了抗快衰落能 力。 利用自动增益控制和带通限幅还可以消除快衰落造成的幅度变化效应。 这些特点使 得 NBFM 对微博中继喜用颇具吸引力。 WBFM 的抗干扰能力强, 可以实现带宽与信噪比的互换。 WBFM 的缺点是频带利用率低, 存在门限效应。 教学小结:各种模拟调制方式比较 作业布置:作业布置:1、调制的作用是什么? 2、常见的模拟线性调制技术有哪些?它们各有何特点? 3、常见的模拟非线性调制技术有哪些?它们各有何特点? 教学后记

【专业教学内容标准体系文件】


推荐相关:

在通信技术的发展中,通信系统的仿真是一个重点技术,通过调制能够将 信号转化成...4 第三章 基于 Simulink 的模拟调制系统仿真与分析 ... 6 3.1 Simulink 工具...


通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案_工学_高等教育_教育专区。第三章(...(t ) = 2 f m 【题 3-10】设调制信号 m(t ) 的功率谱密度 调制方式...


*** 实践教学 *** 兰州理工大学计算机与通信学院 2011 年秋季学期 移动通信 课程设计 题目:基于 Matlab 的线性模拟调制技术研究 专业班级: 姓名: 学号: 指导...


模拟调制系统 30页 免费 第3章 模拟传输系统 35页 免费 第三章模拟调制系统 ...在 讨论各种模拟通信方式以前,本节先对调制在通信系统中的作用、调制的分类、...


模拟调制技术性能比较_信息与通信_工程科技_专业资料。课 题: 模拟调制技术性能...5 三、MATLAB程序仿真与分析 1、AM 调制给定单音信号 m(t ) ? 2 cos2?t...


各种模拟调制系统的比较 1.各种模拟调制方式总结假定所有调制系统在接收机输入端...第三章 模拟调制系统 56页 2下载券 第5章 模拟调制系统 129页 免费 第3章...


模拟调制技术的仿真与实现 2016 年 6 月 15 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行...第二章 模拟线性调制解调系统原理,主要详细讲解了 AM,DSB,SSB,VSB 调制解调...


第3章 章 3.0 概述 模拟调制系统 模拟调制系统 基带信号:由消息直接变换成的电信...3 。 ?f fc , f c 单边带信号载频, α越 例:用单边带方式传输模拟电话...


提出了一种 基于决策理论的模拟调制方式识别流程,该流程综合运用y~ ,P,R三个...第四章 模拟调制技术 28页 免费 第3章 模拟调制技术 61页 1下载券 MATLAB应用...


第三章(模拟调制原理)习题及其答案【题 3-1】已知线性调制信号表示式如下: (...fm e lse 【题 3-10】设调制信号 m ( t ) 的功率谱密度 调制方式进行传输...

网站首页 | 网站地图
3986 3986.net
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@qq.com