导图社区 模拟调制系统
这是一篇关于模拟调制系统的思维导图，主要内容有调制、幅度调制(线性调制)的原理、线性调制系统的抗噪声性能。
通信原理第三章随机过程的思维导图，知识内容有随机过程的基本概念、平稳随机过程、正弦波加窄带高斯过程、窄带随机过程等。
通信原理第一章的知识导图，讲述了基本概念、通信模型、通信系统的分类与通信方式、信息及其度量、主要性能指标等。
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模拟调制系统
调制
定义
把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程
目的
进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸； 实现多路复用，提高信道利用率； 改善系统性能（有效性、可靠性）； 实现频率分配
载波
某种高频周期性振荡信号
受调载波称为已调信号，含有消息信号特征
解调
调制的逆过程，从已调信号中恢复消息信号
调制信号
指来自信源的基带信号（消息信号）
载波调制
用调制信号去控制载波的参数的过程
调制分类
按调制信号m（t）类型
模拟调制
数字调制
已调信号频谱结构
线性调制
非线性调制
载波信号c（t）的类型
连续波调制
脉冲调制
正弦载波的受调参量
幅度调制
频率调制
相位调制
幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制：调制信号去控制高频载波的幅度 使之随调制信号作线性变化的过程
标准调幅（AM） 常规双边带调制
时域表达式
载波项
双边带项
条件
频谱
AM信号的特点
时，AM波的包络正比于调制信号m(t)， 故可采用包络检波
带宽
AM的频谱由载频分量、上边带和下边带组成 AM传输带宽是调制信号带宽的两倍
AM的优势在于接收机简单，广泛用于中短调幅广播
功率
载波功率
边带功率
调制效率（功率利用率）
最大值为1/3
过调幅
如果过调幅，用包络检波解调时会失真，但可以采用其他解调方法，如相干解调
优缺点
优点：解调时包络检波十分简单
缺点：调制效率低
双边带调制（DSB-SC）
表达式
特点
包络不再与m(t)成正比； 当m(t)改变符号时载波相位反转，故不能采用包络检波，需相干解调
无载频分量，只有 上、下 边带
调制效率
100%
优点：节省了载波功率
缺点：不能用包络检波，需用相干载波，解调时较复杂 占用频带宽(含有两个完全相同的边带)
单边带调制（SSB）
单边带调制（SSB）信号是将双边带信号中的一个边带滤掉形成的
方法
滤波法
相移法
SSB信号的产生
先形成DSB信号，边带滤波即得上或下边带信号
要求
滤波器在载频处具有陡峭的截止特性
相移法和SSB信号的时域表示
是 m(t) 的希尔伯特变换 幅度不变，相移 π/2
传递函数
优点：SSB调制方式在传输信息时节省发射功率； 占用带宽比AM,DSB方式少一半
缺点：实现比AM,DSB要复杂，解调时不能用包络检波，要采用相干解调
残留边带调制（VSB）
基本原理
c为常数
性能
线性调制（幅度调制）的一般模型
相干解调 与 包络检波
调制与解调的实质是频谱搬移，实现方式是用相乘器与载波相乘
相干解调
接收端提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量
适用：AM;DSB;SSB;VSB
特点：无门限效应
要求：载波同步
包络检波
适用：AM
优势：简单，无需载波同步
要求:
线性调制系统的抗噪声性能
模型与指标
模型
s(t)已调信号
n(t)平稳高斯白噪声
性能指标
解调器输出有用信号的平均功率/解调器输出噪声的平均功率
输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能； So/No越大越好； So/No与调制方式和解调方式密切相关。
解调器输入已调信号的平均功率/解调器输入噪声的平均功率
G用于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能。 G 也反映了这种调制制度的优劣。
DSB调制系统的性能
相干解调将ni（t）中的正交分量抑制掉，从而使信噪比改善1倍
SSB 调制系统的性能
相干解调抑制正交分量（无论信号还是噪声）
AM 包络检波的性能
大信噪比时
100%调制，且 m(t) 为单频正弦时
相干解调的GAM 如同上式，但不受信噪比条件的限制
小信噪比
存在门限效应
门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的
在大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能几乎与相干解调法相同； 但当输入信噪比低于门限值时，将会出现门限效应，这时解调器的输出信噪比将急剧恶化，系统无法正常工作。
