§4-5 调制与解调 一、 调制与解调的概念 东南大学移动通信国家重点实验室 二、 幅度调制 1、调幅波 )cos()]([)cos()()( 0 cccc ttkeAttAta ??ω+=??ω= 其中： k为比例系数，如取k＝1。 东南大学移动通信国家重点实验室 相关波形和频谱如下： 东南大学移动通信国家重点实验室 A 0 A max A min 定义：上调幅系数 0 0max A AA m ? = 上 下调幅系数 0 min0 A AA m ? = 下 若 )(te 上下对称，则 minmax0 minmax minmax 2 AAA AA AA mmm += + ? === 其中 下 上 东南大学移动通信国家重点实验室 如 )cos()( 1 ???= tEte m 则 )cos()]cos(1[ )cos()]([)( 1 0 0 0 cc m cc tt A kE A ttkeAta ?ω? ?ω ???+= ?+= )cos()]cos(1[ 10 cc ttmA ??ω???+= 东南大学移动通信国家重点实验室 而对多频调幅，设 ∑ ∞ = ???= 1 )cos()( n nm tnEte n 定义：第n次谐波的部分调幅系数 0 A kE m n m n = ， 则 )cos(])cos(1[)( 1 0 cc n nn ttnmAta ??ω???+= ∑ ∞ = 东南大学移动通信国家重点实验室 注：（1） ?<1m 包络不失真，可用包络检波； （2） ?>1m 过调幅，可用相干解调。 2、 调幅波的功率 由 )cos()]cos(1[ )cos()()( 10 cc cc ttmA ttAta ?ω? ?ω ???+= ?= 单频 得： 瞬时功率： )()( 2 tatp = 载波一周期内 )(ta 的平均功率 2 )( )( 1 2 0 2 tA dtta T P c T c Tc == ∫ 最大平均功率（额定功率） c PmmAAP 222 0 2 maxmax )1()1( 2 1 2 1 +=+== 载波平均功率 2 2 0 A P c = 总平均功率 ) 2 1( 1 2 0 m PdtP T P c T Tc +== ∫ 东南大学移动通信国家重点实验室 例如： 1,1 == c Pm kW， kWPkWPP c 5.1,44 max ===而 发射机效率低。 东南大学移动通信国家重点实验室 同理：对多频调幅 )cos(])cos(1[)( 1 0 cc n nn ttnmAta ??ω???+= ∑ ∞ = 则， 2 2 0 A P c = ； 22 0 2 maxmax )1( 2 1 )( 2 1 上 mAtAP +== )()() 2 1( 1 2 旁频功率载波功率 sc n n c PP m PP +=+= ∑ ∞ = 其中： ? ? ? ? ? ? ? ? = ∑ ∞ =1 2 2 n n cs m PP 东南大学移动通信国家重点实验室 3、 调幅波的频谱 由多频调幅： )cos(])cos(1[)( 1 0 cc n nn ttnmAta ??ω???+= ∑ ∞ = )]()cos[( 2 )cos()( 1 0 0 ncc n n cc tn Am tAta ??ω?ω +??++?= ∑ ∞ = )]()cos[( 2 1 0 ncc n n tn Am ??ω ????+ ∑ ∞ = 东南大学移动通信国家重点实验室 2 0 Am n 东南大学移动通信国家重点实验室 E mn 上边带上边带 下边带下边带 注： 调幅波e(t)频谱的两种画法： 东南大学移动通信国家重点实验室 东南大学移动通信国家重点实验室 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 东南大学移动通信国家重点实验室 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 三、 抑制载波调幅（AM-SC） 去除调幅波 )cos()]([)cos()()( 0 cccc ttkeAttAta ??ω+=??ω= 中的载波分量 )cos( 0 cc tA ?ω ? ，得 抑制载波调幅： )cos()()( cc ttKeta ?ω ?= 东南大学移动通信国家重点实验室 即 第三章中傅里叶变换的调制性质！ 解调采用前述相干解调 四、 脉冲幅度调制（PAM） 高频载波不是采用正弦波，而是采用周期性 冲激序列或矩形脉冲的幅度调制。 讨论第七章中抽样定理（理想抽样与自然抽样） 时详述。 东南大学移动通信国家重点实验室 §4.6 频分复用与时分复用的概念 频分复用（FDM：Frequency Division Multiplex ） 时分复用（TDM：Time Division Multiplex） 附： 调幅波通过谐振回路的稳态分析 如图， )(te 是调幅电压，求响应 )(ti 。 东南大学移动通信国家重点实验室 1． 单频调幅 由： )cos()]cos(1[)( 10 cc ttmAte ??ω???+= )]()cos[( 2 )]()cos[( 2 )cos( 1 0 1 0 0 ??ω ??ω?ω ????+ +??++?= cc cccc t mA t mA tA 东南大学移动通信国家重点实验室 由 )1( 1 1 1 )( )( )( )( ξ+ = ω ?ω+ =ω= ω ω =ω jR C jLjR jY jE jI jH & & 其中， R C L ω ?ω =ξ 1 称为一般失谐。 则 ξ ξ ω 1 2 1 1 )( ? ? + = jtg e R jH 东南大学移动通信国家重点实验室 e(t)和 )( ωjH 的频谱特性分别如下图所示： 东南大学移动通信国家重点实验室 东南大学移动通信国家重点实验室 东南大学移动通信国家重点实验室 讨论： ⅰ） 载频分量 0 ωωω == c ， ′ === ? ω 0 0 0 0 1 A R A R eAI j c 记作 & ⅱ）上边频 ?+ω=ω c ， )( 2 1 0 )( 0 11 1 1 1 1 2 |)( 2 c c c c tgj j e R mA jHe mA I ??ξ ωω ?? ω ξ ω ++? ?+= +? ?+ ? + = = & 东南大学移动通信国家重点实验室 其中， ?+= ? = c R C L ωω ω ω ξ 1 1 记 m m m ≤ ξ+ = ′ 2 1 1 则 [])( 0 11 1 2 ?ξ? ω ++? ?+ ? ′′ = tgj c c e Am I & 东南大学移动通信国家重点实验室 同理， 下边频分量 ??ω=ω c ， 1 ξ?=ξ 下 )( 2 1 0 11 1 1 1 2 ?ξ? ω ξ ??? ?? ? + = tgj c c e R mA I & [])( 0 11 1 2 ?ξ? +?? ? ′′ = tgj c e Am )cos()]cos(1[)( 1 1 10 cc ttgtmAti ??ωξ???? ′ + ′ =? ? 仍是调幅波，但包络幅度改变， 且相位改变 ? 延时 ? ξ ? 1 1 tg 东南大学移动通信国家重点实验室 2． 多频调幅（ 0 ω=ω c ） 类似对多频调幅： )cos(])cos(1[)( 1 0 cc n nn ttnmAte ?ω? ???+= ∑ ∞ = 有： )cos(])cos(1[)( 1 1 0 cc n nnn ttgtnmAti ?ωξ? ???? ′ + ′ = ∑ ∞ = ? 东南大学移动通信国家重点实验室 其中，?+= ? = nn c R C L ωω ω ω ξ | 1 n n n n m m m ≤ + = ′ 2 1 ξ 记： n tg n ξ ξ 1? =Φ 东南大学移动通信国家重点实验室 3． 多频调幅响应的几点说明 （1） 幅度失真：各个分量幅度比例关系的改变； （2） 相位失真：各个分量的延时 n n t n = ? ? ξ ； （ ?+ω n c 点处切线斜率） 东南大学移动通信国家重点实验室 （3）失谐失真：（ 0 ω≠ω c ） 不是调幅波； （4）耦合谐振：可能产生过调幅。 （图 略 ） 东南大学移动通信国家重点实验室 ~ End of Chapter 4 ~ 东南大学移动通信国家重点实验室