[通信原理-第五章]

通信原理的主要内容?

第五章:模拟调制系统

什么是调制?其作用是什么?

调制就是将信号形式转换成适合在信道中传输的一种过程。其作用有:将基带信号的频谱搬到较高的频率上,就可以提高发射效率。2)可以实现多路复用,提高信道利用率。3)扩展信号带宽,提高信号抗干扰能力。

调制的分类、主要调制方式、特性、优缺点、抗噪声性能和关系?

调制分有线性调制和非线性调制两种。其中线性调试就是幅度调制,有AM、DSB、SSB、VSB几种方式;

AM:通过先加一个直流分量,再与载波相乘,这样载波上能够清楚的看到幅度随基带信号变化。带宽B(AM信号带宽) = 2f(基带带宽);抗噪声性能G(f)=(max)2/3,输出噪声比比输入噪声比更恶化了。且当为小信噪比的时候,还会出现门限效应。优点是设备简单,易于实现,缺点是抗干扰性能差,功率利用率低。应用多在中波和短驳的调幅广播中。

DSB:去除了直流分量。直接与载波相乘,这样不能清晰的从载波中看出基带信号。带宽与AM的一样。G(f)=2,优点是功率利用率高,缺点是要求同步解调,设备比较复杂。应用多是点对点的专用通信。

SSB:在DSB的基础上,去除了上下边带。带宽只有AM的一半。G(f)=1(这里不能说DSB要比SSB更优,因为是不同条件下的;实际上,相同条件下,两者抗噪声性能是相等的)。优点是功率利用率和频带利用率都较高,抗干扰能力和抗选择性衰弱能力都优于AM。缺点是难以实现,设备复杂。应用多在频分复用的多路复用系统中。

VSB相较于SSB更容易实现,且性能相差不大。在电视广播中有广泛应用。

非线性调制有调相和调频两种,但由于频率与相位之间存在着积分和微分的关系:P=f对时间的积分。所以这里只讨论调频方式。

FM:抗快衰弱能力强,抗干扰能力强,可以实现带宽和信噪比的兑换,缺点是频带利用率低,存在门限效应。

解调方式?

对于线性解调:有包络检波法和相干解调法两种。前者有一个二极管和一个RC lowpass filter组成。只有AM调制才能使用该方法。后者这是一个乘法器加一个lowpass filter。对于AM、DSB、SSB、VSB都适用。

对于非线性解调:相干解调仅适用于NBFM信号;而非相干解调则NBFM和WBFM都适用。

其中相干解调是一个低通滤波器+一个微分电路;非相干解调则是一个鉴频器(微分电路+包络检波器)。

什么是门限效应?

输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降,而是急剧恶化,这种现象称为门限效应。

什么是窄带调频?什么是宽带调频?

FM信号的频谱宽度比较窄,成为窄带调频(NBFM);FM信号的频谱宽度比较宽,成为宽带调频(WBFM)。

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