模拟调制系统

一、调制:调制就是把所要传输的信息搭载在载波上的过程,也就是使载波的某个参数(幅度、频率、相位)随着消息信号的规律而变化。调制的基本作用是将信号的频谱进行搬移,从而把信号转换成适合在信道中传输的形式。

载波是一种高频周期信号,它本身不含有任何有用的信息,经过调制的载波称为已调信号,它含有消息信号的全部特征。在接收端,需要从已调信号中还原消息信号,这一过程称为解调(检波),它是调制的逆过程。

利用载波进行传输的消息信号称为调制信号。由于消息信号的频率相对于载波来说很低,其频谱通常称为基带,所有消息信号也可以称为基带信号,消息信号、调制信号和基带信号可以视为等价的。


二、信号调制的目的:

(1)、进行频谱搬移,匹配信道特性,减小天线尺寸:根据天线理论,当天线尺寸与被辐射信号的波长处于同一数量级时,信号才能被天线有效辐射出去。因此通过信号调制进行频谱搬移,使其变化到较高频率范围内,从而使信号的波长变短,所需要的天线尺寸随之减小。

(2)、实现多路复用,提高信道利用率:通过信号调制可以将多个消息信号分别搬移到不同的频率范围处,使它们的频谱互不重叠,从而实现在一个信道内同时传输多路信号。多路复用技术可以显著地提高信道的利用率。

(3)、改善系统性能:通过采用不同的调制方式,可以实现带宽和信噪比的互换,即有效性与可靠性的互换,以改善系统某方面的性能。例如采用调频方式可以扩展带宽,提高抗干扰能力。


三、模拟调制系统:

(1)、幅度调制:使正弦载波的振幅按照模拟消息信号的变化规律成比例地变化。幅度调制属于线性调制。主要包括四种方式:AM(常规双边带调幅)DSB(抑制载波双边带调制)SSB(单边带调制)VSB(残留边带调制)

(2)、角度调制:消息信号不仅可以进行幅度调制,还可以进行频率和相位调制,分别称为频率调制(FM)相位调制(PM),简称调频和调相,统称为角度调制。角度调制属于非线性调制


四、频分复用(FDM)技术:当一条物理信道的传输能力高于单路信号的需求时,该信道就可以被多路信号共享。复用就是解决如何利用一条信道同时传输多路信号的技术,其目的是为了提高信道的利用率。

频分复用是按照频率区分各路信号的方式,即将信道的带宽分成多个互不重叠的小频带(子通道),每路信号占据其中的一个子通道。FDM技术的优点是信道利用率高、复用的路数多、技术成熟,它不仅用在模拟通信中,在数字通信中也得到了广泛应用。FDM技术的缺点是设备复杂、在复用或传输过程中会不同程度地引入非线性失真,从而产生路标干扰(对语音而言,也叫串音)。

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