1、4.4 包络调制 通信原理 第4 章 DSB-SC 只能相干解调 在无线电广播的初期,相 干解调 是不现 实的。 最早的模拟调制是AM (amplitude modulaiton),是一种非相干调制。 AM 的原理在于:发端可以用 放大器 控制无 线电波 的振幅(amplitude ),收端可 以用包 络检波 器测量 无线电信号的振幅。放大器包络检波器VV( )ccos 2 + V ft ( )ccos 2 + ft 上图中的V 可以随时间变化 ,下图 中放大 器的放 大倍数为 ( ) 上图重画成下面的等效形 式包络检波器V(t)( ) ( ) ( )ccos 2 + s t V t ft =
2、 ( )ccos 2 + ft 放大器包络检波器V(t)( ) ( )ccos 2 + V t ft ( )ccos 2 + ft 放大器的放大倍数只能是 正的, 我们需 要发送 的模拟基带信号 ( )的取值可正可负 ,但幅 度一般 受限, 即 ,+ 。此时可对 ( )加上一个直流 使其为正,然后作为放大倍数:( ) ( )V t A mt = + 如此便形成了AM 系统:隔直流负责去除直流A ,电路中可以用电容、变压器等实现。包络检波器A+m(t)( )st( )ccos 2 + ft AM 已调信号表达式( ) ( ) ( )ccos 2 s t A m t ft = + ( )0 A m
3、t + 根据前图可以写出AM 信号的 表达式 为(取 = 0 ) 上式可以改写成( ) ( ) ( ) ( )cc ccos 2 + cos 2 s t A ft Am t ft =当 c= = 时,上式就是前式。但AM 信号中,不一定非得与 c相等 此结果说明,AM 信号其实是DSB-SC 信号 cos(2 c ) 叠加了导频 ccos(2 c ) ( ) cos 2 c c AM( )AM 调制框图 D SB SC( )综上可知,AM 系统的调制框图也可以是下图。它实际就是DSB-SC 插入导频,但导频的大小需要足够大,以保证载波振幅(即包络) = + 0 。AM 解调 ( )包络 检波器
4、 隔直 流| L |包络检波器:若输入是带通信号 ( ) ,则输出是其包络 L( ) 非相干解调:AM 的设计本意 就是为 了让接 收机能 使用低成本的包络检波器 相干解调:AM 信号是DSB-SC 叠加导 频,自 然也可 以相干解调取出同相分量, 然后去 掉直流LPF窄带 滤波器或锁 相环隔直流 c+ ( ) ( )2cos 2 c = ccos 2 c + cos 2 c调制 信号m(t)tAc载波cos(2 fct)sAM(t)ttt c+ ( )AM波形示例AM 信号的频谱AM 信号的频谱是DSB-SC 的频谱叠加载频分量,其频谱特征仍然是双边带,带宽也是2f |W WOf |fcW fcfc+W fcW fcfc+WB=2W小结 AM 是DSB-SC 插入幅度足够大的载波,使得包络与 ( ) 呈显出线性关系 AM 可以非相干解调(包络检波),也可以相干解调 AM 的带宽是 = 2 ,频谱有两个对称的边带,频谱有大载波分量( c处有冲激)。