发布时间 : 星期四 文章模拟调制技术的仿真与实现 - 图文更新完毕开始阅读6bd92d7bd4d8d15abf234ed2
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H?w??HLSB?w??{则可滤除上边带，保留下边带( LSB)。
因此，SSB信号的频谱可表示为
1,w?wc0,w?wc (2.15)
sssB?w??sSSB(w)H?w?
b)．相移法和SSB信号的时域表示
(2.16)
调制信号为任意信号时SSB信号的时域表示式，即
sSSB(t)?11?(t)sinwct m(t)coswct?m22 (2.17)
??t?是m(t)的希尔伯特变换。 式中:m??w?为 ??t?的傅里叶变换M若M(w)为m(t)的傅里叶变换，则m??w??M?w????jsgnw? M (2.18)
??t?。由此可知，- jsgnw即是希尔式(2.18)的物理意义：m(t)通过传递函数为- jsgnw的滤波器即可得到m伯特滤波器的传递函数，记为
?Hh(w)?M(w)/M(w)??jsgnw
??t?[3]。 均相移π/2，即可得到m相移法SSB调制器的一般模型，如图2.5所示。
?m (t)coswct 1/2 m(t) Hh(w) -π/2 1/2m ‘(t) ?m ‘(t)sinwct 图2.5 相移法SSB信号调制器
(2.19)
式(2.19)表明，希尔伯特滤波器Hh?w?，从本质上说，是一个宽带相移网络，对m(t)中的任意频率分量
SSSB(t) 相移法是利用相移网络的方式，对载波和调制信号进行相移，在合成过程中，能够使其中一个边带抵消，从而获得SSB信号，不需要滤波器陡峭的截止特性，不论载频多高，都能够实现SSB的调制[3]。 2.5 VSB信号调制原理
残留边带( Vestigial Side - Band，VSB)调制是介于SSB与DSB之间的一种折中方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的缺点，又解决了SSB信号实现中的困难。在这种调制方式中，不像SSB中那样完全抑制DSB信号的一个边带，而是逐渐切割，使其残留一小部分。
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用滤波法实现残留边带调制的原理框图与图2.4用滤波法产生SSB信号调制器相同。但是，这使滤波器的特性H(w) 应设计符合残留边带调制的要求，不要求于陡峭的截至特性，所以它比单边带滤波器更容易制作。
假设H(w)是所需的残留边带滤波器的传输特性，由滤波法可知，残留边带信号的频谱为
[3]
1SVSB(w)?SDSB(w)H(w)?[M(w?wc)?M(w?wc)]H(w)
2VSB信号也不能简单地采用包络检波，而必须要用如图2.6所示的相干解调法解调。
SVSB(t) Sp(t) LPF Sd(t) (2. 20)
C(t)=2coswct 图2.6 VSB信号的相干解调
为了保证相干解调的输出无失真地恢复调制信号m(t)，必须要求
H?w?wc??H?w?wc?=常数 w?wH
式中wH是调制信号的截止角频率。
(2.21)
式（2.21）就是残留边带滤波器传输特性H(w)所必须遵循的条件。该条件的含义是：残留边带滤波器的特性H(W)在正负wc处必须具有互补堆成特性，才能使相干解调无失真的从其中恢复所需的调制信号。
满足式(2.21)的残留边带滤波器特性H(w)有两种形式，每一种形式的滚降特性曲线并不是唯一的。 2.6解调原理
解调是调制的逆过程，其作用是从接收的已调信号中恢复原基带信号（即调制信号）。解调的方法可分为两类：相干解调和非相干解调（包络检波）。 2.6.1 相干解调
相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。调制是把基带信号的谱搬到了载频位置。这一过程可以通过一个相乘器与载波相乘来实现。解调则是调制的反过程，即把在载频位置的已调信号的谱搬回到原始基带位置，因此同样可以用相乘器与载波相乘来实现。相干解调器的一般模型如图2.7所示。
Sm(t) Sp(t) [3]
C(t)=coswct
LPF Sd(t) 图2.7 相干解调器的一般模型
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相干解调时，接收端要提供一个与其已调载波严格同步的本地载波，以保证无失真的恢复原基带信号，它与接收的已调信号相乘，在低通滤波器取出低频分量，便可得到原始的基带调制信号。相干解调器适用于所有线性调制信号的解调。接收端能够提供一个相干载波，要求与载波信号严格同步，是实现相干解调的关键。 2.6.2包络检波
AM信号在满足mmax?A0的条件下，其包络与调制信号m(t)的形状完全一样。因此，AM信号除了可以采用相干解调外，一般都采用简单的包络检波泫来恢复信号。一个二极管峰值包络检波器如图2.8所示，它由二极管VD和RC低通滤波器组成。
VD AM信号 R
[3]
C A0+m(t) 图2.8 包络检波器
设输入信号是AM信号
sAM?t???A0?m(t)?coswct （2.22）
在大信号检波时（一般大于0. 5v），二极管处于受控的开关状态。选择RC满足如下关系
1 ??fc
RC式中：fH是调制信号的最高频率；fc是载波的频率。
fH??在满足式(2.23)的条件下，检波器的输出为
（2.23）
sd?t??A0?m(t)
隔去直流后即可得到原信号m(t)。
（2.24）
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3.模拟角度调制解调系统原理
在调制时，若载波的频率随调制信号变化，称为频率调制或调频(FM)；若载波的相位随调制信号而变称为相位调制或调相(PM)。在这两种调制过程中，载波的幅度都保持恒定不变，而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化，故把调频和调相统称为角度调制或调角。
FM和PM在通信系统中的使用都非常广泛[4]。FM广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等[5]。PM除直接用于传输外，也常用作间接产生FM信号的过渡。调频与调相之间存在密切的关系。
与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。然而获得这种优势的代价是角度调制占用比幅度调制信号更宽的带宽。 3.1角度调制的基本概念
3.1.1 FM和PM信号的一般表达式
角度调制信号的一般表达式为
sm?t??Acos?wct???t??
(3.1)
式中：A为载波的恒定振幅；?wct???t??为信号的瞬时相位，记为??t?；??t?为相对于载波相位wct的瞬时相位偏移；d[wct???t?]/dt是信号的瞬时角频率，记为w?t?；而d??t?/dt称为相对于载频wc的瞬时频偏。
相位调制(PM)，指随调制信号m(t)的变化，瞬时相位偏移作线性变化，即
??t??Kpm(t)
(3.2)
式中：Kp为调相灵敏度(rad/V)，含义是单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量。则可得调相信号为
SPM(t)?Acoswct?Kpm(t) d??t??Kfm(t)
dt式中：Kf为调频灵敏度( rad/(s*V))。 这时相位偏移为
?? (3.3)
频率调制( FM)，是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)成比例变化，即
(3.4)
??t??Kfdt
代入式（3.1），则可得调频信号为
(3.5)
SFM(t)?Acoswct?Kf?m(t)dt
?? (3.6)
由式(3.3)和式(3.6)可见，PM与FM的区别仅在于，PM是相位偏移随调制信号m(t)线性变化，FM是相位偏移随m(t)的积分呈线性变化。
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