有哪幾種線性調(diào)制方式-創(chuàng)新互聯(lián)

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線性調(diào)制有4種方式，分別是：1、常規(guī)雙邊帶調(diào)幅“DSB-AM”；2、雙邊帶調(diào)幅的調(diào)制“DSB”；3、單邊帶調(diào)制“SSB”；4、殘留邊帶調(diào)制“VSB”。

調(diào)制方式按照傳輸特性，調(diào)制方式可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制。廣義的線性調(diào)制，是指已調(diào)波中被調(diào)參數(shù)隨調(diào) 制信號(hào)成線性變化的調(diào)制過程。狹義的線性調(diào)制，是指把調(diào)制信號(hào)的頻譜搬移到載波頻率兩側(cè)而成為上、下邊帶的調(diào)制過程。

線性調(diào)制理論概述

連續(xù)波調(diào)制CWM（Sine wave）：是正弦波為載波的調(diào)制方法 有兩大類：

線性調(diào)制 ： Z out = ∑ ki Zin ( f -f oi )

非線性調(diào)制 ：無上述線性關(guān)系。

模擬線性調(diào)制

1. 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（DSB-AM）

2. 雙邊帶調(diào)幅的調(diào)制（DSB）

3. 單邊帶調(diào)制（SSB）

4. 殘留邊帶調(diào)制（VSB）

常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（DSB-AM）

S AM (t ) = [ A0 + f (t )] cos(ωc t + θc )

A 其中： 0 外加直流； f (t ) 調(diào)制信號(hào)； ωc 載波信號(hào)的角頻率； θc 載波信號(hào)的起始相位。 這是簡單和直觀的調(diào)制方法， 可用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù) 原始的調(diào)制信號(hào)。 [

檢波不失真的前提是：A0 + f (t )] ≥ 0 ； 否則，會(huì)出現(xiàn)過調(diào)幅，舉例說明。

①調(diào)制信號(hào)為單頻余弦 令 則有f (t ) = Am cos(Ω mt + θ m ) S AM (t ) = [ A0 + Am cos(Ω mt + θ m )] cos(ωc t + θ c ) = A0 [1 + β AM cos(Ω mt + θ m )] cos(ωc t + θ c )β 其中： AM Am = ；為調(diào)幅指數(shù)，其值應(yīng)≤1。 A0

②調(diào)制信號(hào)為確定性信號(hào)時(shí)的已調(diào)信號(hào)頻譜 令 S AM (t ) = [ A0 + f (t )] cos(ωc t + θ c ) 1 = [ A0 + f (t )][e j (ωct +θ c ) + e ? j (ωct +θ c ) ] 2若f(t)的頻譜為 F(ω)，由傅氏變換F [ A0 ] = 2πA0δ (ω )F [ f (t )e ± jωct ] = F (ω m ωc )可得1 S AM (ω ) = [2πA0δ (ω ? ωc ) + F (ω ? ωc )]e jθ c 2 1 + [2πA0δ (ω + ωc ) + F (ω + ωc )]e ? jθ c 2 為簡化起見，令θ=0，則有1 S AM (ω ) = πA0δ (ω ? ωc ) + F (ω ? ωc ) 2 1 + πA0δ (ω + ωc ) + F (ω + ωc ) 2若用卷積表示，令θ=0，則有S AM (t ) = [ A0 + f (t )] cos(ωc t ) = m(t ) ? c(t ) 1 S AM (ω ) = [m(ω ) ? c(ω )] 2π

其中：m(t ) = A0 + f (t )， c(t ) = cos ωc t M (ω ) = F [m(t )] = 2πA0δ (ω ) + F (ω ) C (ω ) = F [cos ωc t ] = π [δ (ω ? ωc ) + δ (ω + ωc )]此結(jié)果與上述結(jié)果完全相同。

③功率分配（平均功率）2 S AM = S AM (t ) = [ A0 + f (t )]2 cos 2 ωc t由于 f (t ) = 0, cos 2ωc t = 0 S AM A02 f 2 (t ) = + = Sc + S f 2 2 Sc═ 載波功率 Sf ═ 邊帶功率 平均功率的結(jié)果包括載波功率和邊帶 功率兩部分 由定義可知，只有邊帶功率才與調(diào)制 信號(hào)有關(guān)。 于是我們可以定義調(diào)制效率為η AM = Sf S AM = f 2 (t ) A02 + f 2 (t ) 2 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單頻余弦時(shí)，f (t ) 2 = Am / 2 ，此時(shí)η AM 2 2 Am β AM = = 2 2 2 2 A0 + Am 2 + β AM當(dāng)處于臨界點(diǎn)時(shí)，βAM=1，調(diào)制效率大為ηAM=1/3 調(diào)制效率大的調(diào)制信號(hào)是幅度為A0的方波，ηAM=0.5

結(jié)論： 載波分量C是不攜帶信息的，但是卻占據(jù)了大量 功率，這部分功率被白白地浪費(fèi)掉，如果能夠抑 制載波分量，則可以節(jié)省這部分功率，于是演變 另一種調(diào)制方式：抑制載波雙邊帶調(diào)制。

④調(diào)制信號(hào)為隨機(jī)信號(hào)時(shí)已調(diào)信號(hào)的功率譜密度 信號(hào)為已知，可通過信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)得到功率譜 密度來研究調(diào)制效率和特性。 對(duì)于各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機(jī)過程/廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程， 功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間是一對(duì)傅氏變換關(guān) 系。 信號(hào)波形的自相關(guān)特性→自相關(guān)函數(shù)； 功率譜密度→平均功率→調(diào)制效率。

抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）

如果要抑制載波，只要不附加直流分 量 A0 ，即可得到抑制載波的雙邊帶調(diào)幅， 其時(shí)間表達(dá)時(shí)為S DSB (t ) = f (t ) cos ωc t當(dāng) f (t ) 為確知信號(hào)時(shí)，已調(diào)信號(hào)的頻譜為1 S DSB (ω ) = [ F (ω ? ωc ) + F (ω + ωc )] 2 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅與抑制載波常規(guī)雙邊帶調(diào)幅的比較 當(dāng) A0 = 0 時(shí)，此為抑制載波常規(guī)雙邊帶調(diào)幅； 當(dāng) A0 ≠ 0 時(shí)，此為常規(guī)雙邊帶調(diào)幅。 調(diào)制器詳見平衡調(diào)制器和環(huán)形調(diào)制器 此種解調(diào)器只能采用相干解調(diào)的方法 如在解調(diào)端插入強(qiáng)載波后，就可以采 用包絡(luò)檢波的方法。 如一發(fā)多收時(shí)可以在信號(hào)發(fā)送端插入強(qiáng)載波。 平衡調(diào)制器 由上圖可知，非線性單元輸入為：x1 = f (t ) + cos ωc t非線性單元輸出為：x2 = ? f (t ) + cos ωc t y1 = a1[ f (t ) + cos ωc t ] + a2 [ f (t ) + cos ωc t ]2 y2 = a1[? f (t ) + cos ωc t ] + a2 [? f (t ) + cos ωc t ]2因此，經(jīng)帶通濾波濾出下式的第二項(xiàng)即可y = y1 ? y2 = 2a1 f (t ) + 4a2 f (t ) cos ωc t 環(huán)形調(diào)制器 如果要抑制載波，只要不附加直流分 量 A0 ，即可得到抑制載波的雙邊帶調(diào)幅， 其時(shí)間表達(dá)時(shí)為(?1) n ?1 C (t ) = ∑ cos[2πf c t (2n ? 1)] π n =1 2n ? 1 4 ∞當(dāng) f (t ) 為確知信號(hào)時(shí)，已調(diào)信號(hào)的頻譜為S (t ) = C (t ) f (t ) 4 ∞ (?1) n ?1 = ∑ cos[2πf c t (2n ? 1)] f (t ) π n =1 2n ? 1工作原理：D1D2/D3D分別導(dǎo)通。

單邊帶調(diào)制（SSB）

單邊帶調(diào)制只傳送雙邊帶調(diào)制信號(hào)的 一個(gè)邊帶，節(jié)省頻帶的最佳方法。

1. 直觀方法：濾波法形成H SSB (ω ) 的特性為?1 H SSB (ω ) = H USB (ω ) = ? ?0 ?1 = H LSB (ω ) = ? ?0ω > ωc ω ≤ ωc ω < ωc ω ≥ ωc單邊帶信號(hào)濾波法形成的頻譜如圖 單邊帶解調(diào)不能用簡單的包絡(luò)檢波， 其信號(hào)包絡(luò)不能反映調(diào)制信號(hào)的波形 單邊帶調(diào)制的解調(diào)應(yīng)采用相干解調(diào)法 例：某邊帶信號(hào) 要求載頻：10MHz， 帶寬：300~3400Hz。 上下邊帶間隔：600Hz受濾波器歸一化值限制 600Hz過渡帶上升40dB 只有選擇兩級(jí)濾波器 第一級(jí)載頻選：100kHz 第二級(jí)載頻選：10MHz

2. 單邊帶調(diào)制移相法形成 希爾伯特變換/正交對(duì)/希爾伯特 濾波器/寬帶移相網(wǎng)絡(luò) 必須將信號(hào)寬帶移相-π/2，而且 ?移相-π/2必須穩(wěn)定和準(zhǔn)確； ?對(duì)所有頻率分量都要移相-π/2

3. 單邊帶調(diào)制維弗法形成 維弗法利用載頻的正交分量，只需載波 移相-π/2，而不必將信號(hào)寬帶移相-π/2 信號(hào)的頻率范圍為 第一載頻為 實(shí)際載頻為1 2ωL ? ωHωa = (ω L + ω H )ω c = ω a + ωb 1 濾波器截止頻率為 (ω H ? ω L ) 2

殘留邊帶調(diào)制（VSB）

殘留邊帶調(diào)制是介于單邊帶與抑制載波 雙邊帶調(diào)制的一種方法。除了傳送一個(gè) 邊帶之外，還保留了另一個(gè)邊帶的一部 分，即過渡帶。實(shí)現(xiàn)較容易。 殘留邊帶調(diào)制同樣可以用移相法，實(shí)際 上大都采用濾波法。 濾波法方法可分為： 殘留部分上邊帶的方法 其頻譜特性如中圖所示。 殘留部分下邊帶的方法 其頻譜特性。 殘留邊帶濾波器的傳遞函數(shù)在載 頻附近必須具有互補(bǔ)對(duì)稱特性 為了保證相干解調(diào)的結(jié)果不失真H VSB (ω ? ωc ) + H VSB (ω + ωc ) = 常數(shù) 殘留邊帶濾波器衰減特性：可以 較陡峭→單邊帶，也可以較平緩 →雙邊帶，合適選擇。 濾波器的衰減滾降特性：直線滾 降和余弦滾降（電視信號(hào)）。 [1]

線性調(diào)制可以分為兩種：廣義的線性調(diào)制和狹義的線性調(diào)制。其中狹義的線性調(diào)制只改變頻譜中各分量的頻率，但不改變各分量振幅的相對(duì)比例，使上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制信號(hào)的頻譜相同，下邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)則是調(diào)制信號(hào)頻譜的鏡像。狹義的線性調(diào)制有調(diào)幅(AM)、抑制載波的雙邊帶調(diào)制(DSB-SC)和單邊帶調(diào)制(SSB)、殘留邊帶調(diào)制（VSB）。

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網(wǎng)頁題目：有哪幾種線性調(diào)制方式-創(chuàng)新互聯(lián)
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