幅度调制
451浏览 • 2022-1-28 •
日常
• MA37409
理论基础——傅里叶变换时域卷积相当于频域上直接相乘,即
。
时域乘积相当于频域上卷积后再乘1/2π,即
。
上面两条记住就好,下面引入的调制定理相当重要。为此我们先要知道何为基带信号。基带信号由原始消息直接直接转换成电信号,由此可见其各种特征(频率等)均不太适合直接传入到信道中。
设正弦载波为
,一般情况下我们取幅度为1,初相位为0。这样正弦载波可以简化为
。待调制信号为m(t),与载波函数相乘可以得到幅度调制信号的时域表达式
。将该式子取傅里叶变换,可以得到
。我们将该式称为调制定理。
调制定理——
1的傅里叶变换
,以及角频率和频率之间的转换关系
。
幅度调制的一般模型(为什么叫幅度调制——消息信号控制正弦载波的幅度)
已调信号的时域表达式——
已调信号的频域表达式——
我们通过选择不同的滤波器h(t),可以得到不同的调制方式AM、DSB、SSB、VSB
常规调幅AM(Amplitude Modulation)消息信号m(t)加上直流分量A0(后面解释为什么要加上直流分量),再与载波相乘。
右图为AM调制器模型
AM的时域表达式——
,A0coswt为载波项,m(t)coswt为边带项。AM的频域表达式——
AM调制的波形和频谱如下
从这幅图也可以看出,时域上两函数相乘,相当于频域上作卷积。频谱图由载波、USB(上边带)、LSB(下边带)组成。调制后AM波形的包络正比于消息信号,因此可以采用简单的包络检波即可复原消息信号(这意味着接收设备简单)。也正因为接收设备简单这一特征,AM调制广泛用于广播等场景。
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