振幅调变AM-高大资工.PPT

第四章：類比調變技術 通訊原理第四章:類比調變技術 大綱 類比調變技術簡介 振幅調變(AM) 雙邊帶載波抑制調變(DSB-SC) 單邊帶調制系統(SSB) 頻率調變(FM) 超外差調幅及調頻無線廣播 類比調變之分頻多工 類比調變技術簡介 在通訊工程中，我們關心如何正確的將資訊從某一點傳送到另外某一點。 通訊系統的種類 有線通訊系統。 無線通訊系統。 資訊經由某一點傳送到某一點的介質是根據所使用的通訊系統不同而有所不同。 有線電話系統?雙絞線。 有線電視?同軸電纜。 類比調變技術簡介 資訊可以是類比的或是數位的 類比:人聲或音樂。 數位:電文或其他類型的資料通常是數位的。 類比訊號可以在有線通道上直接傳送，例如:電話線。 一般來說，由於電磁波的特性，只有高頻的訊號才能在無線通道中被傳送。 在無線系統中，天線的使用是必須的。 類比調變技術簡介 對所有系統而言，不同的訊號可以經由調變技術而讓它們在單一通道中傳輸。 例如:不同的120台的電視站的訊號可以在同一纜線中傳輸。 原始的訊號被稱為基頻訊號。 類比調變將原始的基頻訊號轉換到高頻的訊號。 經由類比調變後的高頻訊號稱為調變訊號。 類比調變技術簡介 為什麼需要調變？ 當不同的訊號同時在同一通道中傳輸，調變是必須的。 對於無線傳輸而言，需要調變來減少波長，以降低天線所需長度。 類比調變技術簡介 這個章節包含四種類比調變技術 振幅調變(AM) 雙邊帶載波抑制調變(DSB-SC) 單邊帶調制系統(SSB) 頻率調變(FM) 大綱 類比調變技術簡介 振幅調變(AM) 雙邊帶載波抑制調變(DSB-SC) 單邊帶調制系統(SSB) 頻率調變(FM) 超外差調幅及調頻無線廣播 類比調變之分頻多工 弦波的通式 高頻載波的振幅的變動，是根據原始調變訊號的振幅而變動。 考慮一個弦波 ，定義為 其中 表示時間(秒) 表示載波振幅 表示載波頻率 振幅調變的通式 令 是訊息訊號，我們一般稱之為基頻訊號。 振幅調變(AM)可表示為 其中 為一個常數，被稱為振幅靈敏度。 功率效益 定義 的功率為 ，AM訊號為 由AM訊號的通式可知總功率為 定義功率效益 舉例來說，以AM系統而言， 範例 有一AM訊號，載波為 ，訊息為 ，則傳送出去的AM訊號中，調變後的訊息佔全部AM訊號功率的比率為？ 解:假設振幅靈敏度為ka，則傳送訊號為 其中AM訊號的功率為 而調變後訊息的功率為 範例 故功率效益為 振幅調變系統模型 下圖描述一個產生AM訊號的數學模型。 振幅調變中振幅敏感度的特性 Fig. 4-2(a) 指出了基頻訊號 ，Fig. 4-2(b) 和Fig. 4-2(c) 說明了一個AM波形，其中振幅敏感度分別為 ， 。 從Fig. 4-2(b) 和Fig. 4-2(c) 可以發現， 的包跡線(envelope)和基頻的 ，當 (對所有 )時，有相同的形狀。 在AM調變，必須確保 。這個條件確保了函數 永遠為正。 振幅調變中振幅敏感度的特性 當振幅靈敏度大到可以讓 ，載波會發生過度調變。 Fig. 4-2:描繪一個振幅調變過程。 Fig. 4-2(a) 基頻訊號Fig. 4-2(b) 振幅調變波形Fig. 4-2(c) 振幅調變波形 信息訊號與不同振幅敏感度的示意圖 振幅調變中載波與信息頻寬的關係 定義 為基頻訊號 的傅利葉轉換。 若 符合 ， ，則定義基頻訊號的頻寬為 。 最重要的是，載波頻率必須大於基頻訊號的最高頻。 也就是說， 。 是訊息頻寬。 如果不符合以上條件，則包跡線不能正確的被偵測。 所扮演的角色是把基頻訊號帶到高頻去。 振幅調變的電路 解調，是把接收到的調變訊號，回覆到原始未經調變的訊號的一個程序。 振幅調變可以很容易的經由RC充放電電路被解調出來，稱為包跡檢測器，如下所示 振幅調變的電路 接下來，我們來描述RC充放電電