hjr-通信原理（二）：模拟信号模拟载波调制

上一节说完了一些基本概念与数字信号基带传输
本节说一下其余4点
（1）模拟信号模拟载波调制
（2）模拟信号数字载波编码
（3）数字信号模拟载波调制
（4）数字信号数字载波编码
先说几个名词：
谱包络：波形振幅顶点连成平滑的曲线就是谱包络
调制与检波：所谓调制就是把载波与基带信号相乘，得到一个新的波形

至于检波就是根据相乘后的波形恢复出原基带信号的波形（检波分为同步检波和包络检波）（同步指的是用同频同相，包络见上）
基带信号又称为调制信号
基带信号与载波相乘后的信号成为已调信号
（1）模拟调制主要分为线性调制与非线性调制
线性：调幅
非线性：调频、调相
1、线性调制
调幅（AM）



可以看到左侧第四个图的包络就是基带信号，这就是包络检波
基带信号是sin信号是交流，加上一个直流分量A0后与载波相乘，得到的Sam(t)的谱包络就是基带信号的波形
也可以看出m(t)振幅最大值需要小于等于A0，否则包络检波会发生失真，但是可以用同步检波
下面观看右侧的两幅图，调制信号与已调信号的频谱图（频率-幅度曲线）
首先已调信号的频谱图有两个，上边带和其镜像下边带，还有中间那一块载频分量
调制信号与上边带、下边带频谱结构相同，因此已调信号是带有载波分量的双边带信号，它的带宽是基带信号带宽的2倍
双边带调制





这个就是双边带调幅，可以看到唯一的区别就是没有直流分量A0了，还有DSB不能用包络检波，但可以用相干检波
并且右侧第二张频谱图，可以得出上边带与下边带是一样的，因此用一个边带就足够了，这也被成为单边带调制
单边带调制



具体实现是，先求出双边带信号，使用一个滤波器滤除下边带，保留上边带
至于相干载波是什么：
接收端提供一个与接收的已调载波严格同步（同频同想相）的本地载波（称为相干载波），它与接收的已调信号相乘后
经低通滤波器取出低频分量，即可以得到原始的基带调制信号”
下面说一个比较重要的概念，之前的香农公式也有用到
信噪比=S/N(db)
S：信号功率
N：噪声功率谱密度（功率谱密度：每单位频率波携带的功率（W/HZ））
制度增益 = 输出信噪比/输入信噪比
DSB制度增益是SSB的2倍
不过需要注意的是DSB（双边带调制）与SSB（单边带调制）的性能是相等，因为两者的输出信噪比是在不同条件下得到的
如果N,S,B（带宽），相同，则这两者输出信噪比相等，所以两者性能相同
当上文说了SSB带宽是DSB的一半，所以SSB应用更广泛
下面再说一个重要概念
门限效应：

所谓门限效应，就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧恶化的一种现象，
信号采用包络检波法解调在小信噪比的情况下，解调器输出端没有单独的信号项，会把有用信号扰乱成随机噪声
其本质上是由于包络检波器的非线性解调作用引起的，相干解调不存在门限效应
2、非线性调制

调频和调相，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
角度调制与幅度调制不同的是，已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变化
由于会产生于频谱搬移不同的新的频率成分，故又称非线性调制