业余通信常用调制方式的通信原理简述
1、 信号的时域和频域表示
信号的强度随时间变化的关系为信号的时域表示;信号的强度随频率变化的关系为信号
的频域表示。两种表示方法是有一定的对应关系的。
2、 双边带调幅(AM)
设
为要发送出去的语音信号,
为外加的直流分量,
为载波信号(载
波信号通常为高频信号,也就是通常所说的发射或接收无线电波的频率)。则信号
就是调幅信号的时域表示。它的频域形式如下图。
在频域中,包含完全对称的两部分信号以及载波分量,其中完全对称的两部分信号使占用带宽为
,带宽中的一半是多余的;载波分量并不携带任何信息,却占据了大部分功率,这部分功率是白白浪费掉的。
3、 单边带(SSB)
调幅信号在频域中在发送信号时在频域中想办法去掉载波分量,可以大大提高发射的效
率;把对称的信号去掉其中一部分,可以把带宽减小为原来的一半。这种调制方式称为单边带调制。如果保留频率较高的一部分边带,称为上边带(USB);如果保留频率较低的一部分边带,则称为下边带(LSB)。单边带调制所带来的代价是造成接收电路复杂,因而接收机比较昂贵。
4、 调频(FM)
调频方式通过改变载波信号的频率来传递有用的信息。考虑待调信号为
的简
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单情况,频率信号的时域表示为
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。其中
称为频偏常数,
称为最大角频率偏移。根据调制后载波瞬时相位偏移的大小,可以将调频调制为分宽带和窄带两种。通常认为
为窄带频频,不满足上式的为宽带调频。在业余通信中使用的是窄带调频,广播中使用的是宽带调频。窄带调频的频谱与调幅信号的类似,所不同的是它的频谱的上下边频是反相的。窄带调频所占用带宽与调幅一样。调频信号与调幅信号相比,其抗干扰能力较强。