AM幅度调制解调

包络检波器输出的信号中，通常含有频率为的波纹，可由LPF滤除。

图3-6 串联型包络检波器电路及其输出波形

点此观看AM包络检波的Flash

包络检波法属于非相干解调法，其特点是：解调效率高，解调器输出近似为相干解调的2倍；解调电路简单，特别是接收端不需要与发送端同频同相位的载波信号，大大降低实现难度。故几乎所有的调幅（AM）式接收机都采用这种电路。

综上所述，可以看出，采用常规双边带幅度调制传输信息的好处是解调电路简单，可采用包络检波法。缺点是调制效率低，载波分量不携带信息，但却占据了大部分功率，白白浪费掉。如果抑制载波分量的传送，则可演变出另一种调制方式，即抑制载波的双边带调幅（DSB-SC）。

3.1.3 抑制载波的双边带调幅（DSB-SC） 1. DSB信号的表达式、频谱

及带宽

在幅度调制的一般模型中，若假设滤波器为全通网络（＝1），调制信号中无直流分量，则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号，或称抑制载波双边带（DSB-SC）调制信号，简称双边带（DSB）信号。

DSB调制器模型如图3-7所示。可见DSB信号实质上就是基带信号与载波直接相乘，其时域和频域表示式分别为

（3-10a）

（3-10b）

成正比，故不 点此观看DSB调制的Flash，由Flash可见 ，DSB信号的包络不再与

能进行包络检波，需采用相干解调；除不再含有载频分量离散谱外，DSB信号的频谱与AM信号的完全相同，仍由上下对称的两个边带组成。故DSB信号是不带载波的双边带信号，它的带宽与AM信号相同，也为基带信号带宽的两倍， 即

（3-11）

为调制信号带宽，为调制信号的最高频率。 式中，

2. DSB信号的功率分配及调制效率

由于不再包含载波成分，因此，DSB信号的功率就等于边带功率，是调制信号功率的一半 ，即

（3-12）

式中，为边带功率，

为调制信号功率。显然，DSB信号的调制效率为100%。

3. DSB信号的解调

DSB信号只能采用相干解调，其模型与AM信号相干解调时完全相同，如图3-4所示。此时，乘法器输出

经低通滤波器滤除高次项，得

（3-13）

即无失真地恢复出原始电信号。 点此观看DSB解调的Flash

抑制载波的双边带幅度调制的好处是，节省了载波发射功率，调制效率高；调制电路简单，仅用一个乘法器就可实现。缺点是占用频带宽度比较宽，为基带信号的2倍。

3.1.4 单边带调制（SSB）

由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的，皆携带了调制信号的全部信息，因此，从信息传输的角度来考虑，仅传输其中一个边带就够了。这就又演变出另一种新的调制方式――单边带调制（SSB）。 1. SSB信号的产生

产生SSB信号的方法很多，其中最基本的方法有滤波法和相移法。 （1）用滤波法形成SSB信号

用滤波法实现单边带调制的原理图如图3-9所示，图中的为单边带滤波器。产生SSB信号最直观方法的是，将设计成具有理想高通特性或理想低通特性

的单边带滤波器，从而只让所需的一个边带通过，而滤除另一个边带。产生上边带信号时

即为，产生下边带信号时即为。

图3-9 SSB信号的滤波法产生

显然，SSB信号的频谱可表示为

（3-14）

点此观看SSB信号产生的Flash

用滤波法形成SSB信号，原理框图简洁、直观，但存在的一个重要问题是单边带滤波器不易制作。这是因为，理想特性的滤波器是不可能做到的，实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。滤波器的实现难度与过渡带相对于载频的归一化值有关，过渡带的归一化值愈小，分割上、下边带就愈难实现。而一般调制信号都具有丰富的低频成分，经过调制后得到的DSB信号的上、下边带之间的间隔很窄，要想通过一个边带而滤除另一个，要求单边带滤波器在附近具有陡峭的截止特性――即很小的过渡带，这就使得滤波器的设计与制作很困难，有时

甚至难以实现。为此，实际中往往采用多级调制的办法，目的在于降低每一级的过渡带归一化值，减小实现难度。限于篇幅，本书不作详细介绍。

（2）用相移法形成SSB信号

可以证明，SSB信号的时域表示式为

（3-15）

式中，“－”对应上边带信号，“+”对应下边带信号；表示把的所有频率成分均相移

，称是的希尔伯特变换。

根据上式可得到用相移法形成SSB信号的一般模型，如图3-12所示。图中，为希尔伯特滤波器，它实质上是一个宽带相移网络，对中的任意频率分量均相移。

图3-12 相移法形成SSB信号的模型

相移法形成SSB信号的困难在于宽带相移网络的制作，该网络要对调制信号的所有频率分量严格相移，这一点即使近似达到也是困难的。

2. SSB信号的带宽、功率和调制效率

从SSB信号调制原理图中可以清楚地看出，SSB信号的频谱是DSB信号频谱的一个边带，其带宽为DSB信号的一半，与基带信号带宽相同，即

（3-16）

式中，为调制信号带宽，为调制信号的最高频率。

由于仅包含一个边带，因此SSB信号的功率为DSB信号的一半，即