线性调制原理

调制的目的

（1）进行频谱搬移，匹配信道特性，减小天线尺寸；
（2）实现多路复用，提高信道利用率；
（3）改善系统性能（有效性、可靠性）；
（4）实现频率分配；

$m(t)调制信号，也称消息信号、基带信号$

$c(t)载波信号，也称正弦波、脉冲序列$

$s_m(t)称为已调信号，也称受调载波$

线性调制的几种方法

$AM调幅调制、DSB双边带调制、单边带调制、残边带调制$

幅度调制一般模型

其中$h(t)$是边带滤波器；$h(t)<=>H(\omega )$

常规调幅（AM）

调幅调制的条件是：$\overline{m(t)}=0$和$|m(t){|}_{max}<=A_0$

AM信号的特点:
（1）$|m(t){|}_{max}<=A_0$时，AM波的包络正比于调制信号m(t)，故可采用包络检波。

（2）AM的频谱由载频分量、上边带和下边带组成。

（3）AM传输带宽是调制信号带宽的两倍： $B_{AM}=2f_H$

（4）AM的优势在于接收机简单，广泛用于中短调幅广播。

（5）AM信号的缺点：功率利用率低；

双边带调制

双边带调制的条件：$|\overline{m(t)}=0|$

双边带调制的特点：
（1）包络不再与m(t)成正比；当m(t)改变符号时载波相位反转，故不能采用包络检波，需相干解调。
（2）无载频分量，只有 上、下 边带。
（3）带宽与AM的相同：$B_{DSB}=B_{AM}=2f_H$
（4）调制效率100%，即功率利用率高。
（5）主要用作SSB、VSB的技术基础，调频立体声中的差信号调制等。

单边带调制

（1）滤波法

原理：
先产生DSB 信号，边带滤波即得上下边带信号；
要求：
滤波器$H_{SSB}(\omega )$ 在载频处具有陡峭的截止特性；

（2）相移法

$H_h(\omega )$ 对 m(t) 的所有频率分量精确相移 π/2
SSB信号的特点：
（1）优点之一是频带利用率高。传输带宽为AM/DSB的一半：$B_{SSB}=B_{AM}/2=f_H$；因此，在频谱拥挤的通信场合获得了广泛应用，尤其在短波通信和多路载波电话中占有重要的地位。
（2）优点之二是低功耗特性，因为不需传送载波和另一个边带而节省了功率。这一点对于移动通信系统尤为重要。
（3）缺点是设备较复杂，存在技术难点。也需相干解调。

残边带调制

仅比SSB所需带宽有很小的增加，却换来了电路的简单。
$$f_H<B_{VSB}<2f_H$$
应用：商业电视广播中的电视信号传输等

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