선형 변조 방법은 무엇입니까?

선형 변조에는 다음과 같은 4가지 방법이 있습니다. 1. 기존의 양면대역 진폭 변조 "DSB-AM" 2. 양면대역 진폭 변조 "DSB" 3. 단측대대 변조 "SSB" 측파대 "VSB"를 변조합니다.

변조 방식 변조 방식은 전송 특성에 따라 선형 변조와 비선형 변조로 나눌 수 있습니다. 일반화된 선형 변조는 변조파의 변조 매개변수가 변조 신호에 따라 선형적으로 변경되는 변조 프로세스를 나타냅니다. 좁은 의미의 선형 변조는 변조된 신호의 스펙트럼을 반송파 주파수의 양쪽으로 이동시켜 상부 측파대와 하부 측파대를 형성하는 변조 과정을 의미합니다.

선형 변조 이론 개요

연속파 변조 CWM(사인파): 사인파가 반송파인 변조 방식으로 크게 두 가지 범주가 있습니다.

선형 변조: Z out = ∑ ki Zin ( f -f oi )

비선형 변조: 위에서 언급한 선형 관계가 없습니다.

아날로그 선형 변조

1. 기존의 이중 측파대 진폭 변조(DSB-AM)

2. 이중 측파대 진폭 변조(DSB)

3. 잔류 측파대 변조(VSB)

S AM (t ) = [ A0 + f (t )] cos(Ωc t + θc )

A 여기서: 0 + DC; f(t) 변조 신호, Ωc 반송파 신호의 각주파수, θc 반송파 신호의 초기 위상. 이는 간단하고 직관적인 변조 방법이며, 엔벨로프 감지를 사용하여 원래 변조된 신호를 쉽게 복구할 수 있습니다. [

왜곡 없이 검출하기 위한 전제 조건은 다음과 같습니다: A0 + f (t )] ≥ 0; 그렇지 않으면 예를 들어 과진폭 변조가 발생합니다.

①변조 신호는 단일 주파수 코사인이므로 f(t) = Am cos(Ω mt + θ m ) S AM(t ) = [ A0 + Am cos(Ω mt + θ m )] cos(Ωc t + θ c ) = A0 [1 + β AM cos(Ω mt + θ m )] cos(Ωc t + θ c )β 여기서: AM Am = 은 진폭 변조 지수이고 해당 값은 ≤1이어야 합니다. A0

②변조된 신호가 결정적 신호일 때 변조된 신호 스펙트럼 (Ωct +θ c ) + e ? j (Ωct +θ c ) ] 2f(t)의 스펙트럼이 F(Ω)이면 푸리에 변환 F [ A0 ] = 2πA0δ (Ω )F [ f (t )e ± jΩct ] = F(Ωm Ωc )를 얻을 수 있음1 S AM(Ω) = [2πA0δ(Ω ? Ωc ) + F(Ω ? Ωc )]e jθ c 2 1 + [2πA0δ(Ω + Ωc ) + F( Ω + Ωc )]e ? jθ c 2 단순화를 위해 θ=0이라고 하면 1 S AM(Ω ) = πA0δ(Ω ? Ωc ) + F(Ω ? Ωc ) 2 1 + πA0δ(Ω + Ωc ) + F (Ω + Ωc ) 2 컨볼루션으로 표현하면 θ=0이면 S AM (t ) = [ A0 + f (t )] cos(Ωc t ) = m(t ) 1 S AM ( Ω) = [m(Ω) ? c(Ω)] 2π

여기서: m(t ) = A0 + f(t ), c(t ) = cos Ωc t M(Ω ) = F [m(t ) ] = 2πA0δ (Ω ) + F (Ω ) C (Ω ) = F [cos Ωc t ] = π [δ (Ω ? Ωc ) + δ (Ω + Ωc )] 이 결과는 위의 결과와 정확히 일치합니다. .

3 전력 분배(평균 전력) 2 S AM = S AM(t ) = [ A0 + f(t )]2 cos 2 Ωc t f(t ) = 0이므로 cos 2Ωc t = 0 S AM A02 f 2 (t ) = + = Sc + S f 2 2 Sc= 캐리어 전력 Sf = 측파대 전력 평균 전력의 결과에는 반송파 전력과 측파대 전력이 포함됩니다. 이는 측파대 전력만이 변조된 신호와 관련된다는 정의를 통해 알 수 있습니다. 따라서 변조 효율을 다음과 같이 정의할 수 있습니다. 이번에는 eta AM 2 2 Am β AM = = 2 2 2 2 A0 + Am 2 + β AM 임계점 βAM=1일 때 최대 변조 효율은 etaAM=1/3이 됩니다. 효율은 진폭이 A0인 구형파이며, θAM=0.5

결론: 반송파 성분 C는 정보를 전달하지 않지만 많은 양의 전력을 차지합니다. 반송파 성분을 억제할 수 있다면 이 부분의 전력이 낭비됩니다. 이 부분의 전력을 절약할 수 있으며 또 다른 변조 방법인 반송파 이중 측파대 변조를 억제합니다.

4 변조된 신호가 랜덤 신호인 경우 변조 효율과 특성을 연구하기 위해 신호의 자기상관 함수를 통해 전력 스펙트럼 밀도를 얻을 수 있습니다. 에르고딕 정상 확률 과정/일반화된 정상 확률 과정의 경우 전력 스펙트럼 밀도와 자기상관 함수 간의 관계는 한 쌍의 푸리에 변환입니다. 신호 파형의 자기상관 특성 → 자기상관 함수 → 전력 스펙트럼 밀도 → 평균 전력 → 변조 효율.

DSB-SC(억제 반송파 이중 측파대 변조)

반송파를 억제하려는 경우 추가 DC 성분 A0이 없으면 억제된 반송파의 양측파대 진폭 변조를 얻을 수 있습니다. 시간 표현은 S DSB(t) = f(t) cos Ωc t입니다. f(t)가 알려진 신호일 때, 변조된 신호의 스펙트럼은 1 S DSB(Ω) = [ F(Ω ? Ωc ) + F(Ω + Ωc )] 2 기존의 양면대역 진폭 변조와 비교 억제된 반송파 기존 양면대 진폭 변조 A0 = 0일 때 이는 반송파를 억제하는 기존 양면대 진폭 변조입니다. A0 ≠ 0일 때 이는 기존 양면대 진폭 변조입니다. 변조기에 대한 자세한 내용은 균형 변조기 및 링 변조기를 참조하세요. 예를 들어, 여러 신호를 보내고 받을 때 신호 송신단에 강한 반송파를 삽입할 수 있습니다. 균형 변조기 위 그림에서 볼 수 있듯이 비선형 장치의 입력은 다음과 같습니다. x1 = f (t) + cos Ωc t 비선형 장치의 출력은 다음과 같습니다. x2 = ? f (t) + cos Ωc t y1 = a1 [ f(t) + cos Ωc t ] + a2 [ f(t ) + cos Ωc t ]2 y2 = a1[? f(t ) + cos Ωc t ] + a2 [? f(t ) + cos Ωc t ] 2 따라서 대역 통과를 통해 다음 공식의 두 번째 항을 필터링합니다. y = y1 ? y2 = 2a1 f(t ) + 4a2 f(t ) cos Ωc t 링 변조기가 반송파를 억제하려는 경우 다음과 같이 할 수 있습니다. 추가적인 DC 성분이 없는 한 억제됩니다. A0 반송파의 양측파대 진폭 변조는 시간에 따라 (?1)n ?1 C(t ) = ∑ cos[2πf c t (2n ? 1)] π n =1 2n ? 1 4 à f(t )가 다음과 같을 때 신호가 알려진 경우 변조된 신호의 스펙트럼은 다음과 같습니다. cos[2πf c t (2n ? 1)] f (t ) π n =1 2n ? 1작동 원리: D1D2/D3D가 각각 켜집니다.

단일 측파대 변조(SSB)

단일 측파대 변조는 이중 측파대 변조 신호의 한쪽 측파대만 전송하며, 이는 주파수 대역을 절약하는 가장 좋은 방법입니다.

1. 필터링 방법으로 형성된 H SSB( )의 특성은 ?1 H SSB( ) = H USB( ) = ? 0 ?1 = H LSB( ) = ?0 입니다. 단측파대 신호 필터링 방법으로 형성된 스펙트럼은 그림과 같습니다. 단측파대 복조는 간단한 엔벨로프 검출을 사용할 수 없으며 신호 엔벨로프는 신호 포락선의 파형을 반영할 수 없습니다. 변조된 신호 단측파대 변조 솔루션 변조는 일관성 있는 복조 방법을 채택해야 합니다. 특정 측파대 신호에는 반송파 주파수: 10MHz, 대역폭: 300~3400Hz가 필요합니다. 상부 및 하부 측파대 간격: 600Hz는 필터의 정규화된 값에 의해 제한됩니다. 600Hz 전이 대역은 40dB만큼 상승합니다. 1단계 캐리어 주파수 선택: 100kHz 2단계 캐리어 주파수 선택: 10MHz

2. 단일 측파대 변조 편이 힐베르트 변환/직교 쌍/힐베르트 필터/광대역 위상 편이 네트워크를 형성하는 위상 방법은 신호 광대역 위상을 -π/2만큼 편이해야 하며 위상 편이 -π/2가 안정적이어야 합니다. ?Pair 모든 주파수 성분은 -π/2

3만큼 위상 변이되어야 합니다. 단측파대 변조 위버 방법은 반송파 주파수의 직교 성분을 사용하며 위상 변이만 필요합니다. 위상 π/2 신호의 주파수 범위는 첫 번째 캐리어 주파수이고 실제 캐리어 주파수는 1 2ΩL ? c = Ω a + Ωb 1 필터 차단 주파수는 (Ω H ? Ω L )입니다. 2

Vestival Sideband Modulation(VSB)

Vestival Sideband Modulation은 Single Sideband와 Suppressed Carrier Double Sideband Modulation 사이의 방법입니다. 한쪽 측파대를 전송하는 것 외에도 다른 쪽 측파대의 일부, 즉 천이 대역도 유지됩니다. 구현이 더 쉽습니다. 잔여 측파대 변조는 위상 이동 방법을 사용할 수도 있습니다. 실제로 대부분은 필터링 방법을 사용합니다. 필터링 방법은 다음과 같이 나눌 수 있습니다. 잔류 상부 측파대 방법의 스펙트럼 특성은 가운데 그림에 나와 있습니다. 잔여 부분의 하부 측파대에 대한 방법 및 스펙트럼 특성. 흔적 측파대 필터의 전달 함수는 응집성 복조 결과가 왜곡되지 않도록 하기 위해 H VSB(Ω ? Ωc ) + H VSB(Ω + Ωc ) = 일정한 감쇠 특성을 가져야 하며 반송파 주파수 근처에서 상보적인 대칭 특성을 가져야 합니다. 흔적 측파대 필터의 경우: 더 가파르게 → 단일 측파대 또는 더 완만하게 → 이중 측파대일 수 있으므로 적절한 것을 선택하십시오. 필터 감쇠 롤오프 특성: 선형 롤오프 및 코사인 롤오프(TV 신호) [1]

선형 변조는 넓은 의미의 선형 변조와 좁은 의미의 선형 변조의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 좁은 의미의 선형 변조는 스펙트럼의 각 성분의 주파수만 변경하고 각 성분의 진폭의 상대적인 비율은 변경하지 않으므로 상위 측파대의 스펙트럼 구조가 변조된 신호의 스펙트럼과 동일합니다. , 하부 측파대의 스펙트럼 구조는 변조된 신호 스펙트럼의 거울 이미지입니다. 좁은 의미의 선형 변조에는 진폭 변조(AM), 반송파를 억제하는 이중 측파대 변조(DSB-SC), 단측파대 변조(SSB) 및 흔적 측파대 변조(VSB)가 포함됩니다.

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