信号与系统:第八章 nunication Systems.ppt
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《信号与系统:第八章 Communication Systems》探讨了通信系统的基础框架和关键概念,特别是针对离散时间信号的传输。在这一章中,我们重点关注调制和解调技术,特别是正弦幅度调制(Sinusoidal AM)及其同步解调和异步解调。 1. **调制**:调制是通信系统的核心过程,它通过改变载波信号的某些参数(如幅度、频率或相位)来携带信息信号。在正弦幅度调制(SAM)中,载波信号为一个正弦波,它的幅度被信息信号x(t)所控制。数学表示为\( y(t) = x(t) \cdot \cos(\omega_c t + \phi) \),其中\( \omega_c \)是载波角频率,\( \phi \)是载波相位。 2. **正弦幅度调制(SAM)**:在正弦幅度调制中,载波信号的幅度由基带信号x(t)决定,形成DSBAM(双边带幅度调制)。DSBAM的频谱包含两个边带,分别位于载波频率的上方和下方。 3. **同步解调**(Synchronous Demodulation):用于从调制信号中恢复原始信息信号的过程。同步解调需要一个与调制载波同频同相的本地参考信号,其数学表达式为\( r(t) = t_x(t) \cdot \cos(\omega_c t) \)。通过乘以参考信号并积分,可以有效地提取出信息信号。 4. **异步解调**(Asynchronous Demodulation):当本地参考信号与调制载波不同步时,会使用异步解调。这种方法依赖于一个低通滤波器来去除载波并恢复信号。解调过程中,信号的幅度会经历指数衰减,直到降至1/e,这通常发生在时间\( T = RC \)之后,其中R是负载电阻,C是电容。 5. **频分复用(Frequency-Division Multiplexing, FDM)**:FDM允许多个信号在同一时间内通过同一传输介质传输,每个信号占据不同的频率范围。这在射频频谱分配中尤其常见,不同用途的信号如导航、电话等被分配到不同的频率段,以避免干扰。 6. **解复用**(Demultiplexing):在接收端,通过滤波器将这些不同频率段的信号分离,恢复原始的独立信号。这要求精确的频率选择性滤波器,以确保正确地将信号从复合信号中提取出来。 在实际应用中,例如习题8.34,我们可能需要设计带通滤波器来提取调制后的信号。这涉及到确定滤波器的参数,如带宽(\( \omega_l \)和\( \omega_h \))和增益(A),以确保能有效隔离目标信号并抑制噪声。 这一章深入讲解了通信系统中的关键步骤,包括调制和解调技术,以及频分复用的概念,这些都是现代通信网络中不可或缺的基础。理解这些概念对于设计和分析通信系统至关重要。
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