第四章 模拟调制系统
4.3 双边带调幅(DSB)
一、DSB信号的时域表达式及波形
由于AM信号在传输信息的同时,也同时传递载波,致使传输效率太低,造成功率浪费。既然AM系统的载波并不携带信息,所以不发送载波仍能传输信号,此时称为双边带调幅,即双边带调制。
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图4.3-2 DSB调制
DSB信号主要有以下的特点:
1、幅度调制。DSB信号是过调幅AM波,故它仍是幅度调制,但此时包络已不再与m(t) 成线性关系变化,这说明它的包络不完全载有调制信号的信息,因此它不是完全的调幅波。
2、幅度调制,频率未变。DSB信号的频率仍与载波相同,没有受到调制。
3、有反相点。DSB信号在调制信号的过零点处出现了反相点,调制指数大于1的AM信号在调制信号过零点处出现反相点。所以有反相点出现,是因为调制信号在过零点前后取值符号是相反的。
二、DSB信号的频域表达式及频谱图
对公式(4.3-1)进行傅立叶变换,可得DSB信号的时域表示式如下。
可见双边带信号的频谱仅包含了位于载频两侧的上、下边带,在载频处已无载波分量,这就是抑制载波的效果。绘出DSB信号的频谱如图4.3-3所示.
图4.3-3 在噪声环境下,DSB信号频谱图
DSB信号的频谱有如下特点:
1、上、下边带均包含调制信号的全部信息;
2、幅度减半,带宽加倍;
3、线性调制。
如果调制信号为单频余弦信号,则DSB信号的波形及频谱如图4.3-4所示。

图4.3-4 调制信号为单频余弦信号时,DSB信号的波形及频谱图
三、DSB信号的功率及效率
DSB信号的功率定义为已调信号的均方值,即
显然,DSB信号的功率仅由边带功率构成,这样其调制效率为
由于双边带信号的频谱不存在载波分量,所有的功率都集中在两个边带中,因此它的调制效率为百分之百,这是它的最大优点。
DSB信号的产生演示过程,如图4.3-5所示。
图4.3-5 DSB信号产生示意图
四 DSB信号的解调
方法:相干解调。
DSB相干解调模型如图4.3-6所示。
图中SL(t)为本地载波,也叫相干载波,必须与发送端的载波完成同步。
时域分析如下:
式中的H(ω)为LPF的系统函数。频域分析的过程如图4.3-7所示。 五、误差分析 当本地载波为
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结论:m(t)随着cos(Δωt) 线性变化,出现失真。产生时变衰减,当传输语音时,表现为语音强度随t作缓慢的周期性变化,称为差拍现象。为了得到满意的结果,一般令|Δf|<20Hz。
2、 相位误差的影响
分析:
1)、当Δφ=0时,此为理想情况;
2)、当Δφ≠0常数时,输出幅度减小;
3)、当Δφ=0±0.5π时,输出为0;此为正交零化现象,避免方法是使用Costas接收机;
4)、当Δφ>0.5π时,此不但幅度减小,且极性相反,模拟通信允许,但是传输数字信号将产生误码。
六、DSB的特点与应用
优点:调制效率高。
缺点:占用频带宽,为消息基带信号的2倍。
应用:无线通信,常用语传输数字信号,如ASK。
(出处:互联网)

