当前课程知识点：通信原理 > 第三章 模拟调制系统 > 3.4 残留边带调制 > 视频
上节课我们介绍了单边带调制SSB
它的频带宽度只有双边带信号的一半
因而频带利用率提高了一倍
但是单边带调制的实现难度相对较大
其中移相法受制于希尔伯特滤波器的制作
而采用滤波法时
若基带信号的最低频率较小
单边带滤波器将过于陡峭而难以实现
例如
对图中这种从零频开始的基带信号
理论上需要理想的单边带滤波器
才能将已调信号的上下边带完美地分离
但显然这是物理不可实现的
为此
人们又提出了另外一种调制方式
叫做残留边带调制
简称VSB
它的基本思想是
用一个过渡带相对平缓易于实现的滤波器
对双边带信号进行滤波
让一个边带的绝大部分顺利通过
仅衰减载频附近的一小部分频谱分量
让另一个边带的绝大部分被抑制
只保留载频附近的一小部分(频谱分量)
由于上下边带承载了相同的信息
是完全对称的
所以如果滤波器的设计得当
就有可能使残留的边带
恰好能补偿另一个边带的畸变
保证基带信号的信息仍然被完整地保留
所以从频谱上看
残留边带调制是介于单边带调制
和双边带调制之间的一种调制方式
它不仅克服了DSB信号占用频带宽的问题
还折中多保留了一小部分边带
解决了单边带调制中滤波器的设计难题
而现在的问题则是
这个特殊的滤波器该如何设计呢
站在整个模拟通信系统的角度来看
只要保证基带信号经过残留边带调制
到了接收端通过解调后
还能将原基带信号无失真地恢复出来
那么在调制中采用的滤波器
就能满足要求
所以我们不妨从基带信号的调制解调过程切入
求解残留边带滤波器的传输函数
从前面的分析可知
残留边带信号可看作是
对一个DSB信号滤波后得到的
所以残留边带信号的频域表达式
可写为DSB信号的频谱
与残留边带滤波器传输函数的乘积
前者的频谱我们已经掌握了
是将基带信号的频谱
沿正负方向搬移到载频所在的位置上
而解调残留边带信号
显然也不能采用包络检波法
必须采用相干解调
相干解调的过程大家也已经十分熟悉
只要让已调信号与相干载波做乘法运算
再低通滤波即可
从频域上看
残留边带信号与载波相乘后
其频谱会被再次搬移
将残留边带信号的频谱表达式代入
然后把包含基带信号频谱的项合并
而其它项放在一起
显然
前者属于低频分量
而后者属于高频分量
经过低通滤波后即可得到解调器的输出
为了保证相干解调的输出
能无失真地重现调制信号
其频谱与调制信号的频谱之间
应该只有幅度上的区别
要达到这个目标
就要让中括号内的部分
在调制信号的频谱范围内为一个常数
也就是说
只有当滤波器的传输函数满足该条件时
残留边带信号
才能够保留原基带信号的完整信息
那满足这个条件的滤波器有什么特点呢
图中给出的就是满足该条件的典型实例
这是一个残留下边带滤波器的传输函数
在向正负方向进行频谱搬移后
二者的过渡带在基带信号的频谱范围内
相加后恰为常数
类似的
下图是残留上边带滤波器的传输函数
从几何意义上来说
它们的过渡带以载频为中心
存在互补对称性
这可以看作
是对理想滤波器进行“平滑”后的结果
习惯上称这种“平滑”为“滚降”
显然 由于“滚降”
滤波器的过渡带变宽
在截止频率处的“陡度”变缓
实现的难度降低
而代价则是使已调信号的带宽变宽了
通过上述分析我们也不难发现
单边带信号的滤波器
也能满足残留边带滤波器的限制条件
所以它其实可以看作是
残留边带滤波器的一个特例
由于残留边带调制的基本性能
接近于单边带调制
并且其滤波器
比单边带调制中的滤波器
更容易实现
所以残留边带调制
在模拟广播电视
等通信系统中得到了广泛应用
本讲的内容就是这些
谢谢大家
-1.1 通信系统的基本概念
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-1.2 通信系统的组成
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-1.3 信息及其度量
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-1.4 通信系统的主要性能指标
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-讨论题：分析比较模拟通信和数字通信的各自有缺点和应用场景。
-课程思政
-课程使用教材
--教材介绍
-2.1 信道的基本概念
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-2.2 恒参信道分析
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-2.3 随参信道及其对所传信号的影响
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-2.4 随机过程基础
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-2.5 平稳随机过程
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-2.6 白噪声
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-2.7 高斯噪声
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-2.8 信号系统与噪声的关系
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-2.9 信道容量的概念
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-2.10 m序列的产生
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-2.11 m序列的性质
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-讨论题：结合实际生活或者工程实践，谈一下香农定理的意义所在。
-课程思政
-3.1 常规双边带调幅
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-3.2 抑制载波的双边带调制
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-3.3 单边带调制
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-3.4 残留边带调制
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-3.5 线性系统的抗噪声性能
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-3.6 角度调制的基本概念
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-3.7 频率调制FM
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-4.1 数字基带信号的常用码型
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-4.2 数字基带信号的频谱特性
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-4.3 数字基带传输系统
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-4.4 无码间串扰的基本思想
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-4.5 无码间串扰的基带传输系统
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-4.6 数字基带传输系统的性能分析
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-4.7 眼图
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-5.1 2ASK的基本原理
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-5.2 2ASK的抗噪声性能分析
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-5.3 2FSK的基本原理
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-5.4 2FSK的抗噪声性能分析
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-5.5 2PSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.6 2DPSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.7 二进制数字调制系统的性能比较
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-讨论题：2FSK信号的频谱的波峰有什么特点，与什么因素有关？
-6.1 假设检验模型
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-6.2 错误概率最小准则
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-6.3 二元确知信号的最佳接收机结构
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-6.4 匹配滤波器原理
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-6.5 匹配滤波器性质及应用
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-7.1 低通抽样定理
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-7.2 量化的基本概念和均匀量化
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-7.3 非均匀量化
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-7.4 13折线法的码位安排
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-7.5 简单增量调制
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-7.6 改进型增量调制
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-7.7 时分复用和多路数字电话系统
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-7.8 哈夫曼编码
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-8.1 信道编码基础
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-8.2 分类和工作方式
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-8.3 常用简单分组码
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-8.4 线性分组码的基本概念
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-8.5 线性分组码的矩阵描述
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-8.6 循环码的基本概念
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-8.7 循环码的矩阵描述
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-8.8 循环码代数形式的编译码
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-9.1 同步的定义与分类
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-9.2 载波同步
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-9.3 载波同步的性能分析
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-9.4 位同步
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-9.5 位同步的性能分析
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-9.6 群同步
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-9.7 群同步的性能分析
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