当信号被调制到电磁频谱中的载波上时,该信号会占据载波频率周围频谱的一小部分。这也会导致边带在高于和低于载波频率的频率处产生。

但是AM和FM中产生这些边带的方式和原因以及为什么FM中产生那么多边带而只有两个是在AM中生成?请提供一个实际的例子,因为我已经知道它们是如何数学生成的。

我所知道的是,在时域中,当将原始信号放入载波信号时,实际上是将其与载波信号,这意味着原始信号在频域中与载波信号卷积。 AM中的这两个边带实际上是载波信号的傅立叶变换。

这是正确的吗?

评论

如果没有边带产生,如何分辨调制载波和未调制载波之间的区别?

@受“边带”影响是指基带频谱,还是指滚降旁瓣?

边带,我是指产生的频率。等于载波和信号频率之差和之和

如果您知道AM和FM信号的数学表示形式,则还可以使用傅立叶变换来计算它们的频谱。这说明了每种调制类型的边带是什么样的。

根据定义,最多只能有两个边带,一个在载波的一侧,另一个在另一侧。正如hotpaw2解释的那样,边带是实际信息所在的位置,其宽度与通道可以承载的最大信息量成正比。

#1 楼

承载信息需要带宽。

对于给定的信噪比,调制信号以承载更多信息将因此扩展其带宽。将附加带宽称为“边带”。如果不将边带添加到固定频率载波,则无法扩展其带宽,因此无法传输任何信息(除了存在恒定载波之外)。

对于AM,AM不是PM(相位调制)。载波一侧的任何附加带宽(需要在调制信号中携带信息)通常会与载波具有不同的相位(相对于从任何参考点到时间的相位变化)。为了抵消这种相位差,AM调制必须在载波的另一侧添加一些附加的匹配带宽,以承载将完全抵消第一侧频谱的任何相移的信号,从而使AM不会成为PM。借助FM,调制载波会将信号频率更改为新频率。您也可以将这些额外的新频率称为“边带”。

评论


$ \ begingroup $
VSB和SSB调制如何?
$ \ endgroup $
–网络人
2012年5月7日13:59

$ \ begingroup $
SSB允许相移或调制,因此不需要相对的边带冗余(就信息内容而言)即可消除相移。
$ \ endgroup $
– hotpaw2
2012年5月7日下午14:15

#2 楼

我对问题的解释如下:如果我们使用AM调制纯音载波,则会得到一组边带,但是如果使用相位调制进行调制,则会得到无数个以调制频率间隔开的边带。为什么?

很容易看出为什么在单个频率上进行幅度调制会恰好产生两个边带。只需将AM的表达式相乘即可:

y(t) = (1 + m cos(Ω t)) exp(i ω t)

y(t) = (1 + (m/2) ( exp(i Ω t) + exp(-i Ω t) )) exp(i ω t)


这里我们看到边带相对于载波频率ω偏移了调制频率Ω。

现在,进行相位调制。我指的是相量图的此动画(由该matlab脚本生成):



如动画所示,保持高阶边带是必需的。相量(红色)常数的幅度,从而产生纯相位调制。您会看到如何需要每对高阶边带来校正与低阶边带引入的圆弧的偏差。

评论


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使用matlab脚本尝试一些非常高的调制深度-令人着迷!
$ \ endgroup $
–nibot
2012年7月24日在12:05

#3 楼

将音频与载波混合与将输入信号与本地振荡器混合以获得中频完全相同。在这两种情况下,您都将得到原始频率,两个频率的总和以及两个频率之差。每当您混合频率时,都会产生这种结果。当两个人一起唱歌时,产生谐波。如果他们的音符之间的差异在可听范围内,您会听到。我听过四重奏唱歌,但没有演唱或演奏过深沉的低音音符。

评论


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当两个人一起唱歌时,会产生谐波吗?如果只有一个人在唱歌,谐波就找不到了吗?
$ \ endgroup $
– Dilip Sarwate
15年7月22日在12:50

$ \ begingroup $
真正有趣的是,这些边带如何以某种方式几乎意外地出现在FM中,而不像将正弦波加在一起一样直观。我想很难在频域中将其视为一个与更熟悉的时域和幅度域相互关联的整个维度。我想这就是为什么他们称其为“卷积”?
$ \ endgroup $
– TrinitronX
18/12/6在3:21