通信原理第七版第三章重点内容和习题解答
本文旨在帮助学习《通信原理》（第七版）樊昌信、曹丽娜编著的同学，对第三章的重点内容和习题进行复习和巩固。本文按照教材的章节顺序，分别总结了本章的主要知识点，并给出了部分习题的解答。
3.1 基带信号与带通信号
1.基带信号是指未经调制的信号，其频谱集中在低频段，如语音、图像、数据等。
2.带通信号是指经过调制后的信号，其频谱集中在高频段，如无线电波、微波等。
3.调制是指利用基带信号来改变带通载波的某些参量（如幅度、频率、相位等），从而使载波携带基带信号的信息的过程。
4.解调是指从已调制的载波中恢复出基带信号的过程。
5.调幅是指利用基带信号来改变载波的幅度的调制方式。
6.调幅系数是指载波幅度在调制前后变化的百分比，用m表示，0≤m≤1。
7.调幅系数越大，表示调制程度越深，载波携带的信息越多，但也越容易受到噪声干扰。
8.调幅信号可以分解为三个正弦分量：一个为未调制的载波分量，另外两个为上下两个频率相同、幅度相等、相位相反的边带分量。
9.调幅信号的频谱由三条垂直于频率轴的线段组成：一条位于载波频率处，另外两条位于载波频率加减基带信号最高频率处。
10.调幅信号的有效功率等于载波功率加上两个边带功率之和，其中载波功率占总功率的比例为(1+m2/2)，边带功率占总功率的比例为(m2/4)。
11.调幅信号的有效值等于载波有效值加上两个边带有效值之和，其中载波有效值占总有效值的比例为(1+m2/2)0.5，边带有效值占总有效值的比例为(m/2)0.5。
12.调幅信号的最大值等于(1+m)倍的载波最大值，最小值等于(1-m)倍的载波最大值。
13.调幅信号的带宽等于两倍的基带信号的最高频率，即B=2fm。
3.3 调幅的解调
1.调幅的解调是指从已调制的载波中恢复出基带信号的过程，也称为检波或解调。
2.调幅的解调方法有多种，常用的有包络检波、同步检波和乘法检波等。
3.包络检波是利用调幅信号的包络来恢复基带信号的方法，适用于载波频率远大于基带信号最高频率，且调幅系数不大于1的情况。
4.包络检波的原理是利用一个二极管和一个并联的电容，将调幅信号的负半周削去，保留正半周，然后通过电容的充放电作用，平滑出正半周的包络，再经过一个低通滤波器，滤除高频分量，得到基带信号。
5.包络检波的缺点是对噪声敏感，容易产生失真，且不能恢复载波信息。
6.同步检波是利用一个与已调制载波同频同相的本地载波来恢复基带信号的方法，适用于任何调幅系数和载波频率的情况。
7.同步检波的原理是将已调制载波与本地载波相乘，得到一个双边带信号，再经过一个低通滤波器，滤除高频分量，得到基带信号。
8.同步检波的优点是对噪声不敏感，不易产生失真，且可以恢复载波信息。
9.同步检波的难点是如何产生一个与已调制载波同频同相的本地载波，这需要用到相位锁定环等技术。
10.乘法检波是利用一个与已调制载波同频但不一定同相的本地载波来恢复基带信号的方法，适用于任何调幅系数和载波频率的情况。
11.乘法检波的原理是将已调制载波与本地载波相乘，得到一个双边带信号，再经过一个带通滤波器，滤除高频分量和直流分量，得到一个包含基带信号和余弦项的信号，再经过一个包络检测器或者一个限幅放大器和一个低通滤波器，得到基带信号。
12.乘法检波的优点是对噪声不敏感，不易产生失真，且可以恢复载波信息。
13.乘法检波的缺点是需要两个滤波器和一个包络检测器或者限幅放大器。
3.4 单边带调制
1.单边带调制是指只保留其中一个边带分量而抑制另一个边带分量和载波分量的调制方式。
2.单边带调制可以节省一半的传输功率和一半的传输带宽，提高了频谱利用率和功率利用率。
3.单边带调制可以通过以下方法实现：
4.滤波法：先将基带信号进行双边带调制，再通过一个窄带滤波器滤除不需要的边带分量和载波分量。