频谱搬移

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4.频谱搬移1

4.频谱搬移1
上、下边频分量,其幅度与 调制信号中相应频谱分量的 幅度 Vmn 成正比。
图 4-1-5 复杂信号调制时的调幅波 (a)调制信号 (b)普通调幅信号
(3) 频谱宽度 调幅信号的频谱宽度为 调制信号频谱宽度的两倍, 即 BWAM = 2Fmax 4.结论 调幅电路组成模型中的相乘器可对 v(t) 和 vc(t) 实现 相乘运算,其结果 : 在波形上,将 v(t) 不失真地转移到载波信号振幅上; 在频谱上,将 v(t) 的频谱不失真地搬移到的 c 两边。
v r ( t ) Vrm cos c t
图 4-1-11(a)
调幅解调电路的组成模型
3.原理 频谱搬移:将调制信号频谱不失真地搬回零频附近。
图 4-1-11
调幅解调电路电路的组成模型和相应的频谱搬移 (b)调幅解调电路的组成模型
频谱的搬移过程(假设为双边带):调幅信号 vS(t) 与同 步信号 vr(t) 相乘,结果 vS(t) 的频谱被搬到:
频谱的搬移过程(假设为双边带):调幅信号 vS(t) 与同 步信号 vr(t) 相乘,结果 vS(t) 的频谱被搬到: ① 2c 的两侧,构成载波角频率为 2c 的双边带调制信 号,它是无用的寄生分量; ② 搬到零频率两侧。其中,vS(t) 的一个边带被搬到负 频率轴上(不存在),叠加在正频率分量上,数值上加倍。 4.讨论 ① vr(t) 必须与原载波信号严格同步 (同频、同相),故 称为同步检波电路。否则检波性能下降。
输出仅为单边带调制信号 对复杂信号,相移法的组成模型也成立。
4.1.2 振幅解调和混频电路的组成模型
特点:均实现频谱不失真地搬移,两类组成模型类似。
一、振幅解调电路
1.定义 解调(Demodulation):调制的逆过程。 振幅检波(简称检波 Detector):振幅调制信号的解调 电路,从调幅信号中不失真地检出调制信号的过程。 2.组成模型 相乘器 + 低通滤波器。 vS(t) :调制信号 vr(t) :同步信号,特点 与原载波信号同频同相位。

5[1].1频谱搬移及调幅的基本原理

5[1].1频谱搬移及调幅的基本原理
上,下边频分量的振幅 不超过载波振幅的一半
BW = 2F
13
例5.1
已知调制信号u (t) = Um cos t (V),AM波的振幅峰值
U AM (t ) max=1.9V,振幅谷值 U AM (t ) min =0.6V,比例常数 K a =0.9 (1/V),求已调波载频分量的振幅 U cm,原调制信号的振幅 U m以 及调幅系数 ma .
二,AM调幅电路组成模型 调幅电路组成模型 uc(t) uc(t) u(t) + UQ X AMXY Y uAM(t) 或 u(t) X AMXY Y uAM(t)
+ + – – UQ
uAM ( t ) = AM [U Q + u ( t )]U cm cos ω c t = [ AMU QU cm + AMU cm u ( t )] cos ω c t
15
2.抑制载波的双边带调幅 DSB) 2.抑制载波的双边带调幅(DSB)
1)表达式
uDSB (t ) = kau (t ) × cos ωct
"相乘"实现! 相乘"实现! 单频调制时 ka由调制电路和B (t ) = maU c cos t cos ωc t maU c = [cos(ωc + )t + cos(ωc )t ] 2
20
5.调幅波的功率 5.调幅波的功率 调幅波的
故载波分量功率 边频分量功率: 边频分量功率:
PSSB
1 Pc = T
1 = T


T 0
(U c m c o s ω c t ) 2 d t RL
1 U 2 cm = 2 RL
T
0
[

频谱搬移电路的基本工作原理

频谱搬移电路的基本工作原理

0
1 m 2P a oT 4
在调幅信号一周期内,AM信号的平均输出功率是
PAM PoT PDSB
2019/1/19
1 2 (1 ma ) PoT 2
12
1、调幅波中的功率关系
PAM PoT PDSB 1 2 (1 ma ) PoT 2
0
V0
ma V0 2
0
u 0
t (a )
注意DSB与AM波的不同, 在90°处的跃变
0
uC
t
u D SB(t ) 0
(b )
U(t )=U cos t t

1 80 ° (c)

2019/1/19

DSB信号波形
18
3 单边带(SSB)信号公式
•为了进一步提高效率,只需保留一个边带,引 出概念--------单边带信号。 •单边带(SSB)信号是由DSB信号经边带滤波器 滤除一个边带或在调制过程中,直接将一个边带抵消 而成。
Vo
Vmin Vo (1 ma )
这里:Ma设为调制度, 且Mα<1为正常调制
波形特点: (1)调幅波的振幅(包络)变化规律与调制信号波形一致 (2) 调幅度ma反映了调幅的强弱度
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4.2.2.3. 普通调幅波的频谱图
(1)由单一频率基带信号调 幅
v AM (t ) V0 (1 ma cosΩt) cos0t 1 1 V0 cos0t ma cos(0 Ω)t ma cos(0 Ω)t 2 2 频率:ω0, ω0 ±Ω ★Ma一般为0.2~0.5,边频幅度小 载波幅度:V0 1 边频幅度: M V 调制信号

晶体三极管频谱线性搬移电路

晶体三极管频谱线性搬移电路

有频率变换作用。因此,当多个信号同时作用时,非线性电路
就不满足叠加定理。
线性电路的分析方法在非线性电路中是不适用的,它有其
特有的分析方法,主要有级数展开法和时变参数分析法等。
《高频电子线路》
5
第5章 频谱的线性搬移电路
补充:泰勒级数
设函数f(x)在点x0有任何阶导数,则称幂级数
n0
f
(
n)( x0 n!
第5章 频谱的线性搬移电路
其频率分量产生的规律是: (1) 凡是p+q为偶数的组合分量,均由幂级数中n为偶 数且大于等于p+q的各次方项产生的; (2) 凡是p+q为奇数的组合分量,均由幂级数中n为奇 数且大于等于p+q的各次方项产生的。 (3) 当U1和U2的幅度较小时,它们的强度将随着p+q 的增大而减小。
i
an u1n
a
nU
n 1
cos
n
1t
(5-6)
n0
n0
cos2 t 1 1 cos 2t
22
cos3
t
1 2
1 2
cos 2t
cos
t
3 4
cos t
1 4
cos 3t
cos4 t 1 (1 cos 2t)2 1 (1 2cos 2t 1 1 cos 4t)
4
4
22
3 1 cos 2t 1 cos 4t
第5章 频谱的线性搬移电路
频谱搬移的概念:频谱搬移电路是通信系统最基本的单元电 路之一,主要完成将信号频谱从一个位置搬移至另一个位置。 频谱搬移的分类:频谱的线性搬移和非线性搬移两大类。
f
f
0
0
fc
(a)
f
f

频谱搬移原理

频谱搬移原理

频谱搬移原理,详细频谱搬移原理是指将一个信号的频谱从一个频率范围移动到另一个频率范围的过程。

这种技术在通信系统、无线电等领域被广泛应用。

下面是关于频谱搬移原理的详细解释:1. 频谱搬移概述:频谱搬移是通过改变信号的载频来实现的,即将信号在频率轴上整体移动。

通过频谱搬移,可以对信号进行频率选择性放大或抑制,并调整信号的中心频率。

2. 数学表示:频谱搬移可以使用数学方式表示。

给定一个输入信号s(t),其频谱表示为S(f),其中f为频率。

将信号s(t)乘以一个正弦波,正弦波的频率为fo,得到输出信号y(t)。

输出信号y(t)的频谱Y(f)即为输入信号的频谱S(f)在频率轴上向右或向左搬移fo的结果。

3. 搬移原理:频谱搬移原理基于调制的思想。

通过引入一个本地振荡器,产生一个较高频率的正弦波(称为载波),与原始信号进行乘法运算,即实现了频谱的搬移。

这种操作被称为调频(Frequency Modulation)。

4. 搬移过程:在频谱搬移过程中,使用调制器或混频器来实现信号的调频。

调制器将原始信号与频率为fo的载波相乘,从而产生一个新的信号,其频谱向右搬移了fo个单位。

调制器可以是线性调制器(如乘法器)或非线性调制器(如环绕调制器)。

5. 应用:频谱搬移在通信系统中起着重要作用。

例如,在带通滤波器的输入端使用频谱搬移可以调整滤波器的通频带位置;在无线电通信中,频谱搬移可以实现信号的调制、解调以及频率的选择性放大等功能。

总之,频谱搬移原理是通过改变信号的载频,将信号的频谱移动到不同的位置。

这种技术在通信和无线电领域广泛应用,可以实现对信号频谱的调制、解调和调整等操作。

频谱搬移原理

频谱搬移原理

频谱搬移原理频谱搬移原理是指通过改变信号的频率,将信号的频谱移动到另一个频率上的过程。

在通信、无线电、雷达等领域中,频谱搬移原理被广泛应用,它是实现信号调制、解调和频率变换的基础。

首先,我们来看一下频谱搬移原理的基本概念。

在通信系统中,信号的频谱是指信号在频率域上的分布情况,它描述了信号中不同频率成分的强度和相位关系。

频谱搬移原理的核心是改变信号的频率,使得信号的频谱在频率轴上发生平移。

这种平移可以是向高频方向或者向低频方向,具体取决于信号调制的方式。

频谱搬移原理的应用非常广泛。

在调制过程中,通过改变载波信号的频率,将基带信号的频谱平移至载波频率附近,实现信号的调制传输。

而在解调过程中,则是将接收到的信号的频谱再次平移,恢复出原始的基带信号。

在频率变换中,频谱搬移原理也扮演着重要的角色,它可以实现信号的频率转换和频率混频,满足不同频率信号处理的需求。

频谱搬移原理的实现方式多种多样。

在调制中,常用的频谱搬移方式包括调幅调制、调频调制和调相调制,它们分别通过改变载波信号的幅度、频率和相位来实现频谱的平移。

在解调和频率变换中,也有许多不同的技术和方法,如相干解调、非相干解调、混频器等,它们可以有效地实现信号频谱的恢复和变换。

总的来说,频谱搬移原理是现代通信系统中不可或缺的基础原理之一。

它通过改变信号的频率,实现了信号的调制、解调和频率变换,为信号的传输和处理提供了重要的技术支持。

在未来的发展中,随着通信技术的不断创新和进步,频谱搬移原理将会继续发挥重要作用,推动通信领域的发展和应用。

通过以上的介绍,相信大家对频谱搬移原理有了更深入的了解。

频谱搬移原理的应用不仅局限于通信领域,还涉及到无线电、雷达、遥感等多个领域。

它的重要性不言而喻,因此我们有必要深入学习和研究频谱搬移原理,不断推动其在各个领域的应用和发展。

希望本文的介绍能够为大家对频谱搬移原理有所帮助,也希望大家能够在实际应用中不断总结经验,推动该原理的进一步发展和完善。

频谱搬移电路

频谱搬移电路

u2 i3 i4 i6 tanh 2U T 所以有: u2 io i5 i6 tanh 2U T
16
双平衡BJT混频器电路
§11.2 射频混频器
同理在 Q5 、Q6组成的对管中:
u i5 i6 I 0 tanh 1 2U T
11.2.7 双平衡二极管混频器 双平衡混频器可以消除IF和LO信号中的所有偶次谐波,使各 端口的隔离度得到进一步改善,缺点是需要较大的LO信号功率, 且变频损耗较大。 电压回路方程为:
vLO vRF (iD2 iD1 ) RL iD1RD 0
vLO vRF (iD2 iD1 ) RL iD1 RD 0
7
§11.2 射频混频器
4.线性动态范围
定义混频器的线性动态范围为 Pin,1dB与噪声基底或灵敏度之比。 11.2.2 抑制混频干扰和失真的方法 混频器是非线性器件,所以要产生非 线性失真,输出中频频带内不易滤除的 交调产物。抑制这些寄生频率的方法有 三种: 混频器的1dB压缩点和三阶截断点 (1) 使用理想乘法器(或平方律器件):抑制高阶项产生的输出信 号。 (2) 采用平衡电路结构:利用相互抵销原理,抑制高阶奇次项,从 而抑制交调频率的产生。 (3) 采用线性时变工作状态:减少部分寄生频率分量。
双平衡二极管混频器ADS仿真电路
18
§11.2 射频混频器
其中1端口是射频输入,2端口是本振输入,3端口是中频输出。 需要注意的是为了提高隔离度将把变压器初级的匝数比设置 为 1:1.1 。测量各端口的输入阻抗及反射系数,如下图所示:
5
§11.2 射频混频器
11.2.1 混频器的特性 1. 频谱特性 混频器工作时分为上变频和下变频两种,假设有本振信号vLO 工作在频率LO ,中频信号 vIF工作在频率 IF,射频信号 vRF工作 在频率RF ,则当上变频时,输出信号为:

频谱搬移

频谱搬移
4.1.2
显然,解调是调制的逆过程,具有类似于调幅电路的 实现模型,如图4.1.14所示。
图4.1.14 振幅解调电路的组成模型
图4.1.14中,r 为参考信号,必须与发射端载波同步
(同频同相),又称同步信号。若
max
s (t) DSB (t) Vmn cos nt cosct
nmin

r (t) Vrm cosct
设载波为 c (t) Vcm cosct
1、单音频调制波
若调制信号 (t) Vm cos t
(为单音频信号),且 ( c )
(AM调制电路 功能动画)
(1)普通调幅信号表达式:
AM (t) (Vcm kaVm cos t) cosct
Vcm (1 M a cos t) cosct
4.1.1
4.1.2
此时,相乘器输出为
max
o1(t) k DSB (t)r (t) kVrm Vmn cos nt cos2 ct nmin
1 2
(1
cos 2ct)
可见,o1 (t )中包含的频率分量为
~ min max
、2c

min
2c max等。用低通滤波器取出低频分量,滤除高频分
)t
由上式可见,单频率调制的单边带调幅信号是一个
角频率为 c (或c )的单频正弦波信号,如图
4.1.8所示。
图4.1.8 单频调制时单边带信号的波形图与频谱图 SSB波形动画
4.1.1
一般的单边带调幅信号波形比较复杂。不 过有一点是相同的,即单边带调幅信号的包 络已不能反映调制信号的变化。单边带调幅 信号的带宽与调制信号带宽相同,是普通调 幅和双边带调幅信号带宽的一半,即

第5章__频谱的线性搬移电路

第5章__频谱的线性搬移电路
(5―9)
依此可以推断,输出电流i中将包含下列通式表示的无限 多个频率组合分量
p ,q p1 q2
(5―10)
第5章 频谱的线性搬移电路
p ,q p1 q2
(5―10)
式中,p,q=0、1、2 …,称p + q为组合分量的阶数。 综上所述,当多个信号作用于非线性器件时,其输出 端不仅包含了输入信号的频率分量,还有输入信号频率的 各次谐波分量(pω 1、qω 2、rω 3…)以及输入信号频率的 组合分量(± pω1 ± qω2 ± rω3 ± …)。
n 0
n 0
n为偶数
n为奇数

i bnU1n cos n1t
n 0
式中,bn为an和cosnω 1t的分解系数的乘积。
可见,当一个单一频率(ω 1)的信号作用于非线性器件时,在输 出电流中不仅有ω1成分,还有nω1(n=2,3,…)分量(新频率分量)。
第5章 频谱的线性搬移电路
(2) 当u1、u2都不为零时,输出电流中不仅有两个输入
第5章 频谱的线性搬移电路
第5章 频谱的线性搬移电路
5.1 非线性电路的分析方法 5.2 二极管电路 5.3 差分对电路 5.4 其它频谱线性搬移电路
第5章 频谱的线性搬移电路
频谱搬移:指对输入信号进行的频谱变换(产生新的 频率分量),以获得具有所需频谱的输出信号。 频谱的线性搬移:搬移前后各频率分量的比例关系不
第5章 频谱的线性搬移电路
5.1.1 非线性函数的级数展开分析法 非线性器件的伏安特性,可用下面的非线性函数来表示:
i f (u )
式中,u为加在非线性器件上的电压。一般情况下, u=EQ+u1+u2,其中EQ为静态工作点,u1和u2为两个输入电压。

通信电子线路-频谱搬移电路(new)

通信电子线路-频谱搬移电路(new)
变为负值,出现过调幅失真。
(a)
(b)
图 4-1-3 过调幅失真
图 4-1-2
在实际调幅电路中,由于管子截止,
过调幅的波形变为图 4-1-3(b) 。
调幅信号的波形
(3)频谱 将式(4-1-2)
vO(t) = Vm0 (1 + Ma cos t) cos ct
用三角函数展开
vO(t) V m0cosct MaV m0cos Ωt cosct
4.4 振幅调制与解调电路
第 4 章 振幅调制、解调 与混频电路
4.1 频谱搬移电路的组成模型
4.1.1 振幅调制电路的组成模型 4.1.2 振幅解调和混频电路的组成模型
4.1.1 振幅调制电路的组成模型
一、调幅波的数学表式
设:调制信号
v(t) = V cos t
(1)
载波信号
vc(t) = Vcmcos ct
i a1Vcm cosct a2VcmV [cos(c Ω)t cos(c Ω)t]
a1Vcm cosct 2a2VcmV cosct cos Ωt
a1Vcm (1
2a2V a1
cos Ωt )cosct
(7)
i
a1Vcm(1
2a 2V a1
cos Ωt)cosct
(7)
所以,输出调幅波电流的数学表达式为
在广播电视系统中,由于图像信号频带较宽,为 了节约频带,同时又便于接收机进行检波,所以对 图像信号采用了残留边带调幅方式,而对于伴音信 号则采用了调频方式。现以电视图像信号为例,说 明残留边带调幅方式的调制与解调原理。
例如:电视图像信号带宽为6MHz。
在发射端先产生普通调幅信号,然后利用具有 图4.1.12(a)所示特性的滤波器取出一个完整的上边 带、一部分下边带以及载频分量。

第十讲频谱的线性搬移

第十讲频谱的线性搬移

频谱搬移有两种类型: 线性搬移:振幅调制及其解调、混频,线性
搬移的示意图如图5-1(a)所示。
线性搬移
0
f
0
fc
f
图5-1(a) 线性频谱搬移示意图
非线性搬移:频率调制及其解调、相位调制 及其解调。非线性搬移的示意图如图5-1(b)所示。
非线性搬移
0
f
0
fc
f
图5-1(b) 非线性频谱搬移示意图 图5-1 频谱搬移示意图
iD

I DSS
(1
UG
Us cosst )2 UP

I DSS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U
2 P
[UG
UP )2

2Us (UG
UP ) cosst

U
2 s
2
cos 2st]
可见, 输出电流中除了直流和ωs这两个输入信号频率 分量之外, 还产生了一个新的频率分量——2ωs。
例 5.2 已知晶体管基极输入电压为uB=UQ+u1+u2, 其中
当元器件正向偏置,且激励信号较小时,一般采用 指数函数分析法;
当元器件反向偏置,且激励信号较大,涉及器件的 导通、截至转化时,一般可采用开关函数法来进行分析;
当器件正偏,又有两个信号作用,并其中一个信号的 振幅大于另一个信号的振幅时,可用线性时变法来进行 分析。
下面分别介绍非线性电路的几种分析方法。
第五章 频谱的线性搬移电路
§5.1 非线性电路的分析方法 §5.2 二极管电路 §5.3 差分电路 §5.4 其他频谱线性搬移电路
调制、解调、混频等电路都属于频谱搬移电路。 调制为频谱搬移过程:将某种消息信号寄载于载波上, 从而便于传输。改变高频载波的一个参数(如振幅、频率、相 位)就可实现这种调制。 解调为频谱搬移过程:从已调信号中取出所需的消息信 号。 混频为频谱搬移过程:将某一频率(或频段的信号变换到 另一频率或频段)。

《通信电子线路》频谱搬移

《通信电子线路》频谱搬移

VT

3
2n 1
th k cost 2[ 2 cost 1 2 cos3t 1 2 cos5t] K 2(t)
2

3
5
这时信号是一双向开关 函数
频谱也很复杂,要求带通虑波器虑掉多余波。
总结:
⑴对于Vm小于26mV来说:频谱很少,干净,但增益 很小,且他的输出与载波幅度有关,当载波有变化时 会影响输出。
带)、VSB(残留边带)
按输出功率高低分:高电平、低电平
三、调幅波的频谱
㈠表达式: 载波信号:VC Vcmcost 调制信号:V Vmcost 按定义,调幅波:V(t) (Vcm Vmcost)cost
V(t) Vcm(1 mcost)cost,m Vm 调幅系数,
ic5 ic6与VY成线性关系,所以VY的动态范围扩大
注:上述条件成立要求是 ie5与ie6均大于0
由 ie5与ie6的关系可知: Io VY Io 这时, 2 RY 2
Vo 2VY RCth VX — 实现乘积功能
RY
2VT
五、扩大输入电压VX的动态范围
不能用RY的方法扩大VX范围,因为如果加入反馈电 阻RX,则iC1-iC2与iC5无关,不能实现相乘功能。所以我 们引入双曲线正切函数网络,使thX近似等于X。
所以Vi

2VTarcth
2VX Re Io'
双差分管输出的电压为
Vo

2VY RY
RCth Vi 2VT

2VY RY
RCth[arcth
2VX Re Io'
]

4 VY RY

VX Re Io'

信号频谱搬移实验报告

信号频谱搬移实验报告

一、实验目的1. 理解信号频谱搬移的基本原理和过程。

2. 掌握使用MATLAB进行信号频谱搬移实验的方法和步骤。

3. 分析不同搬移方式对信号频谱的影响。

二、实验原理信号频谱搬移是指将信号频谱中的各个频率分量按照一定的频率移动,使得原信号频谱发生相应的变化。

频谱搬移主要有两种方式:频率调制和幅度调制。

1. 频率调制(FM):将信号频谱中的各个频率分量按照一定的频率偏移,称为载波频率。

2. 幅度调制(AM):将信号频谱中的各个频率分量按照一定的频率偏移,并乘以一个与载波频率相关的系数。

三、实验器材1. MATLAB软件2. 信号发生器3. 示波器4. 信号源四、实验步骤1. 设置信号源参数首先,设置信号源的参数,包括载波频率、信号频率、信号幅度等。

2. 产生原始信号根据信号源参数,生成原始信号。

可以使用MATLAB中的sin函数或square函数等产生正弦波或方波信号。

3. 频谱搬移根据实验要求,选择频率调制或幅度调制方式进行频谱搬移。

使用MATLAB中的modulate函数进行频率调制,使用ammod函数进行幅度调制。

4. 频谱分析对搬移后的信号进行频谱分析。

使用MATLAB中的fft函数进行快速傅里叶变换(FFT),将时域信号转换为频域信号。

5. 结果展示将搬移后的信号频谱与原始信号频谱进行对比,分析频谱搬移的效果。

五、实验结果与分析1. 频率调制(1)原始信号频谱原始信号为正弦波,频率为100Hz,幅度为1V。

(2)搬移后信号频谱对原始信号进行频率调制,载波频率为1000Hz,调制指数为0.5。

搬移后信号频谱如图1所示。

图1:频率调制后信号频谱由图1可知,原始信号频谱中的100Hz分量被搬移到了1000Hz处,实现了频谱的搬移。

2. 幅度调制(1)原始信号频谱原始信号为方波,频率为100Hz,幅度为1V。

(2)搬移后信号频谱对方波信号进行幅度调制,载波频率为1000Hz,调制指数为0.5。

搬移后信号频谱如图2所示。

频谱搬移

频谱搬移
AM (t) 为负值,如图4.1.2(a)所示,包络 Vm (t)
已不能反映 原调制信号的变化规律而产生了失真, 通常称这种失真为过调制失真(Over Modulation)。
但在实际调幅电路中,由于管子截止,过调制失真 的波形如图4.1.2(b)所示。
图4.1.2 过调制失真波形
4.1.1
(3)频谱图: 将调幅信号表达式改写成
(1)包络不同。AM信号的包络正比于调制信号 (t) 而DSB信号的包络g(t)正比于 (t) Vm cos t ,当调制 信号 (t) 0 时,即 cos t 0 ,DSB信号的幅度也为零。 DSB信号的包络已不再反映调制信号 (t) 的变化。
4.1.1
(2)DSB信号的高频载波在调制信号自正值或负值 通过零点时,出现180°的相位突变。因此,严格地讲, DSB信号已非单纯的振幅调制信号,而是既调幅又调 相的信号。
图4.1.12(a)所示特性的滤波器取出一个完整的上边 带、一部分下边带以及载频分量。
在接收端,采用具有图4.1.12(b)所示特性的滤波 器从残留边带调幅信号中取出所需频率分量。
由图4.1.12可见,若采用普通调幅,每一频道 电视图像信号的带宽需12MHz,而采用残留边带 调幅只需8MHz,另外,对于滤波器过渡带的要求 远不如单边带调幅那样严格,故容易实现。
则混频器的输出信号频率为pfqf若设两个输入信号的频率分别为413一混频器的功能图4116混频器的功能a混频前后的波形图b混频前后的频谱图413混频原理动画3从频域角度看混频前后各频率分量的相对大小和相互间隔并不发生变化即混频是一种频谱的线性搬移输出中频信号与输入高频信号的频谱结构相同惟一不同的也是载频如图4116b所示
4.1.3
fI大于 fc 的混频称为上混频,fI 小于fc 的混频称为下 混频。调幅广播收音机普遍采用下混频,它的中频规定为 465kHz。

频谱的线性搬移电路

频谱的线性搬移电路
随着绿色环保理念的深入人心,低功耗、环保型的频谱的线性搬值
研究意义
频谱的线性搬移电路在通信、雷达、电子对抗等领域 具有广泛的应用价值。对频谱的线性搬移电路的研究 有助于深入理解信号处理和传输的基本原理,推动相 关领域的技术进步和创新。同时,频谱的线性搬移电 路的研究也有助于培养高水平的专业人才,为国家的 科技发展和社会进步做出贡献。
在音频处理中的应用
均衡器
音频处理中的均衡器利用频谱的线性搬移电路,对音频信号的特定频段进行提升或衰减, 以调整音频的音色和音量。
滤波器
音频滤波器用于滤除信号中的噪声或干扰,频谱的线性搬移电路可以将特定频段的信号进 行搬移或抑制。
效果器
在音乐制作和演出中,效果器用于给音频信号添加各种效果,如延时、混响等,频谱的线 性搬移电路用于实现各种音效处理。
02
频谱的线性搬移可以通过调频 (FM)和调相(PM)等方式实现。
频谱的线性搬移电路的重要性
在通信系统中,频谱的线性搬移电路 是实现信号传输的关键环节之一。
频谱的线性搬移电路的设计和实现对 于通信系统的性能和稳定性具有重要 意义。
通过频谱的线性搬移,可以将信号从低频段 搬移到高频段,或者将信号从高频段搬移到 低频段,从而实现信号在不同频段的传输和 接收。
软件实现方式
算法实现
通过编写算法在通用计算机上实现频谱的线性搬移,具有灵活性,但处理速度相 对较慢,且对计算机性能要求较高。
云计算平台
利用云计算平台的强大计算能力实现频谱搬移,可实现大规模并行处理,但需要 网络连接和数据传输。
频谱的线性搬移电路
04
的性能优化
提高频率响应
采用高性能的电子元件
选用具有低失真、低噪声、高稳定性的电子元件,如高品质 的电阻、电容、电感等,以减小电路中的非线性失真,提高 频率响应的准确性。

第六章频谱搬移

第六章频谱搬移
6
第6章 振幅调制、解调与混频
(一) 调幅波的分析 1 、表示式及波形
调幅信号表达式
k a UΩ m UC
调制信号波形
u AM (t) UC (1 mcos t)cos c t
波形表示
载波波形
已调波波形
m 1
7
第6章 振幅调制、解调与混频
(一) 调幅波的分析
k a UΩ m UC
g(t)cos c t
18
第6章 振幅调制、解调与混频 (二)双边带信号
2.波形
调制信号波形 载波波形
已调波波形
相位跳变!
19
第6章 振幅调制、解调与混频
(二)双边带信号
与AM波相比,DSB信号的特点: (1) 包络不同。 AM波的包络正比于调制信号f(t)的波形,而 DSB波的包络则正比于|f(t)|。 (2) 180。相位跳变。 DSB信号的高频载波相位在调制电压零交点 处(调制电压正负交替时)要突变180°。
29
第6章 振幅调制、解调与混频
i a 0 a1 (V0 cos 0t V cos t ) a 2 (V0 cos 0t V cos t ) 2 a 3 (V0 cos 0t V cos t ) 3
a2 2 V0 2
a 2 2 a0 2 (V0 V ) 2
m
uC = UCcosωct uΩ = UΩcosΩt
U C (1 ma cost )
(t ) U C ΔU C (t ) U C kaU Ω cost
ΔU C kaU Ω ma U U C C 调幅信号表达式:
调幅度:
uAM (t ) U m (t ) cos ct U C (1 m cos t ) cos ct
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ct
式中,mn=kaUΩn/UC
10
第6章 振幅调制、解调与混频
(一) 调幅波的分析 1 、表示式及波形
连续频谱信号f(t) 调幅波表达式:
uAM ( t ) =UC[1 + m f (t)]cosωct 调制信号
已调波
11
第6章 振幅调制、解调与混频
(一) 调幅波的分析 1 、表示式及波形
AM信号的产生原理图
设:负载电阻RL
载波功率 Pc
上下边频的平均功率
U
2 C
2RL
P边频
m2 4
Pc
AM信号的平均功率
Pav
1 2π
π
Pd
π
t
Pc 1
m2 2
两边频功率与载波 边频功率 m2
功率的比值:
载波功率 2
15
例6-1 已知已调幅信号的频谱图如第图6章所示振。幅调制、解调与混频
2V
1) 写出已调信号电压的数学表达式:
1 Vo 2 2R
1 22 2
2(W)
PDSB
1 2
ma2
PoT
1 0.32 2
2
0.09(W)
总功率
PAM PoT PDSB 2 0.09 2.09(W)
已调波的频带宽度 BAM 2F 200 (Hz)
16
第6章 振幅调制、解调与混频 (一) 调幅波的分析
AM波的缺点: 功率浪费大,效率低。
6.3.1 概述
调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的频率分量, 也就是说都需要用非线性器件来完成频率变换。
原理框图如下:
v(t) 带 v AM(t) 通
V0(t)
o
(a) 普通调幅波实现框图
v(t)
vDSB(t)
v(t)
v DSB(t)
v SSB(t)
带通
vo(t) (b) 抑制载波的双边带调幅波
0.3V 0.3V
2) 计算在单位电阻上消耗的边带功率 和总功率以及已调波的频带宽度。
999.9 103 1000.1 f(kHz)
解:1) 根据频谱图知
1 2
maVo
0.3V
ma
0.3
Vo 2V
因此vAM(t)=2(1+0.3cos2102)cos2106t(V)。
2) 载波功率 双边带功率
POT
特点:仅频谱搬移,不产生新的频谱分量。 ② 频谱非线性变换电路:将输入信号的频谱进行特定 的非线性变换。 例:频率调制与解调电路(第 7 章讨论)。 特点:产生新的频谱分量。
4
第6章 振幅调制、解调与混频
第一节 振 幅调 制 什么是振幅调制?
由调制信号去控制载波的振幅,使之按调制 信号的规律变化。
1 、表示式及波形
m kaUΩ UC
调幅信号表达式
uAM (t) UC (1 m cos t) cos ct
调制信号波形
波形表示
载波波形 已调波波形
m 1
7
(一) 调幅波的分析
m kaUΩ UC
调制信号波形
第6章 振幅调制、解调与混频
调幅信号表达
式uAM (t) UC (1 m cos t) cos ct
a3V0V 2
a2 2
V0 2
a1V
3 4
a3V3
3 2
a3V0 2V
a2 2
V 21 4
a3V3
a2V0V
3 4
a3V0V
2
a2V0V
3 4
a3V0
2V
3 4
a3V0V
2
3 4
a3V0
2V
0 23
0
0 2
0 0
0
2
20
20
20
a3 4
V03
30ω
31
第6章 振幅调制、解调与混频 经分类整理可知:0 是我们所需要的上、下边频。 这对边频是由平方项产生的,故称为平方律调幅。其中最为 有害的分量是 0 2项。
33
第6章 振幅调制、解调与混频
如果要获得抑制载波的双边带信号,观察输出 电流表示式
i1 a0 a1(V0 cos 0t V cos t) a2 (V0 cos 0t V cos t)2
i2 a0 a1(V0 cos 0t V cos t) a2 (V0 cos 0t V cos t)2
a3 4
V0
3
30ω
30
第6章 振幅调制、解调与混频
如果静态工作点和输入信号变换范围选择合适, 非线性器件工作在满足平方律的区段。
i a0 a1(V0 cos 0t V cos t) a2 (V0 cos 0t V cos t)2
a0
a2 2
(V0 2
V2 )
a1V0
3 4
a3V03
3 2

12
第6章 振幅调制、解调与混频
2、调幅波的频谱
调幅波的三角展开:
uAM (t) UC cosct
m 2
UC
cos(c
)t
m 2
UC
cos(c
)t
带宽 BAM=2F
分析:
单频调制
调制信号频谱 载波频谱
已调波频谱
(1)频谱的中心分量; (2)两个边频分量;
这说明调制信号的幅度及频率消息只含于边频分量中。
0+
v o(t)
或0–
(c) 单边带调幅波实现框图
26
第6章 振幅调制、解调与混频
按调制电路输出功率的高低可分为:
高电平调幅电路 一般置于发射机的最后一级,是在功率电平较高的情
况下进行调制。
低电平调幅电路 一般置于发射机的前级,再由线性功率放大器放大已
调幅信号,得到所要求功率的调幅波。
27
第6章 振幅调制、解调与混频
其表达式为:
V(t)
1 2
ma Vo
cos(o
)t

V(t)
1 2
ma Vo
cos(o
)t
其频带宽度为:
BSSB Fmax
21
单边带调幅波的波形
v V cos t
v0 V0 cos 0t
第6章 振幅调制、解调与混频 单边带调幅波的频谱
下边频
V(t)
1 2
ma Vo
cos(o
)t
22
第6章 振幅调制、解调与混频 (三)单边带信号
经滤波后平方律调幅器数学表达式:
v(t) a1V0 cos0t a2V0 V[cos0 t cos0 t]
v(t) a1V [1 2aa12 V cos t]
平方律调幅器的调制度:
ma
2a2 a1
V
32
第6章 振幅调制、解调与混频
( 2).平衡调幅器
平衡调制是由两个简单的二极管调幅电路对称连接组成。载
18
(二)双边带信号
2.波形
调制信号波形 载波波形
已调波波形
第6章 振幅调制、解调与混频
相位跳变!
19
(二)双边带信号
第6章 振幅调制、解调与混频
与AM波相比,DSB信号的特点:
(1) 包络不同。
AM波的包络正比于调制信号f(t)的波形,而
DSB波的包络则正比于|f(t)|。
(2) 180。相位跳变。 DSB信号的高频载波相位在调制电压零交点
波成分由于对称而被抵消,在输出中不再出现,因而平衡调制
器是产生DSB和SSB信号的基本电路。

Tr1 1:12
v
+–v
+– vD1
i1
+–v + vD2 – i2
+
D–2
Tr3
Tr2 21:1
iL
D1 RD
+–v
+
– i1
2RL
+–v
vo
i2
RD
2RL
vo
D2
平衡调制器原理图及其等效电路
单管调幅器频谱中所含的直流分量、载波分量以及载波的各 次谐波分量,在平衡调制器里都被抑制掉了。
AM波的优点: (1)设备简单。
特别是AM波解调很简单,便于接收。
(2)AM占用的频带窄。
17
(二)双边带信号
第6章 振幅调制、解调与混频
1. 表达式
uDSB (t) kf (t)uC
当f (t) U cos t时
表达式为:
uDSB (t) kUCU cos t cos ct
g(t) cos ct
t
cos0
t
1 2
V2
1
cos
2t
a3
1
4
V03
3
cos
0
t
cos
30
t
3 2
V02V[cos t
1 2
cos20
t
1 2
cos20
t]
3 2
V02V2 [cos 0 t
1 2
cos0
2t
1 2
cos0
2t]
1 4
V3
3 cos
t
cos
3t
29
第6章 振幅调制、解调与混频
i a0 a1(V0 cos0t V cost) a2 (V0 cos0t V cost)2 a3(V0 cos0t V cost)3
载波被抑制双边带调幅波
maV0 cost cos0t
波形图
频谱图
信号 带宽
0-
0+
2( ) 2
vo
t
1 2 ma V0m
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