AM波的调制与解调
am调制与解调原理
am调制与解调原理AM调制与解调(Amplitude Modulation, AM)是一种广泛应用于无线通信中的调制与解调技术。
它是通过改变载波的振幅来携带信息信号的一种方法。
在AM调制过程中,信息信号被用来调制高频载波的振幅大小,这样就能通过调制后的信号来携带信息。
AM调制的原理是,将要传输的信号与连续的正弦高频载波进行乘积运算,产生新的调制信号。
这个调制信号的幅度随着信息信号的变化而改变,从而使得信号的振幅发生调制。
被调制后的信号可以表示为S(t) = (1 + m*sin(ωm*t)) * Ac * cos(ωc*t),其中S(t)是调制后的信号,m是调制指数,ωm是信息信号的角频率,Ac是载波的振幅,ωc是载波的角频率。
在AM解调过程中,需要将调制后的信号恢复成原始的信息信号。
常见的AM解调方法有幅度解调(Envelope Detection)和同步解调(Coherent Detection)。
幅度解调是一种简单但常见的解调方法,它利用一个包络检波器将调制信号的幅度进行检测,以获得原始的信息信号。
同步解调则需要借助载波信号进行解调,通过将调制信号与载波进行相乘得到相关的信号,并利用低通滤波器恢复原始的信息信号。
AM调制与解调技术在广播、电视、无线通信等领域得到了广泛应用。
它的优点是实现简单、抗干扰能力较强,并且具有较好的传输质量。
然而,由于AM调制过程中只改变了载波的振幅而不改变其频率和相位,因此在传输过程中容易受到噪声的影响,同时也存在较大的带宽浪费问题。
为了解决这些问题,后续又出现了更高效的调制与解调技术,如FM(Frequency Modulation)和PM(Phase Modulation)等。
AM波的调制与解调汇总
高频课程设计题目:AM波调制与解调学号:20111601310019姓名:乔子超同组:韦志东(27号)年级:电子信息工程一班学院:信息科学技术学院指导教师:黄艳完成日期:2014年 1 月10 日目录一、题目分析 (4)二、集电极调幅设计方案 (4)2.1调幅器 (4)2.2集电极调幅 (4)2.3集电极调幅的要求及技术指标 (5)三、集电极调幅的工作原理及分析 (5)3.1集电极调幅的工作原理 (5)3.2集电极脉冲的变化情况 (6)3.3集电极的调幅波形图 (7)3.4集电极的静态调制特性..................................四、集电极调幅电路设计与仿真 (9)4.1设计电路 (9)4.2载波波形 (10)4.3调制波形 (10)4.4输出波形与频谱 (11)4.5功率分布与效率 (12)五、包络检波设计方案 (12)5.1包络检波 (12)5.2数学模型 (2)5.3包络检波的要求及技术指标 (13)六、包络检波的原理及分析..................................6.1串联型二极管峰值包络检波电路..................................6.2检波指标..................................6.3非线性失真..................................七、包络检波技术仿真 (16)7.1参数计算 (16)7.2检波电路 (16)7.3调制解调总电路图 (17)7.4输出波形与频谱 (17)八、元器件清单 (18)九、问题分析 (18)十、参考文献 (19)一.名称:AM波的调制与解调二.内容摘要:调制就是在传送信号的一方将要传送的信号“附加”在高频振荡上,再由天线发射出去。
在接受信号的一方,经过解调的过程,把载波所携带的信号取出来,得到原有的信息,反调制的过程也叫检波。
am调制与解调实验报告
am调制与解调实验报告AM调制与解调实验报告引言:AM调制与解调是无线通信领域中非常重要的技术之一。
调制是将信息信号转换成适合传输的载波信号,而解调则是将载波信号还原为原始的信息信号。
本实验旨在通过实际操作,深入了解AM调制与解调的原理和过程。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作,掌握AM调制与解调的原理和过程,进一步了解无线通信技术的基本原理。
二、实验器材与原理1. 实验器材:- 信号发生器:用于产生调制信号。
- 调制器:用于将调制信号与载波信号相乘,实现AM调制。
- 解调器:用于将AM调制信号还原为原始的调制信号。
- 示波器:用于观察信号的波形和频谱。
2. 实验原理:AM调制是一种将信息信号与载波信号相乘的调制方式。
调制信号的幅度变化会导致载波信号的幅度变化,从而实现信息的传输。
解调则是将调制信号中的信息还原出来,使其能够被接收端正确解读。
三、实验步骤与结果1. 实验步骤:- 将信号发生器的输出接入调制器的输入端,调制器的输出接入示波器。
- 设置信号发生器的频率和幅度,产生一个正弦波作为调制信号。
- 设置调制器的载波频率和幅度,将调制信号与载波信号相乘,得到AM调制信号。
- 将AM调制信号接入解调器,解调器的输出接入示波器。
- 观察示波器上的波形和频谱,分析调制与解调的效果。
2. 实验结果:通过实验观察,可以看到示波器上显示出的波形和频谱。
在调制器输出的波形中,可以观察到载波信号的幅度随着调制信号的变化而变化。
而在解调器输出的波形中,可以看到原始的调制信号被成功还原出来。
四、实验分析与讨论通过本次实验,我们深入了解了AM调制与解调的原理和过程。
在调制过程中,调制信号的幅度变化会导致载波信号的幅度变化,从而实现信息的传输。
而在解调过程中,解调器能够将调制信号中的信息还原出来,使其能够被接收端正确解读。
AM调制与解调技术在无线通信中有着广泛的应用。
例如,在广播领域,AM调制技术可以将音频信号转换成适合传输的调制信号,从而实现广播节目的传播。
AM信号的调制与解调
一、题目分析调幅调制和解调在理论上包括了信号处理,调幅调制和解调在理论上包括了信号处理,模拟电子,模拟电子,高频电子和通信原理等知识,识,涉及比较广泛。
涉及比较广泛。
涉及比较广泛。
在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理,在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理,在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理,是大多数是大多数设备发射与接收的基本部分,所以我们做的这个课题是有很大的意义的。
本设计报告总体分为两大问题:本设计报告总体分为两大问题:信号的解调和调制。
信号的解调和调制。
在调制部分省略了载波信号的放大、的放大、功放部分,功放部分,功放部分,要调制的信号也同样省略了放大部分,要调制的信号也同样省略了放大部分,要调制的信号也同样省略了放大部分,所以在调制中保留了所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器,调制器中的主要部分—乘法器,在解调部分也只是保留了检波器部分,在解调部分也只是保留了检波器部分,在解调部分也只是保留了检波器部分,即二极管即二极管检波器。
检波器。
在确定电路后,利用了EDA 软件Multisim 进行仿真来验证结果。
进行仿真来验证结果。
二、电路的总框图三、调制部分 1、AM 调制波电路图调制信号调制信号乘法器乘法器载波信号半波整流器半波整流器低通滤波器已调波已调波R1500ΩR2500ΩR3500ΩQ12N2222Q32N2222Q22N2222Q52N2222Q72N2222Q42N2222Q62N2222Q82N2222Q92N2222R951ΩR46.8kΩR851ΩR1010kΩKey=A50%W1500kΩKey=A 50%R1110kΩKey=A50%C3100uFC210nF R1451ΩR71kΩR131kΩR121kΩR53.9kΩR63.9kΩC110nF C410nFC510nF Q102N2222R1675kΩR1775kΩR182kΩR192kΩVCC12VVEE -8VXFG1XFG2XSC2V2120 60 0°XSC3V3120 Vrms 60 Hz 0°XSC4V5120 Vrms 60 Hz 0° V4120 Vrms 60 Hz 0°32310302928027252410VEE VCC 0181514171613121198750643213322载波信号载波信号调制信号调制信号A 模拟乘法器模拟乘法器AM 波三极管放大电路三极管放大电路调制信号:fs=10kHz Vsm=22mv 已调信号已调信号频谱图C62nFC72nF 100uF R20510¦510¦¸¸R2110k¦10k¦¸¸R2210k¦10k¦¸XSC1A BExt Trig++__+_V1120 Vrms60 Hz 0¡0¡ããD11LH62XSA2TIN 21201926二极管峰值包络检波器 二极管峰值包络检波器解调后的信号的周期f=10kHz 与要调制的信号周期保持不变,而幅值变为原来调制信号幅值的1/4。
AM调制与解调系统的设计
AM调制与解调系统的设计AM调制与解调系统是现代通信系统的关键组成部分,广泛应用于无线电通信、广播电视以及音频设备中。
本文将从AM调制与解调的原理、系统设计以及应用等方面进行探讨,旨在深入了解AM调制与解调系统的设计原理与实践。
一、AM调制与解调的原理AM调制是一种模拟调制方式,根据信息信号的幅度变化来调制载频信号的幅度。
它的基本原理是将要传输的信号信息通过线性调制器产生调制信号,然后直接与高频载波通过线性混频器进行混频操作,从而得到被调制后的载波信号。
这样产生的AM信号经过放大、滤波等处理后,就可以进行传输。
AM解调则是将调制信号恢复为原始信号的过程。
一般而言,AM解调的主要任务是将调制信号与收到的AM信号相乘,然后通过低通滤波器将高频成分滤除,从而得到原始信号。
根据调制信号与AM信号的相对幅度,可以得到不同幅度的载波信号,实现信息的解调。
1.调制器设计:调制器是AM调制与解调系统的关键组成部分。
其设计要点是选择合适的调制方式(DSB-SC、SSB、VSB等)、调制频率范围、调制度等参数,并根据需求选择合适的调制器IC,如AD633、AD537等。
2.混频器设计:混频器是将调制信号与载波信号进行混频的关键部件,需要选择合适的混频器IC并根据系统需求确定其工作频率范围和增益。
一般常用的混频器有单/双平衡混频器、高/中/低频混频器等。
3. 低通滤波器设计:低通滤波器的设计用于去除混频后的高频干扰,只保留原始信号的基带部分。
根据系统需求选择合适的滤波器类型(如RC、LC、Bessel、Butterworth等),并设计滤波器的截止频率、通带/阻带衰减等参数。
4.放大器设计:在AM调制与解调系统中,放大器的作用是将调制后的信号放大到合适的幅度,以提高信号质量。
根据系统需求选择合适的放大器型号,如运算放大器、功率放大器等,并确定放大器的放大倍数、带宽等参数。
5.误码率检测与纠错:在AM调制与解调系统中,为了提高信号的可靠性,可以通过引入差错控制技术进行误码率检测与纠错,如使用CRC校验、海明码等方案。
am调制解调原理
am调制解调原理AM调制解调原理。
AM调制解调是一种常见的调制解调技术,它在无线通信、广播电视等领域有着广泛的应用。
本文将介绍AM调制解调的原理及其在实际应用中的一些特点。
首先,我们来了解一下AM调制的原理。
AM调制是指通过调制信号的幅度来改变载波的幅度,从而将信息信号传输到载波上。
在AM调制中,载波信号的频率和相位保持不变,只有幅度会随着调制信号的变化而改变。
具体来说,AM调制过程可以分为三个步骤,首先是将信息信号与载波信号相乘,然后将相乘后的信号经过滤波器,最后输出调制后的信号。
而AM解调则是将调制信号中的信息信号提取出来的过程,通常使用包络检波器进行解调。
在实际应用中,AM调制具有一些特点。
首先,AM调制的带宽较宽,这意味着它需要较大的频谱资源。
其次,AM调制的抗干扰能力较差,容易受到外界干扰的影响。
此外,AM调制的功率利用率较低,会造成能源的浪费。
然而,尽管AM调制存在这些缺点,但它仍然被广泛应用在广播电视、无线通信等领域,这是因为AM调制技术成本低廉,设备简单,易于实现和维护。
除了在传统的广播电视领域,AM调制在一些特定的应用场景中仍然具有一定的优势。
例如,在远距离无线通信中,由于AM调制的信号传输距离较远,因此在一些特定的环境下,AM调制仍然是一种有效的通信方式。
另外,在一些低频信号传输中,AM调制也能够发挥其优势,因为低频信号对调制解调设备的要求较低,而且在低频段上,AM调制的信号传输距离更远。
总的来说,AM调制是一种常见的调制解调技术,它通过调制信号的幅度来改变载波的幅度,从而实现信息信号的传输。
尽管AM调制具有一些缺点,但在一些特定的应用场景中仍然具有一定的优势。
随着通信技术的不断发展,AM调制可能会逐渐被其他调制技术所取代,但它在一些特定领域仍然具有着重要的地位。
希望本文能够帮助读者更好地理解AM调制的原理及其在实际应用中的一些特点。
AM调制解调原理
AM调制解调原理AM调制解调是一种广泛应用于无线通信和广播领域的调制解调技术。
AM调制是指将信息信号与载波信号进行乘法运算产生调制信号,而AM解调则是将调制信号还原为原始信息信号。
本文将详细介绍AM调制解调的原理及其应用。
一、AM调制原理:AM调制是将原始信息信号加到一个高频载波信号上的过程。
其原理基于两个基本概念:载波频率和调制信号频率。
1.1载波频率:载波信号是一个高频信号,通常由振荡器产生。
它的频率通常远远大于信息信号的频率,可以使信息信号在无线传输过程中得到保持和扩展。
1.2调制信号频率:调制信号是指带有信息的信号,它包含音频、视频或任何需要传输的信息。
调制信号的频率通常远远小于载波频率。
1.3乘法运算:AM调制过程中,调制信号和载波信号进行乘法运算。
这可以通过线性调制器实现,该器件可以将信息信号与载波信号相乘,产生一个包含信息的调制信号。
二、AM调制类型:2.1广义单边带调制(DSB-SC):DSB-SC是一种简单的AM调制类型,它的特点是在载波信号两边产生对称的边带。
DSB-SC调制信号的频谱主要由两个边带组成,其频带宽度为调制信号频率的两倍。
2.2带峰值抑制(VSB)调制:VSB调制是一种通过滤波器对DSB-SC信号进行处理来降低带宽的调制方法。
它通过滤除一些频率的边带以减小信号的带宽。
VSB调制可以有效降低带宽占用,但会引入一些峰值抑制。
2.3带压制载波(DSB-LC)调制:DSB-LC调制是一种通过将无用的边带抑制为零来减小调制信号带宽的方法。
在DSB-LC调制中,用一个波形相同的载波信号进行调制,这个载波信号相位与原载波信号相差180度。
这样可以将边带抵消掉,只保留信息信号频谱。
2.4频率调制(FM):FM调制是一种通过调制载波信号的频率来传输信息的方法。
FM调制信号的频谱主要由载波频率和包络信号的频率构成。
在FM调制中,调制指数决定了包络信号对载波相位的影响程度。
三、AM解调原理:AM解调是将调制信号恢复成原始信息信号的过程。
简述幅度调制的调制与解调的过程
简述幅度调制的调制与解调的过程幅度调制(Amplitude Modulation,AM)是一种古老的且广泛使用的通信方式。
它通过改变载波信号的幅度来携带信息。
本文将详细介绍幅度调制的调制与解调的过程。
首先,我们需要了解什么是幅度调制。
幅度调制是指在载波信号上加入低频的信息信号,使得载波信号的幅度随着信息信号的变化而变化。
这样,我们就可以通过接收和检测这种幅度变化来恢复原始的信息信号。
这种方式简单易行,因此被广泛应用在广播、电视等领域。
接下来,我们来看看幅度调制的具体过程。
首先,我们需要一个载波信号,通常是高频正弦波。
然后,我们将要传输的信息信号乘以这个载波信号,得到的结果就是幅度调制后的信号。
在这个过程中,信息信号的频率远低于载波信号的频率,这就是所谓的“低频”信息信号。
最后,我们将这个幅度调制后的信号通过天线发送出去。
接收到幅度调制信号后,我们需要进行解调才能恢复出原始的信息信号。
解调的过程其实就是在幅度调制的逆过程。
首先,我们使用一个与发射端相同的载波信号,然后将接收到的幅度调制信号与这个载波信号相乘。
由于这两个信号都是正弦波,所以他们的乘积会是一个包含两个频率分量的信号:一个是两者的和,另一个是两者的差。
其中,两者的差就是我们要恢复的信息信号。
然而,在实际应用中,我们通常无法准确地知道发射端的载波信号是什么样的。
因此,我们需要采用一种叫做相干解调的方法。
这种方法需要先从接收到的幅度调制信号中提取出一个与载波信号同频同相的参考信号,然后再用这个参考信号进行解调。
这个提取参考信号的过程就叫做同步或锁定。
总的来说,幅度调制是一种非常实用的通信方式。
它的优点是实现简单,设备成本低,可以同时传输多个信息信号。
但是,它的缺点是抗干扰能力较差,而且对于信息信号的带宽要求较高。
尽管如此,幅度调制仍然在很多场合得到了广泛的应用。
以上就是关于幅度调制的调制与解调的过程的介绍。
希望对你有所帮助。
实验十一 AM振幅调制与解调
信号与系统实验报告3、AM 振幅调制与解调实验模块一块。
【实验原理】1、常规双边带调幅所谓调制,就是在传送信号的一方(发送端)将所要传送的信号(它的频率一般是较低的)“附加”在高频振荡信号上。
所谓将信号“附加”在高频振荡上,就是利用信号来控制高频振荡的某一参数,使这个参数随信号而变化,这里,高频振荡波就是携带信号的“运载工具”,所以也叫载波。
在接收信号的一方(接收端)经过解调(反调制)的过程,把载波所携带的信号取出来,得到原有的信息,解调过程也叫检波。
调制与解调都是频谱变换的过程,必须用非线性元件才能完成。
调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类,连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位,因而分为调幅、调频和调相三种方式;脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等,然后再用这已调脉冲对载波进行调制,脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调,即常规双边带调幅与解调。
我们已经知道,调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化,这变化的周期与调制信号的周期相同,振幅变化与调制信号的振幅成正比。
为简化分析,假定调制信号是简谐振荡,即为单频信号,其表达式为:图1 常规调幅波形如果用它来对载波进行调幅,那么,在理想情况下,常规调幅信号为:其中调幅指数,k为比例系数。
图1给出了UΩ(t),U c(t)和的波形图。
从图中并结合式(1)可以看出,常规调幅信号的振幅由直流分量U cm和交流分量kUΩm cosΩt迭加而成,其中交流分量与调制信号成正比,或者说,常规调幅信号的包络(信号振幅各峰值点的连线)完全反映了调制信号的变化。
另外还可得到调幅指数M a 的表达式:显然,当Ma>1 时,常规调幅波的包络变化与调制信号不再相同,产生了失真,称为过调制,如图2 所示。
所以,常规调幅要求Ma 必须不大于1。
图 2 过调制波形式(1)又可以写成可见,U AM (t) 的频谱包括了三个频率分量:ωc(载波)、ωc +Ω(上边频)和ωc -Ω(下边频)。
am解调调制度 -回复
am解调调制度-回复AM解调调制度AM(Amplitude Modulation)解调调制度是一种广泛应用于无线通信和广播领域的调制制度。
它在传输信号时通过改变载波的幅度来携带信息。
在这篇文章中,我将逐步解释AM解调调制度的原理、应用和技术。
第一部分:原理和基本概念AM调制制度基于调制信号对载波的振幅进行改变,以携带信息。
在AM 调制制度中,调制信号可以是任何形式的波形或音频信号。
这个信号称为基带信号。
载波是高频正弦波,它的频率通常比基带信号的频率高得多。
AM调制制度的原理很简单。
在调制时,将基带信号与载波信号相乘,得到一个幅度变化的信号。
这个幅度变化的信号就是调制后的信号,它包含了基带信号中的信息。
然后,可以通过解调的过程将信息从调制信号中提取出来。
第二部分:AM解调的方法AM解调可以通过几种不同的方法来实现。
下面是几种常用的AM解调方法:1. 平衡检波器(Envelope Detector):这是最基础和简单的AM解调方法。
它使用一个整流器(rectifier)将调制信号的负半周期设为零值,然后通过一个低通滤波器来平滑输出信号,提取出基带信息。
2. 相干解调器(Coherent Detector):相比于平衡检波器,相干解调器需要比较复杂的电路。
它通过使用一个参考载波信号进行解调,保持调制后的信号和载波信号的相位一致,以提取出基带信息。
3. 直接解调:这种方法使用一个压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)和一个相位锁定环(Phase Locked Loop,PLL)来解调调制信号。
它能够实现高质量的解调效果,并且适用于高速通信。
第三部分:AM解调的应用领域AM调制制度在广播和通信领域有着广泛的应用。
下面列举几个主要的应用领域:1. 广播:AM调制制度是传统调幅广播的基础。
广播电台使用AM调制制度将音频信号传输到大范围的接收机。
解调后的信号可以通过扬声器播放出来,供听众收听。
通信原理AM的调制和解调
AM调制与解调仿真一、实验目的:1.掌握AM 的调制原理和Matlab Simulink 仿真方法2.掌握AM 的解调原理和Matlab Simulink 仿真方法二、实验原理:1. AM 调制原理基带信号m(t)先与直流分量A叠加,然后与载波相乘,形成调幅信号。
2.AM 解调原理调幅信号再乘以一个与载波信号同频同相的相干载波,然后经过低通滤波器,得到解调信号。
三、实验内容:1. AM 调制方式 Matlab Simulink 仿真1.1 仿真框图图1 仿真图图中的Sine Wave1和Sine Wave2模块分别产生发送端和接收端的载波信号的角频率ωc都设为40rad/s,调幅系数为1;调制信号m(t)由Sine Wave模块产生,其为正弦信号,角频率为5rad/s,幅度为1V;直流分量A0由Constant模块产生,为2V;低通滤波器模块的截止角频率设为5rad/s。
1.2 仿真参数设置图图2 低通滤波器截止角频率参数设置图3 发送端、接收端的载波信号Sine Wave1、Sine Wave2 角频率参数设置图4 调制信号角频率参数设置1.3仿真结果图5 调制信号波形图6 AM信号波形图7 基带信号频谱2. AM 解调方式 Matlab Simulink 仿真2.1 仿真框图\图7 仿真图图中的Sine Wave1和Sine Wave2模块分别产生发送端和接收端的载波信号的角频率ωc都设为40rad/s,调幅系数为1;调制信号m(t)由Sine Wave模块产生,其为正弦信号,角频率为5rad/s,幅度为1V;直流分量A0由Constant模块产生,为2V;低通滤波器模块的截止角频率设为5rad/s。
2.2仿真结果图8 解调信号波形从示波器 Scope 可以看到 AM 信号及解调信号的波形,如图5所示。
从图中可以看出,解调前后在频域上市频谱的搬移,时域上解调后的信号延时输出,经过解调的波形与原调制信号波形基本相同。
AM调制与解调
第一章 调制解调的基本原理第一节 调制的基本原理“调制”就是使信号f(t)控制载波的某一个或某些参数(如振幅、频率、相位等),是这些参数按照信号f(t)的规律变化的过程。
载波可以是正弦波或脉冲序列。
以正弦型信号作载波的调制叫做连续波调制。
调制后的载波就载有调制信号所包含的信息,称为已调波。
对于连续波调制,已调信号可以表示为())(cos )()t (t ot t A ϑωϕ+=它有振幅频率和相位三个参数构成。
改变三个参数中的任何一个都可以携带同样的信息。
因此连续波的调制可分为调幅、调相、和调频。
调制在通信过程中起着极其重要的作用:无线电通信是通过空间辐射方式传输信号的,调制过程可以将信号的频谱搬移到容易以电磁波形势辐射的较高范围;此外,调制过程可以将不同的信号通过频谱搬移托付至不同频率的载波上,实现多路复用,不至于互相干扰。
按照被调制信号参数的不同,调制的方式也不同。
如果被控制的参数是高频振荡的幅度,则称这种调制方式为幅度调制,简称调幅;如果被控制的参数是高频振荡的频率或相位,则称这种调制方式为频率调制或相位调制,简称调频或调相(调频与调相又统称调角)。
振幅调制是一种实用很广的连续波调制方式。
幅度调制的特点是载波的频率始终保持不变,它的振幅却是变化的。
其幅度变化曲线与要传递的低频信号是相似的。
它的振幅变化曲线称之为包络线,代表了要传递的信息。
第二节解调的基本原理解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。
调制过程是一个频谱搬移的过程,它将低频信号的频谱搬移到载频位置。
如果要接收端回复信号,就要从已调信号的频谱中,将位于载频的信号频谱再搬回来。
解调分为相干解调和非相干解调。
相干解调是指为了不失真地恢复信号,要求本地载波和接收信号的载波必须保持同频同相。
非相干解调主要指利用包络检波器电路来解调的。
包络检波电路实际上是一个输出端并接一个电容的整流电路。
二极管的单向导电性和电容器的充放电特性和低通滤波器滤去高频分量,得到与包络线形状相同的音频信号,见图1.2.3 。
AM波的调制与解调仿真
AM波的调制与解调仿真1系统框图2工作原理从发送端发送一AM波,通过电容三点式振荡器自激,使原始信号附加在一高频信号产生一个已调幅信号,所谓附加在高频信号上,就是利用信号来控制高频振荡的某一参数,使这个信号隋参数变化。
这里,高频信号就是携带信号的运载工具,即为载波。
之后信号到达接收部分,中频调幅接收机电路是指已调高频信号通过时,在接收端获得所需的中频调制信号的这样一个电路。
将天线上接收的各种频率不同的信号通过选频网络,选出所需的调幅波,再将它进行放大后检波;经过检波器得到的是一个低频调制信号,将它与本地振荡信号进行混频后得到某一所需的中频调制信号,再进行放大和滤波后,便可在接收端观察到一合适的中频调制信号波形。
3 各单元电路设计1)电容三点式振荡器图2 电容三点式振荡器电路2) 模拟乘法器图3 模拟乘法器电路3)MC1496乘积型同步检波电路图4 MC1496乘积型同步检波电路4)低通滤波电路0IO2IO2图5 低通滤波电路4 仿真结果低频调制信号仿真图:低频信号频谱图:低频调制信号的 V=200mv;f=2M;通过观察其频谱,可知中心频率为47.305KHZ.高频载波仿真图:高频载波频谱图:分析可知:高频载波的 V=3.07v;f=10.3MHZ;通过观察其频谱可知:其中心频率为56.650KHZ。
调幅波仿真图形:调幅波频谱图:调幅波的频率f=10.2MHZ,基本等于载波频率;而观察其频谱可知,由于存在其他杂频干扰,图形不为规则的冲击谱,且该调幅波的带宽B=4M。
解调波仿真图:解调波频谱图:经检波后得到的包络波形与低频调制信号波形变化一致,其频谱的中心频率为f=47.798KHZ。
AM调制与解调的设计与实现
Simulink模块库简介
Continuous(连续模块)库 Discrete(离散模块)库 函数与表格模块库 Math(数学模块)库 Sinks(信号输出模块)库:常用模块为Scope(示波器 模块)、XYGraph(二维信号显示模块)、Display(显 示模块) Sources(信号源模块)库,常见模块有:Constant(输 入常数模块)、Signal Generator(信号源发生器模块)。 Signal Generator用于产生不同的信号波形,其中包括: 正弦波、方波、锯齿波信号。Sources(信号源模块)还 包括其它常用模块: Ramp(斜坡输入信号)、Sine Wave(正弦波输入信 号)、Step(阶跃输入信号)、Clock(时间信号)、 Pulse(脉冲信号)等。
2.4调幅波的解调
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称 为检波。 调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。不论哪种 振幅调制信号,都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进 行解调。但是,对于普通调幅信号来说,它的载波分量未被抑制掉, 可以直接利用非线性器件实现相乘作用,得到所需的解调电压,而不 必另加同步信号,通常将这种振幅检波器称为包络检波器。目前应用 最广的是二极管包络检波器,而在集成电路中,主要采用三极管射极 包络检波器。 同步检波,又称相干检波,主要用来解调双边带和单边带调制 信号,它有两种实现电路。一种由相乘器和低通滤波器组成,另一种 直接采用二极管包络检波。
设计举例: 1、通带频率调制的系统的参考仿真框图
图 2-7 通带频率调制的仿真系统中示波器的波形图
图2-8 通带频率调制后信号的频谱图
2、通带相位调制的系统的参考仿真框图
am 调制解调的原理及实现方法
am 调制解调的原理及实现方法AM调制解调是一种常见的调制解调技术,用于在无线通信中传输和接收模拟信号。
AM调制解调的原理是将原始信号的振幅信息嵌入到载波信号中,然后通过解调过程将振幅信息恢复出来。
AM调制的过程分为调制和解调两个部分。
调制过程:1.原始信号:首先需要准备一个需要传输的原始信号。
这个原始信号可以是声音、图像或其他类型的模拟信号。
2.载波信号:产生一个高频载波信号,频率通常在几十kHz到几兆Hz之间。
载波信号的振幅和频率通常是恒定的。
3.调制器:将原始信号的振幅信息嵌入到载波信号中。
常见的调制方法有幅度调制(AM)和角度调制(FM)。
在AM调制中,将原始信号的振幅加到载波信号上,产生调制后的信号。
解调过程:1.接收器:接收调制后的信号,通常使用天线将无线信号转换为电信号。
这个电信号包含了调制后的信号和噪声。
2.解调器:解调器恢复出原始信号的振幅信息。
常见的解调方法有包络检波和同步检波。
-包络检波:将调制后的信号通过非线性元件(例如二极管)进行整流和平滑处理,提取出信号的包络。
通过这种方式可以恢复原始信号的振幅信息。
-同步检波:在调制过程中发送方和接收方需要保持一定的同步,接收方使用一个与发送方相同频率的余弦信号(本地振荡信号)与接收到的信号进行乘法运算,然后通过低通滤波器提取出原始信号的振幅信息。
AM调制解调的实现方法主要包括模拟实现和数字实现两种。
模拟实现:在模拟实现中,调制和解调过程通过电路元件来完成。
1.调制器:使用放大器和调制电路将原始信号的振幅信息嵌入到载波信号中。
调制电路可以选择使用晶体管、功放等元件,并根据需要选择适当的电路结构和参数。
2.解调器:解调器使用电路元件对接收到的调制信号进行解调。
根据选择不同的解调方法,可以使用整流电路、包络检波电路或同步检波电路等。
数字实现:随着技术的发展,数字实现的方式也逐渐流行起来。
数字实现主要依赖于数字信号处理器(DSP)等设备。
AM调制与解调
, 本地解调载波
,则两信号相乘后的输出为
= 式中,k 为乘法器的相乘系数。令 滤波器后的输出信号为
,且低通滤波器的传输系数为 1,则经低通
当恢复的本地载波与发射端的调制载波同步(同频,同相),即 即表明同步检波器能无失真地将调制信号恢复出来。
,
时,有
源程序:
clear;%将工作空间数据清空 ma=0.3;%调制系数 omega_c=2*pi*8000; omega=2*pi*400; t=0:5/400/1000:5/400; u_cm=1;fam=1;fcm=1;
摘要
AM 调制与解调
解调是调制的逆过程,它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说, 解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。对于频率调制来说,解调是从它的频率变化提 取调制信号的过程。而在在实际应用当中大型、复杂的系统直接实验是十分昂贵的,而采用 仿真实验,可以大大降低实验成本。在实际通信中,很多信道都不能直接传送基带信号,必 须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变 化,即所谓正弦载波调制。利用仿真软件对系统进行仿真可以弥补真实的实验设备所不能满 足的条件,减少实验成本。
非线性电路 图1
低通滤波器
包络检波器的输入信号为振幅调制信号
,其频谱由载频 和边
频
,
组成,载频与上下边频之差就是 。因而它含有调制信号的信息。
DSB 调制与解调
AM 调制与解调
在 AM 调制过程中,如果将载波分量抑制掉,就可形成抑制载波双边带信号。双边带信 号可以用载波和调制信号直接相乘得到,即
式中,常数 k 为相乘电路的相乘系数。
仿真及分析
AM 调制与解调
AM信号的调制与解调(带仿真图)
AM信号的调制与解调(带仿真图)
AM调制(Amplitude Modulation)是指将一个较低频率的信息信号,如语音、音乐等,通过调制将其变成一个载波的振幅随时间变化的信号,使之能够通过远距离传输,同时也可通过解调还原出原始信号。
AM信号的调制过程:
首先,我们需要一个高频载波信号(通常为数十kHz至数百kHz范围内的正弦波信号),用于携带信息信号。
将载波信号的振幅、频率、相位等参数保持不变,称为“未调制”的载波信号。
接着,将需要传输的信息信号(如语音、音乐等)与未调制的载波信号进行线性加和,得到调制信号。
调制信号的振幅随着信息信号的变化而变化,从而实现了信息的传输。
AM信号的解调过程:
当调制信号到达接收端时,需要通过解调还原出原始信号。
解调方法有多种,这里介绍AM信号的一个简单解调方法——幅度解调(AM Detector)。
幅度解调的基本原理是利用二极管的阻抗特性,将入射信号的高频载波部分“切掉”,只保留信息信号的部分,从而实现解调。
具体操作过程为:
首先,将接收到的调制信号通过一个带通滤波器(Bandpass Filter)滤掉不需要的高频信号,保留低频信息信号。
接着,将滤波后的信号通过一个二极管(Detector)进行整流(Rectify),从而将信号全部变为正半波。
最后,将整流后的信号再通过一个低通滤波器(Lowpass Filter)滤掉高频噪声,从而还原出原始信息信号。
am调幅信号解调原理
am调幅信号解调原理一、引言AM调幅信号解调是一种重要的信号处理技术,它在广播、电视、通信等领域都有着广泛的应用。
本文将从AM调幅信号的基本原理、解调方法以及实现过程等方面进行详细介绍。
二、AM调幅信号的基本原理AM调幅信号是指通过改变载波振幅来传输信息的一种模拟调制技术。
其基本原理是将要传输的信息信号与高频载波进行线性叠加,形成一个新的复合信号。
这个复合信号可以表示为:s(t) = Ac[1 + ka m(t)]cos(2πfct)其中,Ac为载波振幅,ka为调制指数(即信息信号最大振幅与载波振幅之比),m(t)为信息信号,fc为载波频率。
三、AM调幅信号解调方法1. 直接检波法直接检波法是最简单的一种解调方法,其基本原理是利用非线性元件(如二极管)对AM调制波进行整流并去除高频成分,得到原始信息信号。
2. 同步检波法同步检波法是一种更加精确和稳定的解调方法。
其基本原理是利用一个与载波频率相同的参考信号进行解调,通过比较参考信号和解调信号的相位差来恢复原始信息信号。
3. 相干检波法相干检波法是一种高级的解调方法,其基本原理是利用一个与载波频率和相位均匀匹配的局部振荡器产生一个与载波完全同步的参考信号,然后将AM调制波和参考信号进行乘积运算,得到解调信号。
四、AM调幅信号解调实现过程1. 直接检波法实现过程(1)将AM调制波输入到二极管整流电路中。
(2)通过滤波电路去除高频成分,得到原始信息信号。
2. 同步检波法实现过程(1)将AM调制波和一个与载波频率相同的参考信号输入到乘积器中。
(2)通过低通滤波器去除高频成分,得到解调信号。
3. 相干检波法实现过程(1)将AM调制波和一个与载波完全同步的局部振荡器产生的参考信号输入到乘积器中。
(2)通过低通滤波器去除高频成分,得到解调信号。
五、总结本文从AM调幅信号的基本原理、解调方法以及实现过程等方面进行了详细介绍。
不同的解调方法有着各自的优缺点,应根据具体情况选择合适的解调方法。
AM调制与解调
方面应用较为广泛。 MC1496 是一款完全四通道四象限电压输出模拟乘法器,适用于电压控制放大器、
可变滤波器、 多通道功率计算以及低频解调器等电路。 非常适用于产生复杂的要求高的波形, 尤其适用
于高精度 CRT显示系统的几何修正,其内部结构及引脚排列如图
1.1 所示
图 1.1 MC1496 内部结构图
1.1 MC1496 内部结构及基本性能 .......................................................................................................................... 2 2 信号调制的一般方法 ............................................................................................................................................... 3
4.4.1 AM 解调与仿真实现 ................................................................................................................................. 10 4.4.2 DSB 解调与仿真实现 ................................................................................................................................ 11 5 小结与体会 ............................................................................................................................................................ 12 6 附录:总电路图 ...................................................................................................................................................... 12
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海南大学高频电子线路课程设计报告书题目:AM波的调制与解调姓名:学号:同组人:年级:2011级学院:信息科学技术学院系别:电子信息工程专业:电子信息工程《1》班课程教师:完成日期:2014 年01月08 日目录零、摘要 (2)一、设计指标 (3)二、系统框图 (3)三、设计原理 (3)1、正弦波振荡器 (3)2、基极调幅电路 (4)3、包络检波 (5)4、LC集中选择性滤波器 (6)四、设计单元电路 (6)1、正弦波振荡器 (6)2、基极调幅电路 (9)3、包络检波 (12)4、LC集中选择性滤波器…………………………………………………………14-五、设计总电路……………………………………………………………………15-1、总电路图………………………………………………………………………15-2、仿真与分析……………………………………………………………………15-六、元件清单………………………………………………………………………18-七、电路的优缺点…………………………………………………………………18-八、问题与解答……………………………………………………………………19-九、心得体会………………………………………………………………………19-十、参考文献………………………………………………………………………20-AM波的调制与解调摘要在本次课程设计中,我们组以AM波的调制与解调电路为所设计的题目,运用proteus仿真软件,根据设计要求设计出电路。
而设计思路就是运用正弦波振荡器产生高频电信号作为载波,其次通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上进行调制,就会得到已调信号发送出去,在接收部分,我们用包络检波电路进行解调,但是解调出来的信号不纯,所以再用LC式集中选择性滤波器进行滤波,就可以输出低频信号。
在你每个通信系统中,都必须有发送设备,传输煤质,和接收设备,二在本次设计当中,我们主要设计AM波的调制与解调过程。
本设计结合proteus仿真软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。
proteus软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。
这个系统是本次设计的一个核心软件。
关键字:调幅解调正弦波振荡器基极调幅包络检波LC集中式选择滤波器一、设计指标1、设计一个AM (FM 、DSD 、SS )波的调制与解调2、确定相关的单元电路(1)、工作原理(2)、元器件参数选取(3)、理论计算(4)、输入输出的波形图和频谱图(5)、仿真并且与理论计算进行比较分析(6)、该设计的优缺点并进行提问与回答3、构建总电路图二、系统框图三、设计原理 根据设计要求,我们的设计分为四个部分,分别是正弦波振荡器,基极调幅,运用正弦波振荡器产生高频电信号作为载波,其次通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上进行调制,就会得到已调信号发送出去,在接收部分,我们用包络检波电路进行解调,但是解调出来的信号不纯,所以再用LC 式集中选择性滤波器进行滤波,就可以输出低频信号。
1、正弦波震荡器正弦波振荡器是指不需要输入信号控制就能自动地将直流电转换为特定频率和振幅的正弦交变电压(电流)的电路。
它由四部分组成:放大电路,选频网络,反馈网络和稳幅电路。
常用的正弦波振荡器有电容反馈振荡器和电感反馈振荡器两种。
后者输出功率小,频率较低;而前者可以输出大功率,频率也较高。
正弦波产生电路的目的就是使电路产生一定频率和幅度的正弦波,我们一般在放大电路中引入正反馈,并创造条件,使其产生稳定可靠的振荡。
正弦波产生电路的基本结构是:引入正反馈的反馈网络和放大电路。
其中:接入正反馈是产生的首要条件,产生振荡必须满足幅度条件;要保证输出波形为单一频率的正弦波,必须具有选频特性;同时它还应具有稳幅特性。
因此,正弦波产生电路一般包括:放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路各部分。
反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。
它由放大器和反馈网络两大部分组成,如下图所示:高频载波调制信号 振荡器 基极调幅 包络检波LC 滤波器输出低频调制信号而振荡电路有三个条件是非常重要,其分别是平衡条件,起振条件,和稳定条件。
(1)、平衡条件:记闭环电压放大倍数Ku(s),开环电压放大倍数K(s),电压反馈系数F(s),环路增益T(s),反馈系数F′(jω)=-F(jω)。
自激振荡的条件就是环路增益为1,即T(jω)=K(jω)F(jω)=1,通常又称为振荡器的平衡条件。
振荡器的平衡条件又可细分为振幅平衡条件(|T(jω)|=1)和相位平衡条件(ψ(T)=ψ(K)+ψ(F)=±2nπ, n=0,1,2…)。
值得说明的是:a. 当|T(jω)|>1,形成增幅电路振荡;当T|(jω)|<1时,形成减幅振荡。
b. 平衡时电源供给的能量等于环路消耗的能量;c. 通常的环路只在某一特定才满足相位条件。
(2)、起振条件:为使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡,即T(jω)>1,称为自激振荡的起振条件。
与平衡条件相应的,振荡器的起振条件又可细分为起振的振幅条件(|T(jω)|>1)和相位条件(ψ(T)=ψ(K)+ψ(F)+ψ(F')=±2nπ, n=0,1,2…),其中起振的相位条件即为正反馈条件。
(3)、稳定条件:振荡器的稳定条件相应地可分为振幅稳定条件和相位稳定条件。
a. 振幅稳定条件要使振幅稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止振幅变化的能力。
具体来说,就是在平衡点附近,当不稳定因素使振幅增大时,环路增益将减小,从而使振幅减小。
b.相位稳定条件同理,要使相位稳定,振荡器在其平衡点必须具有阻止相位变化的能力。
2、基极调幅电路采用基极调幅,就是用调制信号来改变高频功率放大器的基极偏压,以实现调幅。
调幅就是使载波的振幅随调制信号的变化规律而变化。
而所谓的基极调幅,就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压,以实现调幅。
低频调制信号电压与直流偏压相串联。
放大器的有效偏压等于这两个电压之和,它随调制信号波形而变化。
在欠压状态下,集电极电流的基波分量随基极电压成正比变化。
因此,集电极的回路输出高频电压振幅将随调制信号的波形而变化,于是得到调幅波输出。
基极调幅电路(发射极调幅电路)vbe=VBB+vΩ+vc=VBB+VΩcosΩt+Vccosωot当vΩ、vc幅度不同时:(1)vΩ、vc均较小时就采用幂级数法分析,产生调幅波。
(因非线性失真大,很少使用)(2)vΩ较小(几mv~几十mv),vc较大(几百mv)时就采用时变参量法分析。
(3)vΩ小(几mv),vc大(0.5~1v)就采用开关函数法分析。
调幅系数m<<1,线性范围小。
(4)vΩ、vc均较大(常用)时工作于(甲乙类)欠压状态。
φ工作=90o~120o,过压工作时,vce变化小基极调幅特点:(1)所需vΩ功率小,用于小功率发射机;(2)m不可太大,否则易包络失真;(3)集电极效率低(欠压工作)3、包络检波检波定义:振幅调制波的解调电路称振幅检波电路,简称检波电路。
检波是从振幅调制波中不失真的检出调制信号的过程。
(它是振幅调制的逆过程)。
检波功能:在频域上,该作用就是将已调幅波的调制信号频谱不失真地搬到零频率附近。
检波乃是实现频谱线性搬移。
检波的类型:同步检波,包络检波。
而在此次设计中我们采用的是包络检波。
下图为包络检波的系统方框图因U经由非线性器件后输出电流中含有能线性反映输入信号包络变化规律AM的音频信号分量(即反映调制信号变化规律)。
所以包络检波仅适用于标准调制波的解调。
此电路不需要加同步信号,电路显得较简单。
然而使用二极管也可以组成最简单的调幅波检波电路。
检波二极管具有结电容低,工作频率高和反向电流小等特点,传统上用于调幅信号检波。
二极管检波原理如下:调幅波信号是二极管检波电路的输入,因为二极管只允许单向导电,所以,如果使用的是硅管,则只有电压高于0.7V的部分可以通过二极管。
同时,由于二极管的输出端连接了一个电容,这个电容与电阻配合对二极管输出中的高频信号对地短路,使得输出信号基本上就是信号包络线。
下图就是检波器的电路原理图和波形图:如上图所示二极管包络检波器主要由二极管和RC 低通滤波电路组成。
二极管导通时,输入信号向C 充电,充电时常数为d R C (d R 为二极管导通内阻),充电快;二极管截止时,C 向R 放电,放电快。
在输入信号作用下,二极管导通和截止不断重复,直到充放电达到平衡后,输出信号跟踪了输入信号的包络。
只要选择适当的RC 和二极管D,使得充电时间常数d R C 足够小,而放电时间常数RC 足够大即d R R ,,传输系数就可以接近1,。
但如果参数选择不当,二极管包络检波器会产生惰性失真和负峰切割失真还有非线性失真和频率失真。
惰性失真是由于RC 过大而造成的。
4、LC 集中选择性滤波器LC 集中选择性滤波器相当于带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
LC 集中选频滤波器可分为低通、高通、带通和带阻等形式。
带通滤波器在某一指定的频率范围之内,信号能够通过,而在此范围之外,信号不能通过。
上图是由由5节单节滤波器组成,有6个调谐回路的带通滤波器,图中每个谐振回路都谐振在带通滤波器的五上,耦合电容Co 的大小决定了耦合强弱,因而又决定了滤波器的传输特性,始端和末端的电容C'o 分别连接信源和负载,调节它们的大小,可以改变信源内阻凡、负载RI 。
与滤波器的匹配,匹配好了,可以减少滤波器的通带衰减。
节数多,则带通曲线陡。
理想带通滤波器的特性如下图左所示,实际带通滤波器的特性如下图右所示。
四、设计单元电路1、正弦波振荡采用电容反馈三点式振荡电路完成正弦波振荡的设计,电路原理图如下图。
反馈电压取自C1,返回电压中高次谐波分量很少,输出波形较好,反系数与回路电容有关,若用改变回路的方法改变振荡频率,必将改变反馈系数,影响起振。
为了维持震荡,放大器的环路增益应该等于1,即AF=1,因为在谐振频率上振荡器的反馈系数为C2/C3,所以维持震荡所需的电压增益应该是F= C2/C3。
参数计算:载波频率f0=1MHZ,f0=1/2π[L1(C2C3/ C2 + C3 )]1/2设置并计算得:C2=3nF,C3=10nF,L1=10uH根据振荡器工作原理,要满足晶体管的工作及电路起振,所以设VCC=12V,R1=2K, R2=10K, R3=3K, R4=1K正弦振荡电路理论波形:理论的波形应该是1MHz的正弦高频载波,其周期T≈1us 下图是理论波形图:下图是理论频谱图:正弦震荡电路图的仿真结果如下:下图是仿真波形图下图是仿真频谱图理论与仿真结果对比:理论波形频率f≈1MHz,频谱分布只存在1MHZ信号,振幅4V,仿真波形频率f≈1MHz,频谱集中分布在1.02MHZ,有少量干扰信号振幅3.2V因此,仿真结果与理论结果很相近,符合设计要求2、基极调幅电路基极调幅,就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极电压来实现调幅的。