第四章振幅调制解调答案
北邮版通信原理课后习题的答案第四章-精品
4.1将模拟信号〃?(，)=sin 24fmt 载波c(r)=Acsin 271fd 相乘得到双边带抑制载波调幅(DSBSC)信号，设：(1)请画出DSB-SC 的信号波形图；(2)请写出DSB-SC 信号的傅式频谱式，并画出它的振幅频谱图； (3)画出解调框图，并加以简单说明。
解：⑴(2) s(t)= =sin(2^ Ac sin(27rfct)Ac=——[cos2](%-fm)t-COS 2兀5+ffn)t] A = »]+3[f-(fc-»]} 4A ，’ 2.1 "+(先+加)]+例/—(九+加)]} 4y(0l/2fc1/fc 3/2fc 2/fc 5/2fc 3/fc 7/2fc 4/fc 9/2fc 5/fct(s)S ⑴八3Ac/4- Ac/2.Ac/4(3)相干解调Cos(Wct)与发端相干偏调相干解调：将接收信号与载波信号sin(2乙加)相乘，得至U A cr(t)sin(2^fct)=Acm(t)sin(2^fct)sin(2^fit)=--cos(44fct)]通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号为刈⑺=与机⑺ 2.2 已知某调幅波的展开式为：s(t)=cos(2/rxl()4r)+4COS (2TT xl.lxl040+cos(2万xl.2xl04r) (1)求调幅系数和调制信号频率；(2)写出该信号的傅式频谱式，画出它的振幅频谱图； (3)画出该信号的解调框图。
解：⑴sQ)=cos(24xl04r)+4cos(2乃xl.lxl04r)+cos(2万xl.2xl04r)=4cos(2%xl.lxl04r)[l+0.5cos(2万x0.1xl04r)] 调制系数是a=0.5;信号频率是f=1000Hz(2)S(/)=；U(/+104)+演f —i04)]+2[Mf+l.lxl()4)+5(/—1.1X104)]+-W+1.2X 104)+^(/-1.2X 104)]-fm-fc ・fc -fc+fm。
通信原理第4章课后习题答案
第四章 模拟调制学习指导4.1.1 要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。
1. 幅度调制幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。
在时域上，已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化；在频谱结构上，它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。
由于这种平移是线性的，因此，振幅调制通常又被称为线性调制。
但是，这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。
事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。
幅度调制包括标准调幅（简称调幅）、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。
如果调制信号m (t )的直流分量为0，则将其与一个直流量A 0相叠加后，再与载波信号相乘，就得到了调幅信号，其时域表达式为[]()()()AM 0c 0c c ()()cos cos ()cos (4 - 1)s t A m t t A t m t t ωωω=+=+ 如果调制信号m (t )的频谱为M (ω)，则调幅信号的频谱为[][]AM 0c c c c 1()π()()()() (4 - 2)2S A M M ωδωωδωωωωωω=++-+++- 调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
由波形可以看出，当满足条件|m (t )| A 0 (4-3)时，其包络与调制信号波形相同，因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。
否则，出现“过调幅”现象。
这时用包络检波将发生失真，可以采用其他的解调方法，如同步检波。
调幅信号的一个重要参数是调幅度m ，其定义为[][][][]00max min 00max min()() (4 - 4)()()A m t A m t m A m t A m t +-+=+++ AM 信号带宽B AM 是基带信号最高频率分量f H 的两倍。
AM 信号可以采用相干解调方法实现解调。
通信电子线路复习纲要完整答案
PC = PD − PO
I C 0 、I C1 m 分别表示集电极电流 i C 脉冲波平均分量和基波分量振幅，
第三章 正弦波振荡器 1、 平衡条件、起振条件、稳定条件 P117~121 答： 平衡条件：
振幅：T (ωOSC ) = 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…) 振幅：V f > Vi 或T (ωOSC ) > 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…)
⎧ f − f L (当f C > f L 时) f I = fC + fL或 f I = ⎨ C ⎩ f L − f C (当f L > f C 时)
6、二极管双平衡稳定条件（了解）
通信 1002 班
-5-
dream-fly
7、混频增益、噪声系数的概念。 答： 混频增益： 混频器的输出中频信号电压 Vi（或功率 PI ） 对输入信号电压 VS （或功率 PS ） 的比值，用分贝数表示，即 AC = 20 lg
绪论 1、 无线通信系统由哪几部分组成，各部分的功能？P1~2 答：组成：发射装置、接收装置和传输媒质。 发射装置包括换能器、发射机和发射天线三部分。 作用：换能器：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。 发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。 传输媒质是自由空间。 接收装置由接收天线、接收机和换能器组成。要求：能从众多的电磁波中选出有用的微 弱信号。 作用：接收天线：将空间传播到其上的电磁波→高频电振荡。 接收机：高频电振荡还原成电信号。 换能器：将电信号还原成所传送信息 。 2、 无线电波传播方式有哪几种？P2~3 答：中长波： f ≤ 1500 KHz ， λ > 200 m （沿地面传播） ； 短波： ； f : 1500KHz ~ 30MHz ， λ : 10m ~ 200m （靠电离层反射传播）
振幅调制与解调
vCE
+ vBE
vc L C
– VcT
+–
– –
+ v +
VBB
–+
– Vc(t) +
集电极调幅电路
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集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：
调制信号频率变化对输出波形的影响
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4. 普通调幅波的功率关系
将 v(t) Vo(1 ma co作s 用t) c在os 负ot载电阻R上
载波功率 PoT
1 2
Vo2 R
每个边频功率(上边频或下边频)
PSB1
PSB2
1 2
1 2
ma Vo 2 R
ห้องสมุดไป่ตู้
1 4
ma 2 PoT
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双 边带调幅波在调制信号极性变化时，它的高频 振荡的相位要发生180的突变，这是因为双边 带波是由v0和v相乘而产生的。
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2. 环形调制器
在平衡调制器的基础上，再增加两个二极管，使电路中 4个二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。
从其正负半周期的原理图 可知环形调制器输出电流的有 用分量
(2) 相移法 相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。如图所示
图中两个平衡调幅
调制信号
平 衡 V1=Vsintsin0t
器的调制信号电压和载
V0sint
调幅器 A V0sin0t 载 波
波电压都是互相移相90°。
振荡器
调制信号 90 载波 90
通信原理(陈启兴版)第4章课后习题答案
第四章模拟调制4.1学习指导4.1.1要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的工作原理。
1.幅度调制幅度调制是用调制信号去控制载波信号的幅度，使之随调制信号作线性变化的过程。
在时域上，已调信号的振幅随基带信号的规律成正比变化；在频谱结构上，它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。
由于这种平移是线性的，因此，振幅调制通常又被称为线性调制。
但是，这里的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。
事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。
幅度调制包括标准调幅（简称调幅）、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。
如果调制信号m(t)的直流分量为0，则将其与一个直流量A0相叠加后，再与载波信号相乘，就得到了调幅信号，其时域表达式为stAmttAtmttAM()0()cosc0cosc()cosc(4-1)如果调制信号m(t)的频谱为M(ω)，则调幅信号的频谱为1S()πA()()M()M()(4-2)AM0cccc2调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。
由波形可以看出，当满足条件|m(t)|A0(4-3)时，其包络与调制信号波形相同，因此可以用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。
否则，出现“过调幅”现象。
这时用包络检波将发生失真，可以采用其他的解调方法，如同步检波。
调幅信号的一个重要参数是调幅度m，其定义为m A m(t)Am(t)0max0minAm(t)Am(t)0max0min(4-4)AM信号带宽B AM是基带信号最高频率分量f H的两倍。
AM信号可以采用相干解调方法实现解调。
当调幅度不大于1时，也可以采用非相干解调方法，即包络检波，实现解调。
双边带信号的时域表达式为stmttDSB()()cosc(4-5)其中，调制信号m(t)中没有直流分量。
如果调制信号m(t)的频谱为M(ω)，双边带信号的频谱为1S()M()M()(4-6)DSBcc2与AM信号相比，双边带信号中不含载波分量，全部功率都用于传输用用信号，调制效率达到100%。
通信原理第四章 习题
• 例9 已知一角调信号为 (t ) a cos[ t 100 t ] S 0 m • （1）如果它是调相波，并且，kPM=2试求调制 信号f(t)。 • （2）如果它是调频波，并且，KFM=2试求调制 信号f(t)。 • （3）它们的最大频偏是多少？
• 例10 已知 • 求：已调波信号功率、最大频偏、调频指数和已 调信号带宽
，
Am A0 f (t ) 2 2
2
AM
f (t )
A02 f 2 (t )
1 33 .3% 3
• 可见：正弦波做100%调制时，调制效率仅为
33.3%。所以，调制效率低是AM调制的一个最大 缺点。如果抑制载波分量的传送，则可演变出另 一种调制方式，即抑制载波双边带调制。
例5 已知调制信号，载波为
例1 设调频与常规调幅信号均为单频调制，调频指数 为 FM ，调幅指数 AM 1 ，调制信号频率为 f m。当信道 条件相同、接收信号功率相同时比较它们的抗噪声性能。
解：调频波的输出信噪比
S o FM S i FM GFM N o FM N i FM
常规调幅波的输出信噪比
S o AM Si AM GAM N o AM N i AM
（1）DSB/SC时的发射机输出功率； （2）SSB/SC时的发射机输出功率。
• 解：（1）在DSB/SC方式中，信噪比增益G=2 ， 20 则调制器输入信噪比为 Si 1 So 1 10
Ni 10 2 No 2 50
• •
同时，在相干解调时，
Ni 4 N o 4 109W
• So / N o =f2 (t)/ n 2( t)=5000 /( 2×10 −3 5 × 10 3 ) =500
高频电路习题振幅调制与解调
振幅调制、检波（一）填空题1、检波的作用是从信号中还原出信号，具有检波作用的根本原因是在于检波器件的特性作用。
2、包络检波的组成是和。
适用于解调信号。
3、调制的方式有、、，它们分别由调制信号去控制高频载波的、、。
4、在模拟乘法器上接入调制信号和载波信号后，将产生和频谱分量。
5、普通调幅信号的与调制信号的相同。
6、大信号包络检波器是利用二极管和RC网络的滤波特性工作的。
（二）选择题1、调制的描述。
A）用载波信号去控制调制信号的某一参数，使该参数按一定的规律发生变化。
B）用调制信号去控制载波信号的某一参数，使该参数按一定的规律发生变化。
C）用调制信号去控制载波信号的某一参数，使该参数随调制信号的规律变化。
2、调幅的描述。
A）用调制信号去控制载波信号的振幅，使载波信号的振幅随调制信号的规律而变化。
B）用载波信号去控制调制信号的振幅，使载波信号的振幅随调制信号的规律而变化。
C）用调制信号去控制载波信号的振幅，使调制信号的振幅随载波信号的规律而变化。
3、调频的描述是。
A）用调制信号去控制载波信号的频率，使载波信号的频率随调制信号的规律而变化。
B）用载波信号去控制调制信号的频率，使载波信号的频率随调制信号的规律而变化。
C）用调制信号去控制载波信号的频率，使调制信号的频率随调制信号的规律而变化。
4、调相的描述是。
A）用调制信号去控制载波信号的相位，使载波信号的相位随调制信号的规律而变化。
B）用载波信号去控制调制信号的相位，使载波信号的相位随调制信号的规律而变化。
C）用调制信号去控制载波信号的相位，使调制信号的相位随调制信号的规律而变化。
5、鉴频的描述是。
A）调幅信号的解调B）调频信号的解调C）调相信号的解调6、鉴相的描述是。
A）调幅信号的解调B）调频信号的解调C）调相信号的解调7、调制器应用在通信系统的，解调器应用在通信系统的。
A）接收端B）发送端C）A和B8、单音调制的AM信号是由、和频率组成。
A）f c B）U cm C）ω c+ΩD）ω c－Ω9、AM信号的信息包含在中。
第四章模拟调制系统习题（30道）
第四章 模拟调制系统 习题（30道）1. 已知调制信号 m(t)=cos(2000πt)+cos(4000πt)，载波为cos104πt，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表达试，并画出频谱图。
解：方法一：若要确定单边带信号，须先求得m(t)的希尔伯特变换 m ’（t）=cos（2000πt-π/2）+cos（4000πt-π/2） =sin（2000πt ）+sin（4000πt ） 故上边带信号为S USB (t)=1/2m(t) cos w c t -1/2m ’(t)sin w c t =1/2cos(12000πt )+1/2cos(14000πt ) 下边带信号为S LSB (t)=1/2m(t) cos w c t +1/2m ’(t) sin w c t=1/2cos(8000πt )+1/2cos(6000πt ) 其频谱如图所示。
方法二：先产生DSB 信号：s m (t)=m(t)cos w c t =···，然后经过边带滤波器，产生SSB 信号。
2. 将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。
若次信号的传输函数H(w )如图所示。
当调制信号为m(t)=A[sin100πt +sin6000πt ]时，试确定所得残留边带信号的表达式。
解：设调幅波sm(t)=[m 0+m(t)]coswct，m0≥|m(t)|max，且s m (t)<=>S m (w)根据残留边带滤波器在f c 处具有互补对称特性，从H(w)图上可知载频f c =10kHz ，因此得载波cos20000πt。
故有sm(t)=[m0+m(t)]cos20000πt=m0cos20000πt+A[sin100πt+sin6000πt]cos20000πt=m0cos20000πt+A/2[sin(20100πt)-sin(19900πt)+sin(26000πt)-sin(14000πt)Sm(w)=πm0[σ(w+20000π)+σ(W-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)-σ(w+19900π)+σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π)-σ(w+14000π)+σ(w-14000π)残留边带信号为F(t)，且f(t)<=>F(w)，则F(w)=Sm(w)H(w)故有：F(w)=π/2m0[σ(w+20000π)+σ(w-20000π)]+jπA/2[0.55σ(w+20100π)-0.55σ(w-20100π)-0.45σ(w+19900π)+ 0.45σ(w-19900π)+σ(w+26000π) -σ(w-26000π)f(t)=1/2m0cos20000πt+A/2[0.55sin20100πt-0.45sin19900πt+sin26000πt]3.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW.若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：1.）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H(w)?2.）解调器输入端的信噪功率比为多少?3.）解调器输出端的信噪功率比为多少?4.）求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图型表示出来。
第4章幅度调制与解调电路
4. 3幅度解调电路
4.负峰切割失真 为把检波器的输出电压藕合到下一级电路.需要有一个容量较大
的电容C与下级电路相连。下级电路的输入电阻作为检波器的负载.电 路如图4-23(a)所示。负峰切割失真指藕合电容公通过电阻R放电.对二 极管引入一个附加偏置电压.导致二极管截止而引入的失真。失真波 形如图4-23(b)、图4-23(c)所示。
可得实现普通调幅的电路模型如图4-4所示.关键在于用模拟乘法 器实现调制信号与载波的相乘。
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4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
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4.1概述
2)双边带调幅信号波形与频谱 图4-5所示为双边带调幅信号的波形与频谱图。双边带信号的包
络仍然是随调制信号变化的.但它的包络已不能完全准确地反映低频 调制信号的变化规律。双边带信号在调制信号的负半周.已调波高频 与原载频反相;调制信号的正半周.已调波高频与原载频同相。也就是 双边带信号的高频相位在调制电压零交点处要突变180°
混频后.产生近似中频的组合频率.进入中放通带内形成干扰。 减小互调干扰的方法与抑制交叉调制干扰的措施相同。
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4. 5幅度调制和解调电路的制作、 调试及检测
4. 5. 1低电平振幅调制器(利用乘法器)
幅度调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。 变化的周期与调制信号周期相同.即振幅变化与调制信号的振幅成正 比。通常称高频信号为载波信号.低频信号为调制信号.调幅器即为产 生调幅信号的装置。
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4.1概述
3)调幅信号的功率分配 由式(4-3)知.普通调幅信号uAM(t)<C)在负载电阻RL上产生的功率
振幅调制与解调电路思考题与习题填空题1调制是用4
第四章振幅调制与解调电路思考题与习题一、填空题4 -1调制是用。
4-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必须采用才能实现。
4-3在抑制载波的双边带信号的基础上，产生单边带信号的方法有和。
4-4、大信号检波器的失真可分为、、和。
4-5、大信号包络检波器主要用于信号的解调。
4-6 同步检波器主要用于和信号的解调。
二思考题4-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同？4-2.写出图思4-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。
图思4-2 4-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？4-4下列各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。
图思4-4三、习题4-1 设某一广播电台的信号电压u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos6.33×106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？4-2 有一单频调幅波，载波功率为100W，求当m a=1与m a=0.3时的总功率、边总功率和每一边频的功率。
4-3在负载R L=100某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cos t）cos c t（V），求总功率、边频功率和每一边频的功率。
4-4 二极管环形调制电路如图题4-4所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点些率为g d的直线。
调制信号uΩ(t)=UΩm cosΩt，载波电压u c(t)如图所示的对称方波，重复周期为T c=2π/ωc，并且有U cm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。
图题4-44-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率P c,边带功率P SB和总功率P av。
(1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA)(2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V)(3) 图题6.3-5所示的调幅波。
第4章课后习题答案及讲解
4-2 根据图P4—1所示的调制信号波形，试画出DSB及AM信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
解：DSB信号及包络检波后输出AM信号及包络栓波后输出由此可见，对DSB信号采用包络检波法不能正确还原基带信号。
4-3已知调制信号m(t)=cos(2000πt)+cos(4000πt)载波为cos104πt，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表示式，并画出频谱图。
解：DSB信号为:S DSB(t)= [cos(2000πt)+ cos(4000πt)] cos104πt= 1/2[cos(12000πt)+cos(8000πt)] +1/2[cos(14000πt)+cos(6000πt)]SSB 信号为：上边带S SSB (t)= 1/2·cos(12000πt)+ 1/2·cos(14000πt)-8000π 0 6000π ω 下边带S SSB (t)= 1/2·cos(6000πt)+ 1/2·cos(8000πt)-14000π 012000π ω4-6 某调制系统如图P4-4所示。
为了在输出端同时分别得到f 1(t)及f 2(t)，试确定接收端的c 1(t)和c 2(t)。
解：该调制系统采用相干解调，设c1(t)=cos(ω1t+φ1)则接收端相乘器输出r1(t)=[f1(t) cosω0t + f2(t) sinω0t] cos(ω1t+φ1)= f1(t) cosω0t cos(ω1t+φ1) + f2(t) sinω0t cos(ω1t+φ1)=1/2 f1(t) [ cos(ω0t+ω1t+φ1)+ cos(ω0t- ω1t- φ1)]+1/2 f2(t) [ sin(ω0t+ω1t+φ1)+ sin(ω0t- ω1t- φ1)]若要经过低通滤波器后得到f1(t)，应有ω1=ω0，φ1=0，即c1(t)= cosω0t同理可得c2(t)= sinω0t思考题：4-11 什么是频分复用？答：频分复用(Frequency Division Multiplexing) 是按频率分割多路信号的方法，即将信道的可用频带分成若干互不交叠的频段，每路信号占据其中的一个频段。
实验4 振幅调制
k
)t
mak 2
U
cos(wc
k
)t
…
…
…
… …
相应的，其调幅波含有一个载波分量及一系列的高低边频分量
… （Wc+Ω1）,(Wc+Ω2)，......(Wc+Ωk)等等。多频调制调幅波的频谱图如图 5-3 所示。由此可
太原理工大学现代科技学院 实验报告
…
…
以看出，一个调幅波实际上是占有某一个频率范围，这个范围称为频带。总的频带宽带度为
… …
基极回路，低频调制信号 uΩ通过低频变压器 T2 加到晶体管基极回路，Cb 为高频旁路电容，
…
…
用来为载波信号提供通路。
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
订
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
… …
在调制过程中，调制信号 uΩ相当于一个缓慢变化的偏压（因为反偏压 Eb=0,否则综合偏压
… …
应是 Eb+uΩ),使放大器的集电极脉冲电流的最大值 Icmax 和θ增大；在 uΩ往反向减小时，Icm
… …
8R09 对应于 Rb,8R03,8R10，对应于 Rc.此外，8W01，用来调节（1），（4）端之间的平衡，
…
…
8W02 用来调节（8），（10）端的平衡，8K01 开关控制（1）端是否接入直流电压，当 8K01
…
线
置“on”时，1496 的（1）端接入直流电压，其输出为正常调幅波（AM），调整 8W03 点
……
……
电子线路(非线性部分)第四章课后习题解答
4-1如图是用频率为1000kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。
试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。
计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。
解：(1)为二次调制的普通调幅波。
第一次调制：调制信号：F =3kHz载频：f 1=10kHz ，f 2=30kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频f c =1000kHz 上。
令Ω=2π ×3×103rad/sω1=2π ×104rad/sω2=2π ×3×104rad/sωc =2π ×106rad/s第一次调制：v 1(t )=4(1+0.5cos Ωt )cos ω1tv 2(t )=2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t第二次调制：v O (t )=5cos ωc t + [4(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t=5[1+0.8(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +0.4(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t(2) 实现方框图如图所示。
(3) 根据频谱图，求功率。
1○载频为10kHz 的振幅调制波平均功率V m01=2V ，M a1=0.5W 5.4)211(2W 22121a 01av1201m 01=+===M P P V P ；2○f 2=30kHz V m02=1V ，M a2=0.4W 08.1)211(2W 5.02122a 02av2202m 02=+===M P P V P ；3○主载频f c =1000kHz V m0=5VW 5.122120m 0==V P 总平均功率P av =P 0+P av1+P av2=18.08W4○BW AM 由频谱图可知F max =33kHz得BW AM =2F =2(1033−1000)=66kHz4-3试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。
非线性(下)基本要求11
电子线路（非线性部分）基本要求 第四章 振幅调制、解调与混频电路一、调幅波一）调幅波基本性质 1． 普通调幅波AM（1）定义： V m (t) = V m0+ K a *v Ω (t) 或：ΔV m (t) = V m (t) - V m0 = K a *v Ω(t) （2）数学表达式：当：v c (t)= V cm cos ωc t ; v Ω (t)= V Ωm cos Ωt 时v o (t) = (V m0+ K a * V Ωm cos Ωt) cos ωc t=V m0* (1+M a *cos Ωt)cos ωc tM a = K a * V Ωm / V m0 (调幅度) （3）波形：(a) M a <1 M a * V m0= K a * V Ωm(b) M a =1 (c) M a >1（4）频谱:Vmo0.5Ma*Vmo0.5Ma*Vmoωc -Ω ωc ωc +Ω(5) 带宽：BW = 2F = 2Ω/2π（6）功率: Pav=Po(1+0.5Ma 2)= Po+ P SB其中载波功率Po = 0.5*V mo 2/R L ，边频功率（两边）P SB =0.5 Ma 2 Po （或：Pav 为各频率分量的功率之和）要求：已知数学表达式、波形、频谱中一个会求其他两个2． 双边带调幅波DSB（1）数学表达式：v o (t) = K a * V Ωm cos Ωt * cos ωc t=0.5K a * V Ωm cos （ωc +Ω）t + 0.5K a * V Ωm cos （ωc -Ω）tVm oMa*Vm otv(t)/VXYA XY M+X YA XYMB P FX YA XYMB P F0t t0v(t)（2）波形：v Ω (t)过零点时，v o (t)的相位出现180突变。
v o (t) k a *V Ωm（3）：频谱:0.5 k a *V Ωm 0.5 k a *V Ωmωc-Ω ωc+Ω （4）带宽：BW = 2F = 2Ω/2π（5）功率：2*[0.5*（0.5 K a * V Ωm ）2/RL] 3． 单边带调幅波SSB（1）数学表达式：v o (t) =0.5K a * V Ωm cos （ωc +Ω）t （上边频）或：v o (t) =0.5K a * V Ωm cos （ωc -Ω）t （下边频） （2）波形：0.5K a * V Ωm（3）频谱: 0.5K a * V Ωm 0.5K a * V Ωm或ωc ωc +Ω ωc-Ω ωc二）调幅波实现框图 1）AM ： v Ω (t)v C (t)2）DSB:v Ω (t)v C (t) 3）SSB:a)滤波法：v Ω (t)v C (t)b)移相法三）调幅波解调C cR i2X Y A XY MLP F 1（1）A 、B 、C 三点波形（2）惰性失真的现象、产生原因和不失真条件max maxL a R C ≤（3）负峰切割失真的现象、产生原因和不失真条件max ()()L a L Z M Z O Ω≤，Z L （Ω）为检波器（B 点往右看）的交流负载；Z L （0）为直流负载对上面电路Z L （0）=RL ，Z L （Ω）=（RL//Ri2）（4）提高输入电阻的方法——三极管射极包络检波电路 （5）克服负峰切割失真的方法2）同步解调：适用于三种调幅波v s (t) v Ω (t) v r (t)v s (t)：输入信号（调幅波）v r (t)：同步信号，应和载波v c (t)同频同相，即v r (t)= V rm cos ωc t二、乘法器1、正向导通时的二极管线性时变状态：定义和频率分量2、工作于开关状态下的二极管乘法器（双平衡）()cos C Cm C v t V t ω=是大信号，二极管在()C v t 控制下工作于开关状态。
第四章 振幅调制与解调_2010
fS
f
fi
f
7
f0 本振
f 非线性 器 件 带通 到中放
fi, 2Fmax fi=fO-fS
高放 f … fi
fS
f
fi
f
1) 它们的实现框图几乎 是相同的，都是利用非线 性器件对输入信号频谱实 行变换以产生新的有用频 率成分后，滤除无用频率 分量。 3) 频谱的横向平移从时域 角度看相当于输入信号与一 个参考正弦信号相乘，而平 移的距离由此参考信号的频 率决定，它们可以用乘法电 路实现。
中放来
非线性 器 件
低通 Fmax
到功放
调制信号 f f
f1
f
0 F max
f1
2f1
f
0
f Fmax
0
fmax f
f0
2f0
f0
(a) 调幅原理
(b) 检波原理
3
(a) 调幅原理
f 非线性 器 件 带通 f0, 2Fmax
f0 主振
调制信号 f f
0
fmax f
f0
2f0
f0
4
(b) 检波原理
40
0
.
5
V
V
0
.
5
1
0
0
0
V
f/KHz
9
9
9
.
8
1
0
0
0
.
2
37
0
.
9
2
6
V
7 9
7
0 1
V
9
0
7
.
3
2
例题4-2
V
0
.
9
电子线路_非线性部分(第五版)谢嘉奎_第4章
BWAM 2Fmax
载波功率 边频功率
2 P0 Vm 0 / 2 1 MV 1 2 PSB 2 ( a m0 ) 2 M a P0 2 2 2
3
双边带调制、单边带调制及实现模型
DSB
vo (t ) ka v (t ) cosct
v (t )
vc (t ) Vcm cosct
3） 非线性器件组成平衡电路
I-1 二极管平衡相乘器
工作原理 V1m>>V2m V1m>>VD(on)
v1控制 D1 、 D2开关工作
若v1>0，D1、D2导通 ；若v1<0，D1、D2截止
《非线性电子线路》
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第4章 振幅调制、解调与混频电路
I-2 二极管双平衡相乘器（环形相乘器）
vL正半周
VLm Vsm ,VLm VD ( on)
20
第4章 振幅调制、解调与混频电路
2 ） 二极管混频电路
二极管环形相乘器
作混频器使用，二极管双平衡相乘器各端口间有良好的隔 离，习惯上规定信号输入端口、本振输入端口、中频输出 瑞口分别用R、L、I表示，各端口的匹配阻抗均为50欧,二 极管工作在受νL控制的开关状态。
《非线性电子线路》
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第4章 振幅调制、解调与混频电路
线性时变状态的器件最适宜于构成频谱搬移电路 虽然线性时变器件输出电流中仍存在着众多无用组合频率分 量，但是它们的频率均远离有用信号频率，因此，用滤波器 可以较容易地将它们滤除掉。
P184例1 单个二极管线性时变工作 P184例2 差分对管线性时变工作
《非线性电子线路》
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第4章 振幅调制、解调与混频电路
高频电子线路课本习题答案(第四版)五章
第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路填空题(1) 模拟乘法器是完成两个模拟信号 相乘 功能的电路，它是 非线性 器件，可用来构成 频谱 搬移电路。
(2) 用低频调制信号去改变高频信号振幅的过程，称为 调幅 ；从高频已调信号中取出原调制信号的过程，称为 解调 ；将已调信号的载频变换成另一载频的过程，称为 混频 。
(3) 在低功率级完成的调幅称 低电平 调幅，它通常用来产生 DSB 、SSB 调幅信号；在高功率级完成的调幅称为 高电平 调幅，用于产生 AM 调幅信号。
(4)包络检波器，由 非线性器件 和 低通滤波器 组成，适用于解调 AM 信号。
(5) 取差值的混频器输入信号为36()0.1[10.3cos(210)](cos210)V s u t t t ππ=+⨯⨯，本振信号为6()cos(2 1.510)V L u t t π=⨯⨯，则混频器输出信号的载频为 0.5M Hz ，调幅系数m a 为 ，频带宽度为 2k Hz 。
(6) 超外差式调幅广播收音机的中频频率为465kHz ，当接收信号频率为600kHz 时，其本振频率为 1065 kHz ，中频干扰信号频率为 465 kHz ，镜像干扰信号频率为 1530 kHz 。
理想模拟相乘器的增益系数1M 0.1V A -=，若X u 、Y u 分别输入下列各信号，试写出输出电压表示式并说明输出电压的特点。
(1) 6X Y 3cos(2π10)V u u t ==⨯；(2) 6X 2cos(2π10)V u t =⨯，6Y cos(2π 1.46510)V u t =⨯⨯； (3) 6X 3cos(2π10)V u t =⨯，3Y 2cos(2π10)V u t =⨯； (4) 6X 3cos(2π10)V u t =⨯，3Y [42cos(2π10)]V u t =+⨯[解] (1) 22660.13cos 2π100.45(1cos 4π10)V O M x y u A u u t t ==⨯⨯=+⨯ 为直流电压和两倍频电压之和。
(完整版)振幅调制与解调习题及其解答
振幅调制与解调练习题一、选择题1、为获得良好的调幅特性，集电极调幅电路应工作于 C 状态。
A ．临界B ．欠压C ．过压D ．弱过压2、对于同步检波器，同步电压与载波信号的关系是 CA 、同频不同相B 、同相不同频C 、同频同相D 、不同频不同相3、如图是 电路的原理方框图。
图中t t U u c m i Ω=cos cos ω；t u c ωcos 0= （ C ）A. 调幅B. 混频C. 同步检波D. 鉴相4、在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是 （ A ） A ．AM B ．DSB C ．SSB D ．VSB5、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真 （ B ）A ．小信号平方律检波器B ．大信号包络检波器C ．同步检波器6、调幅波解调电路中的滤波器应采用 。
（ B ）A ．带通滤波器B ．低通滤波器C ．高通滤波器D ．带阻滤波器7、某已调波的数学表达式为t t t u 63102cos )102cos 1(2)(⨯⨯+=ππ，这是一个（ A ）A ．AM 波B ．FM 波C ．DSB 波D ．SSB 波8、AM 调幅信号频谱含有 （ D ）A 、载频B 、上边带C 、下边带D 、载频、上边带和下边带9、单频调制的AM 波，若它的最大振幅为1V ，最小振幅为0.6V ，则它的调幅度为( B )A ．0.1B ．0.25C ．0.4D ．0.610、二极管平衡调幅电路的输出电流中，能抵消的频率分量是 ( A )A ．载波频率ωc 及ωc 的偶次谐波B ．载波频率ωc 及ωc 的奇次谐波C ．调制信号频率ΩD ．调制信号频率Ω的偶次谐波11、普通调幅信号中，能量主要集中在 上。
( A )A ．载频分量B ．边带C ．上边带D ．下边带12、同步检波时，必须在检波器输入端加入一个与发射载波 的参考信号。
( C )A ．同频B ．同相C ．同幅度D ．同频同相13、用双踪示波器观察到下图所示的调幅波，根据所给的数值，它的调幅度为 （ C ）A ．0.2B ．0.8C ．0.67D ．0.114、下列哪种说法是正确的 （ C ）A ． 同步检波器要求接收端载波与发端载波频率相同、幅度相同 CB ． 同步检波器要求接收端载波与发端载波相位相同、幅度相同C ． 同步检波器要求接收端载波与发端载波频率相同、相位相同D ．同步检波器要求接收端载波与发端载波频率相同、相位相同、幅度相同15、模拟乘法器的应用很广泛，可以用作除以下哪种之外的电路 （ C ）A ．振幅调制B ．调幅波的解调C ．频率调制D ．混频16、调幅信号经过混频作用后， 将发生变化。
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第四章 振幅调制、解调与混频电路习题解4-1图4-1为二次调制的普通调幅波。
第一次调制：两路频率为F ＝3kHz 的音频信号分别调制到kHz f 101=、kHz f 302=的载频（称为幅载频）上。
第二次调制：由两路已调信号叠加再调制到主载频kHz f c 1000=上。
令：./102,/1032,/102,/1032642413S rad S rad S rad S rad c ⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯=Ωπωπωπωπ第一次调制：,cos )cos 4.01(2)(,cos )cos 5.01(4)(2211t t t V t t t V ωωΩ+=Ω+=第二次调制：[]t t t t t t V C O 21cos )cos 4.01(2cos )cos 5.01(4cos 5)(ωωωΩ++Ω++= .cos ]cos )cos 4.01(4.0cos )cos 5.01(8.01[5cos 21t t t t t t C C ωωωωΩ++Ω++=方框图如图4-1所示。
∵两路幅载波传输的调幅信号在单位负载上的平均功率分别为,.5.4)5.0211(22)211(222111W M P P a O av =⨯+⨯=+=,08.1)4.0211(5.02)211(222222W M P P a O av =⨯+⨯=+=∴,21av av O av P P P P ++=其中,5.125212W P O =⨯=.66)10001033(22,08.18max kHz F BW W P AM av =-===4-2(1) v O (t)为单音调制的普通调幅信号，,2,104cos )104cos 1.01(2)(63V V t t t V mo O =⨯⨯+=ππ)1(21)211(222a mo a O av M V M P P +=+= .42,01.2)1.0211(22122kHz F BW W AM ===⨯+⨯= S rad S rad M C a /104,/1041.063πωπ⨯=⨯=Ω=(2) v O (t)为双音调制的普通调幅信号，t102cos )t 102cos 2.0t 102cos 8.01(4)t (V 643o ⨯π⨯π+⨯π+=，Srad S rad M M V V a a mo /102,/102,2.0,8.0,4423121⨯=Ω⨯=Ω===ππ,72.10)2.0218.0211(421)21211(2222221W M M P P a a O av =⨯+⨯+⨯=++= .2022kHz F BW AM == (3) v O (t)为二次调制的双边带调制信号， ,cos ]cos cos 16cos cos 20[)(02211t t t t t t V O ωωωΩ+Ω=频谱如图4-2所示，由此可得.82)421521(4,62)(22222W P kHz BW av DSB =⨯+⨯==Ω+=ω图4-2注：022A ωω=--Ω,022B ωω=-+Ω,011C ωω=--Ω,011D ωω=-+Ω,0E ω= 011F ωω=+-Ω,011G ωω=++Ω,022H ωω=+-Ω,022I ωω=++Ω4-3（1）双边带调制信号；（2）单边带调制信号；（3）普通调制信号。
波形和频谱如图4-3(a)、（b ）、（c ）所示。
图 4-34-3方框如图4-4所示图4-4211)cos()(m C cm m O V t V V t v ΩΩ+Ω+=ωt V C cm )cos(2Ω-ω4-5各点频谱如图4-5所示。
图4-54-7组合频率分量321..ωωωωr q p r q p ±±±= 式中，3≤++r q p 。
1ω频率分量振幅由11v a 、313v a 、22133v v a 、v a 33231v 组成，+=m m V a I 111)(ω2313221313232343m m m m m V V a V V V a ++；)2(21ωω+频率分量振幅由22133v v a 项组成， m m m V V a I 22132143)2(=+ωω；)(321ωωω-+频率分量振幅由32136v v v a 项组成， m m m m V V V a I 321332123)(=-+ωωω。
4-7图4-8g(v1)波形如图4-8所示。
（1）m Q V V 121-=⎰-==ππωπ3131021D D g t d g g ， 3sin 2cos 213131ππωωπππn n g t td n g g D D n ⎰-==， t n n n g g v g n DD 111cos 3sin 1231)(ωππα∑=+= ； （2）0=Q V11111111212()()(cos3)[(1)cos(21)]22(21)n D D D n g v g K t g t g n t n ωωωππ∞-===++⋅⋅⋅=+---∑(3)1Q m v V =,1()D g v g =(1)、(2)能实现频谱搬移的功能，（3）无法实现频谱搬移的功能。
4-9由式（4-2-14）可知：001cos 22c c T v xi I thI th t V ω==, 05()EE EE V v t I R Ω--+=33510510cos21015t π--++⨯⨯=331(110cos210)3t mA π-=+⨯，由于36013.851026cm c T V x V ===>，则 23366061014867201599721444cos ()35239144cos (110cos 210)(cos101030102334cos5010)91212c c c c c c c c c C c C C C C C c C C C C C C X th t K t t t t X i I th t t t cos t t mA i I i i i i i i I i i i i i i i i ωωωωωπππωπππππππ-≈=-+-∴==+⨯⨯-⨯+⨯-=+=====-===-=-=211012221()()()22()(cos )[]()cos 2EE T B T m EE EE m c m B T BV v t v t v t I th thV R V V V v t V v t i K t V t R V R ωω+-=-++Ω≈=∴0cos 2c c c X i I tht ω=331(110cos210)3t π-=+⨯64(cos1010t ππ⨯6430103cos t ππ-⨯ 64cos5010)9t mA ππ+⨯- 4-10101486712C c C C C C i I i i i i i =+==== ，2015912C c C C i I i i i =-==， 9721C C C C i i i i i =-=-2110()()()22EE T B TV v t v t v t I thth V R V +=-=-（1）1m V 很小，21()()2EE B T V v t v t i R V +≈21(cos )cos 2EE m m T B V v t V t V R ω+Ω= 为AM 波（2）1m V 很大，22()[]()EE c BV v t i K t R ω+≈。
I 波形及频谱如图4-10（a ）、（b ）所示图4-104-11（1）混频：取1()()cos ()L Lm L v t v t V t ω==，2()()cos ()C Cm C v t v t V t ω==。
组合频率分量：L C ωω±，3L C ωω±，，(21)L C n ωω+±。
中心频率为I ω的带通滤波器。
（2）双边带调制：1()()cos ()C Cm C v t v t V t ω==， 2()()cos ()m v t v t V t ωΩΩΩ==。
组合频率分量：C ω±Ω，3C ω±Ω，，(21)C n ω+±Ω（3）双边带调制波解调：取1()()cos ()r rm C v t v t V t ω==，2()()cos cos ()s Cm C v t v t V t t ω==Ω。
组合频率分量：,2,4,,(21)C C C n ωωωΩ±Ω±Ω+±Ω 采用低通滤波器，0.72BW F >。
4-12由式（4-2-28），0120124C E ER v v v I R R =，()3200.7220.518.80.5EE BE on OV V I R --==++＝2mA ，可得 303245100.1210(1010)x y x y v v v v v -⨯⨯==⨯⨯⨯（1）010cos cos ()C L v t t mA ωω=，25om m V V mV ==混频，接中心频率为I f 的带通滤波器。
（2）010cos cos ()C v t t mV ω=Ω，50om V mV =混频，接中心频率为C f 的带通滤波器。
4-13（1）单个电压―――电流变换器211()()2n ox D GS GS th u C W i v v l =-,222()()2n ox D GS GS th u C Wi v v l=- 132GS SS GS SS v V V V V =+=+212GS GS SS v V V V =++ ∴22121()22()()(())2n ox D D GS GS th GS GS GS th u C W i i v v v v v l -=----1212()()()2n ox GS GS GS GS GS th u C Wv v v v v l=-+- 122()(2)(2)2n ox SS GS th SS u C Wv v V v v v l=-+-- ()21591024712,,D D D D D D D D i i i i i i i i i i I II =+++=+++1245971210()()()(),D D D D D D D D i i i i i i i i i i i I II =-=---+---12212()()(2)22n ox D D SS GS th SS u C Wi i v v V v v V l ⎡⎤-=-+--⎣⎦ ''45212()()(2)22n ox D D SS GS th SS u C W i i v v V v v V l ⎡⎤-=-+--⎣⎦ '''97212()()(2)22n ox D D SS GS th SS u C W i i v v V v v V l ⎡⎤-=-+--⎣⎦ '1210212()()(2)22n ox D D SS GS th SS u C Wi i v v V v v V l⎡⎤-=-+--⎣⎦ ''1122()()n ox n ox x y u C W u C Wv v v v v v l l=---=- 4-14()1,f vflR A R =-120,10,100.vf f A dB R k R k ==Ω∴=Ω122,11.11.fR R R k R =∴=Ω()122cos ,cos .c cm c m v v V t v v V t ωΩΩ====Ω双边带调制：12cos ,cos cos .r rm c S Sm c v v V t v v V t t ωω====Ω双边带解调： 12cos ,cos .L Lm L S Sm c v v V t v V V t ωω====混频：4-15()12()()()()(),(),L S L S l L l L D L D Lv t v t v t v t a i K t i K t R R R R ωω+-==++122()(),()2()()L S l L O S l L D L D LR i i i v t K t v t v t K t R R R R ωω∴=-==++()12()()()()(),(),L S L S l L l L D L D Lv t v t v t v t b i K t i K t R R R R ωω+-==++122()(),()2()()L S l L O S l L D L D LR i i i v t K t v t v t K t R R R R ωω∴=-==++()12()()()()(),(),L S S L l L l L D L D Lv t v t v t v t c i K t i K t R R R R ωωπ+-==-++[]2122()()(),()()()()S L L LO S L L D L D Lv t K t v t R i i i v t v t K t v t R R R R ωω+∴=-==+++4-1612342()2()(),(),22l C l C D L D Lv t v t i i i K t i i i K t R R R R ωωπΩΩI II --=-==-=-++)(2)(2)]()([2)(2211t K R R t v t K t K R R t v i i i C DL C C D L ωπωω+-=--+-=-=ΩΩI ,)()(2)()(22)(22t K t v t K t v R R R t v C C DL LO ωωΩΩ-≈+-=.4-17(1)混频：)()(),()(21t v t v t v t v L s ==)()()()()(1111πωω-+++=t K t v R R R t K t v R R R t v L s L LL s D D O(2)振幅调制：)()(),()(21t v t v t v t v C ==Ω，)()()()()(11111πωω-+++=ΩΩt K t v R R R t K t v R R R t v C L LC D O ；4-18 )(2)()(11t K R R t v t v i L L D s L ω++=,)(2)()(12t K R R t v t v i L LD s L ω+-=,...]3cos 32cos 221[2cos 2)(2)(2121+-++=+=-=t t R R t v t K R R t v i i i c c L D c sm L L D s L ωπωπωω设 C L ωωω-=1，因而t R t v t R R t v i Lsm L D sm 111cos )(cos 22)(ωπωπ≈+=， 信号源等效负载为L R 2，L sm L sm L L SSm S R V R V R R V P 416)2(2)4(21222===，Lsm L lm R V R I P 222221π==I ， DB R V R V P P L LsmL smS C 72log 1024log 10log 102222====I ππ。