普通调幅信号的产生和调制解调方法

移动通信原理课程设计报告

(MATLAB/SIMULINK仿真实训)

项目名称:普通调幅信号的产生和调制解调方法姓名:

学号:11015435

班级:通信11301

指导教师:朱里奇

电信学院

一.概述

1 普通调幅信号的产生

将调制信号与直流相加,再与载波信号相乘,即可实现普通调幅。相应的原理框图如图所示。由于乘法器输出电平不太高,所以这种方法称为低电平调幅方法。

图低电平调幅原理图

利用丙类谐振功率放大器的调制特性也可以产生不同调幅信号。由于功率大器(功放i的喻出电压很高,故这种方法称为高电平调幅方法

2 普通调幅信号的解调方法

⑴包络检波

利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形变化这一特点,如能将包络提取出来,就可以恢复原来的调制信号。这就是包络检波的原理。包络检波的原理图如图所示。

⑵同步检波

同步检波必须采用一个与发射端载波同频同相(或固定相位差)的信号,这个信号称为同步信号。

同步检波可由乘法器和低通滤波器来实现,其原理如图所示。

二.实训内容

根据实训资料可画出实图,如下所示:

得到如下波形图:

三. 总结

这次仿真加深了我们对私simulink软件的了解,了解了调制解调的仿真过程,加深了对调制解调的认识。这次仿真可以很好地锻炼我们的实际动手能力,可以很好的把理论知识结合实际,有利于我们的学习和发展。

调幅解调电路的设计

调 幅 解 调 电 路 的 设 计 ——高频电子线路期末设计 小组成员:彭银虎 200740620134 宋伟男 200740620138 王海燕 200740620144 杨静 200740620156

一、调幅解调电路的设计 任务: 1).明确系统的设计任务要求,合理选择设计方案及参数计算; 2).利用Protel99SE进行仿真设计;; 3).画出电路图、波形图、频率特性图。 1.基本原理 (1)振幅调制 调幅指的是用需要传送的信息(低频调制信号)去控制高频载波的振幅,使其随调制信号线性变化。 若设载波为u c(t)=Ucmcosωc t, 调制信号为单频信号,即uΩ(t)=UΩmcosΩt, 则普通调幅信号为: u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cosωc t=U cm(1+M a cosΩt)cosωc t 其中M a=kaUΩm/Ucm为调幅指数(调幅度),ka为比例系数。普通调幅波的波形和频谱图如图(1)所示。 因为载波不包含信息,为了减小不必要的功率浪费,可以只发射上下边频,而不发射载波,称为抑制载波的双边带调幅信号,用DSB表示。 设载波为u c(t)=U cm cosωc t, 单频调制信号为uΩ(t)=Uωm cosΩt(Ω〈〈ωc), 则双边带调幅信号为:

u DSB(t)=kuΩ(t)u c(t)=kUΩm U cm cosΩtcosωc t = 错误!未找到引用源。[cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t] 其中k为比例系数。 可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信号带宽的两倍。图(2)显示了单频调制双边带调幅信号的有关波形与频谱图。 需要注意的是, 双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号u DSB(t)与载波信号u c(t)同相;在调制信号负半周, cosΩt为负值, u DSB(t)与u c(t)反相。所以, 在正负半周交界处, u DSB(t)有180°相位突变。另外,双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的,为2Fmax。 因为双边带信号不包含载波,所以发送的全部功率都载有信息,功率有效利用率高。因此在本设计中,调幅模块我们采用的是抑制载波的双边带调幅信号。 (2)调幅信号的解调 调幅信号的解调是振幅调制的相反过程,是从已调高频信号中恢复调制信号,通常将这种调制称为检波。完成这种解调的电路称为振幅检波器。检波电路有包络检波和同步检波。本设计采用同步检波方式。

调幅信号的解调(原理)

实验五 调幅信号的解调 一、实验原理 从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。解调是调制的逆过程。 调幅信号的解调,通常称为检波,其实现方法可分为包络检波和同步检波两大类。前者只适用于AM 波,而DSB 或SSB 信号只能用同步检波。当然同步检波也可解调AM 信号,但因比包络检波器电路复杂,所以AM 信号很少采用同步检波。 1、 二极管峰值包络检波器 二极管包络检波分为峰值包络检波和平均包络检波。前者输入信号电压大于0.5V 。检波器输出、输入间是线性关系——线形检波;后者输入信号较小,一般几毫伏至几十毫伏,输出的平均电压与输入信号电压振幅的平方成正比,又称平方率检波,广泛用于测量仪表中的功率指示。本实验仅研究二极管峰值包络检波,其原理电路如图6—1所示。 图中,输入回路提供调幅信号源。检波二极管通常选用导通电压小、导通电阻小的锗管。RC 电路有两个作用:一是作为检波器的负载,在两端产生调制信号电压;二是滤除检波电流中的高频分量。 为此,RC 网络必须满足 1c R C ω 1f R C ω (6—1) 式中,c ω为载波角频率,f ω为调制角频率。 检波过程实质上就是信号源通过二极管向电容C 充电和电容对电阻R 放电的过程,充电时间常数为d R C ,d R 为二极管正向导通电阻。放电时间常数为RC ,通常d R R >,因此对C 而言充电快,放电慢。经过若干个周期后,检波器的输出电压o U 在充放电过程中逐步建立起来。该电压对二极管D 形成一个大的负电压,从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通,导通时间很短,电流通角θ很小。当C 充放电达到动态平衡后,o v 按高频周期作锯齿状波动,其平均值是稳定的,且变化规律与输入调幅信号包络变化规律相同,从而实现了AM 信号的解调。 平均电压,即输出电压o V 包含直流dc V 及低频调制分量f v : ()()o dc f v t V v t =+ (6—2) 当电路元件选择正确时,dc V 接近但小于输入电压峰值。如果只需输出调制信号,则可在原电路上增加隔直电容L C 和负载电阻L R 。如图6—2(a);如果需要检波器提供与载

幅度调制

幅度调制 1.几种信号的产生方法。 SSB信号的产生 产生SSB信号的方法很多,其中最基本的方法有滤波法和相移法。 (1)用滤波法形成SSB信号 用滤波法实现单边带调制的原理图如图3-9所示,图中的为单边带滤波器。产生SSB信号最直观方法的是,将设计成具有理想高通特性或理想低通特性的单边带滤波器,从而只让所需的一个边 带通过,而滤除另一个边带。产生上边带信号时即为,产生下边带信号时即为。 图3-9 SSB信号的滤波法产生 (2)用相移法形成SSB信号 可以证明,SSB信号的时域表示式为 式中,“-”对应上边带信号,“+”对应下边带信号;表示把的所有频率成分均相移,称是的希尔伯特变换。 根据上式可得到用相移法形成SSB信号的一般模型,如图3-12所示。图中,为希尔伯特滤波器,它实质上是一个宽带相移网络,对中的任意频率分量均相移 图3-12 相移法形成SSB信号的模型 输入和输出信号。基本上又可分为模拟信号和数字信号两种,这些模拟信号

和数字信号再细分,又可分为直流信号、交流信号、频率调制信号、脉宽调制信号和串行数据信号。 (3)产生方法:基带信号与载波直接相乘,再通过带通滤波器即可得到。(4)VSB信号 在电视系统中,由于图像基带信号的低频分量丰富,且带宽大(我国电视标准为0~6MHz),因此既不便采用AM、DSB调制(带宽达12MHz),又不便采用SSB 调制(难以滤出一个边带),于是就采用两者的折中方案——VSB调制。它是在调制之后,保留一个边带的全部(或大部分)以及另一个边带的小部分的一种工作方式,从而带宽介于SSB和DSB信号之间。VSB系统中,为了在接收端不失真恢复,残留边带滤波器应在载频两边具有互补对称特性,即: 接收端采用相干解调。 另外,DSB、SSB、VSB均可采用插入强载波+包络检波法解调。 2.信号的解调方法。 解调概括的说是从已调信号中还原调制信号,它的主要分为以下几种:图1 普通调幅(AM)电路的组成模型 (1)普通调幅(AM)信号的解调 解调(Demodulation)是调制的逆过程。振幅调制信号的解调电路称为振幅

第五章振幅调制与解调

第五章 振幅调制与解调 5.1振幅调制的基本概念 一.调制的基本概念 调幅 调频 调相 二.AM 信号分析 1.数学表达式及波形 为了便于分析,首先假设调制信号是一个单一频率的余弦信号u Ω=U Ωmcos Ωt 。载波u C =U Cm cos ωC t ,载波的角频率Ωc >>Ω。普通调幅波的表示式为 u AM =U m0(1+m a cos Ωt)·cos ωC t (5.1―1) 其中 K 为比例常数,m a 为调幅度。普通调幅波时域波形如5.2所示。由图可见,已调波振幅变化的包络与调制信号的变化规律相同,这就说明调制信号已被寄载在已调波的幅度上了。调幅度m a 通常都小于1,最大等于1。若m a 大于1,已调波振幅变化的包络就不同于调制信号,这是不允许的。根据式(5.1―1)可以画出形成普通调幅波的框图,如 图5.1所示。 图5.1 普通调幅波形成框图 1M m a m K U m U Ω= ≤ C )

图5.2 载波、调制信号和已调波的波形 (a)载波;(b)调制信号;(c)已调波 2.AM 信号的频谱及带宽 把普通调幅波的表示式展开,可以得到普通调幅波的各个频谱分量。式(5.1―1)的展开式为 上式中包含有三个频率成分,即载波频率ωC 、载波与调制信号的和频ωC +Ω、差频ωC -Ω。调制信号u Ω、载波u C 和已调波u AM 的频谱如图5.3所示。 图5.3 AM 调制的频谱关系 (b ) (c ) (a ) C -C +000cos cos()cos()22 a m a m AM m C C C m U m U u U t t t ωωω=+ +Ω+-Ω0

调幅

调幅、检波与混频 一、几个基本概念 1、调制:调制是指利用调制信号去控制载波的某个参数的过程。 2、调制信号:是指由原始消息(如声音、数据、图象等)转变成的低 或f(t)表示。频或视频信号。可以是模拟信号,也可是数字信号。通常用u Ω 3、载波信号:是指未受调制的高频振荡信号。可以是正弦信号,也可是非正弦信号。 4、已调波信号:是指受调制后的高频信号,即已经把调制信号加载到载波中的信号。 5、解调:是调制的逆过程,即从已调波信号中提取原调制信号的过程。 6、振幅调制:是指利用调制信号去控制载波的振幅,使载波信号的振幅按调制信号的规律变化。 7、根据频谱结构的不同,振幅调制的分类: (1) 普通调幅方式(AM):用调制信号去控制高频振荡器的幅度,使其幅度的变化量随调制信号成正比的变化,这一过程叫做调幅。其输出的已调信号称为调幅波。 (2) 抑制载波的双边带调制:其输出的已调信号称为双边带信号(DSB/SC AM)。 (3) 抑制载波的单边带调制:其输出的已调信号称为单边带信号(SSB/SC AM)。

§4.1 调幅波的基本性质 一、调幅波的数学表达式和波形 1. 数学表达式 (1)调制信号为单一频率的余弦信号 设载波电压为 ()cos cos2c cm c cm c u t U t U f t ωπ== 调制电压为 ()cos cos2m m u t U t U Ft πΩΩΩ=Ω= 通常载波频率与调制信号满足ωc>>Ω。 根据振幅调制信号的定义,已调信号的振幅随调制信号()u t Ω线性变化,由此可得振幅调制信号振幅Um (t )为 Ucm(t)=Ucm+ΔUc (t )=Ucm+kaU Ωmcos Ωt =Ucm(1+m acos Ωt) 式中:ΔUc(t)与调制电压u Ω(t)成正比,其振幅ΔUc(t)=ka ()u t Ω与载波振幅之比称为调幅度(调制度): a m a Cm k U m U Ω== ka 为比例系数,一般由调制电路确定,故又称为调制灵敏度。 (a )调制信号 (b )载波信号

调制电路与解调电路

调制电路与解调电路 一、调幅电路 调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。 调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。 通常,多采用三极管调幅电路,被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器,称为低电平调幅;反之,如果使用大功率大信号调谐放大器,称为高电平调幅。 在实际中,多采用高电平调幅,对它的要求是:(1)要求调制特性(调制电压与输出幅度的关系特性)的线性良好;(2)集电极效率高;(3)要求低放级电路简单。 1、基极调幅电路 图1是晶体管基极调幅电路,载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上,低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联,C2为高频旁路电容器,C1为低频旁路电容器,R1与R2为偏置的分压器,由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用,集电极电流ic含有各种谐波分量,通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来,基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小,因而低频放大器比较简单。其缺点是工作于欠压状态,集电极效率较低,不能充分利用直流电源的能量。 2、发射极调幅电路 图2是发射极调幅电路,其原理与基极调幅类似,因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右,而集电极电源电压有十几伏至几十伏,调制电压对集电极电路的影响可忽略不计,因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。 3、集电极调幅电路 图3是集电极调幅电路,低频调制信号从集电极引入,由于它工作于过压状态下,故效率较高但调制特性的非线性失真较严重,为了改善调制特性,可在电路中引入非线性补尝措施,使输入端激励电压随集电极电源电压而变化,例如当集电极电源电压降低时,激励电压幅度随之减小,不会进入强压状态;反之,当集电极电源电压提高时,它又随之增加,不会进入欠压区,因此,调幅器始终工作在弱过压或临界状态,既可以改善调制特性,又可以有较高的效率,实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。 采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端,在调制信号正半波时,虽然集电极电源电压提高,但同时基极偏压也随之变正,这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时,虽然集电极电压降低,但基极度偏压也随之变负,不致进入强过压区,从而保持在临界、弱过压状态下工作。 图一、基极调幅电路 图二、发射极调幅电路

信号的调制与解调(完整版)

信号与系统 课 程 设 计 设计题目:信号的调制与解调 院系:机械电子工程系 专业班级:09应用电子技术 学生姓名:谢焱松吴杰谭雨恒刘庆 学号:09353017 09353018 09353019 09353020 专业班级:文如泉 起止时间:2010.12.13-2010.12.25

设计任务: 信号的调制与解调 •目的:理解Fourier变换在通信系统中的应用:掌握调制与解调的基本原理。 •要求:实现信号的调制与解调。 •内容:调制信号为一取样信号(自己选,一般取常见的信号),利用MATLAB分析幅度调制(AM)产生的信号频谱,比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。设载波信号的频率为100HZ。 •方法:应用MATLAB平台。 •参考资料:MATLAB相关书籍。 教师点评:

一、课程设计目的 利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台,设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。 二、课程设计要求 (1)熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台,熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理,构建调制解调电路图。 (2)用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。 (3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出仿真波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。 (4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计学年论文,能正确阐述和分析设计和实验结果。 三、基本原理 1 ASK 调制与解调 ASK 即幅移键控(振幅键控),是一种相对简单的调制方式。 对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出,有载波输出时表示发送“1”,反之表示发送“0”。 根据线性调制的原理,一个2ASK 信号可表示为:t w t s t e c cos )()(0=。式中,w c 为载波角频率,s(t)为单极性NRZ 矩形脉冲序列∑-=n b n nT t g a t s )()(。其中,g(t)是持续时 间为T b 、高度为1的矩形脉冲,常称为门函数;a n 为二进制数字 调制:幅移键控相当于模拟信号中的调幅,只不过与载频信号相乘的是二进制数码

常规调幅信号的产生与解调

通信原理上机实验报告 年级:姓名:学号:时间: 常规调幅信号的产生与解调 一、实验目的 1.熟悉MATLAB软件的工作环境 2.熟练掌握AM信号产生与相干解调的MATLAB仿真 3.熟练掌握AM信号产生与相干解调的Simulink仿真 二、实验原理 在线性调制中,最先应用的一种幅度调制是常规调幅,简称调幅(AM)。调幅信号的包络与调制信号成正比,其时域表示式为 s AM(t)=[A0+m(t)]cosωc t= A0 cosωc t+ m(t)cosωc t (2-1) 式中,A0为外加直流分量;m(t)是调制信号;ωc是载波角频率。若m(t)为确知信号,则AM信号的频谱为S AM(ω)=πA0[δ(ω+ωc)+δ(ω-ωc)]+1/2[M(ω+ωc)+M(ω-ωc)] 三、实验内容与结果 1.AM信号产生与相干解调的MATLAB仿真 设调制信号为m(t)=cos(150πt),载波中心的频率为1000Hz (1)实验程序 t0=0.1; fs=12000; fc=1000; Vm=2; A0=1; n=-t0/2:1/fs:t0/2; x=cos(150*pi*n); y2=Vm*cos(2*pi*fc*n); N=length(x); Y2=fft(y2); figure(1); subplot(4,2,1);plot(n,y2); axis([-0.01,0.01,-5,5]); title('载波信号'); w=(-N/2:1:N/2-1); subplot(4,2,2);plot(w,abs(fftshift(Y2))); title('载波信号频谱'); y=(A0+x).*cos(2*pi*fc*n); subplot(4,2,3);plot(n,x); title(‘调制信号’); X=fft(x);Y=fft(y); subplot(4,2,4);plot(w,abs(fftshift(X))); title('调制信号频谱'); subplot(4,2,5);plot(n,y)

调制与解调的概念

调制与解调的概念 调制与解调是通信技术中重要的概念,它们是实现信息传输的关键技术。在通信系统中,调制与解调的作用是将信息信号转换成一定的形式,以便能够在传输媒介中传输。本文将从调制与解调的基本概念、调制与解调的分类、调制与解调的实现原理以及调制解调器的应用等方面进行介绍。 一、调制与解调的基本概念 调制是指把信息信号(如语音、图像等)按照一定的规律转换成调制信号,使得信息信号能够适应传输媒介的特性,以便能够在传输媒介中传输。调制的过程就是在信号中加入一定的高频载波信号,使得信息信号的频率被调制到高频载波信号的频率范围内,从而形成调制信号。 解调是指在接收端将调制信号还原成原始信息信号的过程。解调的过程就是将接收到的调制信号中的高频载波信号去除,从而得到原始的信息信号。解调是调制的逆过程,也是通信系统中非常重要的一个环节。 二、调制与解调的分类 调制和解调可以根据不同的分类方式进行划分。 1. 按照信号的调制方式分类 调制和解调可以按照信号的调制方式进行分类,常见的调制方式有模拟调制和数字调制。 模拟调制是指将模拟信号进行调制,将其转换成模拟调制信号。

模拟调制分为调幅、调频和调相三种方式。调幅是指将模拟信号的幅度加到载波信号上,形成调幅信号;调频是指将模拟信号的频率加到载波信号上,形成调频信号;调相是指将模拟信号的相位加到载波信号上,形成调相信号。 数字调制是指将数字信号进行调制,将其转换成数字调制信号。数字调制分为ASK、FSK、PSK、QAM等多种方式。ASK是指将数字信 号转换成调幅信号;FSK是指将数字信号转换成调频信号;PSK是指 将数字信号转换成调相信号;QAM是指将数字信号同时转换成调幅和调相信号。 2. 按照载波信号的性质分类 调制和解调可以按照载波信号的性质进行分类,常见的载波信号有连续波和脉冲波。 连续波调制是指将信息信号加到连续的正弦波或余弦波上,形成连续波调制信号。连续波调制主要包括调幅、调频和调相三种方式。 脉冲波调制是指将信息信号加到脉冲波上,形成脉冲波调制信号。脉冲波调制主要包括脉冲调幅、脉冲调频和脉冲调相三种方式。 3. 按照调制信号的波形分类 调制和解调可以按照调制信号的波形进行分类,常见的调制信号有正弦波、方波、三角波和锯齿波等。 三、调制与解调的实现原理 调制和解调的实现原理主要涉及到信号的变换、调制信号的生成和解调信号的提取等方面。在通信系统中,调制和解调是通过调制解

调幅波信号的解调实验报告

调幅波信号的解调实验报告 一、实验目的 本实验旨在通过解调调幅波信号,了解调幅波的特点、解调原理和应用。 二、实验原理 1. 调幅波的特点 调幅波是一种将模拟信号转换为载波信号的方法,其特点包括:能够传输音频、视频等模拟信号;易于产生和检测;但容易受到噪声和多径效应的影响。 2. 解调原理 解调是指将调制后的信号还原为原始模拟信号的过程。常见的解调方法包括:包络检波法、相干检波法和同步检波法。 其中,包络检波法是通过检测AM信号的包络来获得原始信号;相干检波法是通过将接收到的AM信号与本地振荡器产生同频率振荡,然后进行相减来获得原始信号;同步检波法则是在接收端使用一个与发送端同步的时钟来还原出原始信息。 3. 实验装置 本次实验所需装置如下:

(1)函数发生器:用于产生载频及模拟信息。 (2)功率放大器:用于放大载频及模拟信息。 (3)带通滤波器:用于滤除载波及其它高频干扰信号。 (4)检波器:用于解调信号。 (5)示波器:用于观察信号波形。 三、实验步骤 1. 按照实验原理所述,连接实验装置。 2. 将函数发生器的输出接到功率放大器的输入端,将功率放大器的输 出接到带通滤波器的输入端,将带通滤波器的输出接到检波器的输入端,将检波器的输出接到示波器上。 3. 设置函数发生器产生频率为1kHz、幅度为500mVp-p的正弦信号;设置载频频率为10kHz、幅度为100mVp-p;设置功率放大器增益为20dB;设置带通滤波器截止频率为11kHz~9kHz之间;设置示波器 时基和电压增益适当。 4. 观察并记录示波器上解调后的信号,并比较其与原始模拟信号的差异。 四、实验结果与分析 在完成实验步骤后,我们观察到了以下结果: 1. 示波器上显示出了经过解调后的模拟信号,其幅度和频率与原始模 拟信号相同。 2. 通过比较解调前后的信号,我们发现解调后的信号更加平滑,波形

信号调幅原理与方法

信号调幅原理与方法

调幅(Amplitude Modulation,AM),一种基带调制方式,既通常所说的中波。这是一种用声音的高低变为幅度变化的电信号,频率范围503~1060KHz,传输距离较远,但受天气因素影响较大,适合省际电台广播。早期VHF频段的移动通信电台大都采用调幅方式,由于信道衰落会使模拟调幅产生附加调幅,造成失真,在传输的过程中也很容易被窃听,目前已很少采用。目前在简单通信设备中还有采用,如收音机中的AM波段就是调幅波,音质和FM波段调频波相比较差。 编辑摘要 调幅- 调幅 一种调制方式,属于基带调制。 比较调频调幅

使高频载波的频率随信号改变的调制(AM)。其中,载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化。例如,0或1分别对应于无载波或有载波输出,电视的图像信号使用调幅。调频的抗干扰能力强,失真小,但服务半径小。 调幅,英文是Amplitude Modulation(AM)。调幅也就是通常说的中波,范围在503---1060K Hz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。距离较远,受天气因素影响较大,适合省际电台的广播。 调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬 时变化而变化。也就是说,通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小,使得调制信号的信息包含入高频信号之中,通过天线把高频信号发射出去,然后就把调制信号也传播出去了。这时候在接收端可以把调制信号解调出来,也就是把高频信号的幅度解读出来就可以得到调制信号了。

调幅波的形成早期VHF 频段的移动通信电台大都采用调幅方式,由于信道快衰落会使模拟调幅产生附加调幅而造成失真,目前已很少采用。调频制在抗干扰和抗衰落性能方面优于调幅制,对移动信道有较好的适应性,现在世界上几乎所有模拟蜂窝系统都使用频率调制。图中是是调制信号叠加在高频信号中的波形,从图中可以看出,高频信号的幅度随着调制信号作相应的变化,这就是调幅波。由于高频信号的幅度很容易被周围的环境所影响。所以调幅信号的传输并不十分可靠。在传输的过程中也很容易被窃听,不安全。所以现在这种技术已经比较少被采用。但在简单设备的通信中还有采用。比如收音机中的AM波段就是调幅波,大家可以和FM波段的调频波相比较,可以看到它的音质和FM波段的调频波相比会比较差,原因就是它更容易被干扰。 乘法器调幅 实际典型值:

调幅波信号的解调

实验报告 课程名称 EDA实验 实验名称 VGA接口驱动实验 实验类型综合(验证、综合、设计、创新)学院名称电子与信息工程学院专业电子信息工程(现代通信)年级班级 2012级电信2班开出学期 2014-2015上期学生姓名袁梅学号 201107014226 指导教师陈强成绩 2014年12月13日

实验五调幅波信号的解调 一、实验原理及目的 调幅波的解调过程实质上就是调制过程的反过程,称检波,其作用是从调幅波中不失真地检出调制信号。调幅波解调方法有二极管包络检波器和同步检波器,二极管包络检波器适合于解调含有较大载波分量的信号电平较大(通常要求峰峰值在 1.5V 以上)的普通调幅波检波。它具有电路简单、易于实现、其检波线性度最好;同步检波又称相干检波,主要利用一个和调幅信号的载波同步(同频同相)的恢复载波信号(又称基准信号)与调幅波相乘,再通过低通滤波器滤除高频分量实现。 在信号的调幅实验中,通过以下两点来理解调幅波信号的解调的特点: 1、用示波器观察包络检波器解调 AM 波、DSB 波时的性能,熟悉包络检波电路结构,理解包络检波器只能解调 AM 波而不能解调 DSB 波的概念,并了解包络检波电路的主要指标及检波失真的影响因素。 2、掌握用 F1496 实现 AM 波和 DSB 波的同步检波方法,通过示波器观察同步检波器解调AM波、DSB波时的性能,并比较通过低通滤波器后的波形,理解低通滤波器对AM 波和 DSB 波解调的影响。 二、实验步骤 (一)二极管包络检波器 1、按实验电路5-1连接电路观察AM 信号的解调。 (1)、ma<30%的 AM 波的解调,要求 VAB=0.1V(或 0.2V),并用示波器观察,比较加滤波电路后的输出波形与调制信号(输出减小,且有失真)。 (2)、改变ma,观察ma=100%和 ma>100%的 AM 波的解调。 (3)、改变载波信号频率使 fC=500kHz,其余条件不变,观察并记录检波器输出端波形(此时输出减小,且有失真)。 2、按实验电路5-1连接电路观察DSB 波的解调。 同AM 信号的解调,通过调节Rp2,观察并记录检波器输出波形,并与调制信号比较。 (二)集成电路(乘法器)构成解调器 1、按实验电路图5-2观察AM波的解调 (1)输出端接上p型低通滤波器时的解调,按调幅实验步骤2获得调幅度分别为 30%、100%、 >100%的AM 波,将它们依次加至解调器 VAM 端,在 Vc 端加上与调幅相同的载波信号,分别观察并记录三种AM波的解调输出波形,并与调制信号相比较。 (2)去掉 C4、C5,不接p型低通滤波器时的解调,观察记录 ma=30%的 AM 波输入时解调器的输出波形,并与调制信号相比较。 2、DSB 波的解调 (1)同AM波的解调,按调幅实验实验步骤3获得DSB 波,并加至图5-2的VAM 端,观察并记录解调输出波形,并与调制信号相比较。 (2)同AM波的解调,观察并记录输出波形。三、实验数据处理

实验五 调幅波信号的解调

实验五 调幅波信号的解调 一、 实验目的 1.通过实验,进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 2.了解二极管包络检波器的主要指标、检波效率及检波失真。 3.掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、实验原理 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。本实验采用MC1496集成电路构成解调器。 1.二极管包络检波器 二极管检波器电路如图5-1所示,图中电阻R L 和电容C 为检波负载。若输入信号振幅大于0.5V ,则二极管检波电路工作在大信号检波状态。这时,二极管静态伏安特性可近似地表示为一条自原点出发的直线,其斜率为1/D D g R =。 如果输入信号为等幅高频电压cos s sm u U t ω=,而检波负载具有理想的检波性能,即 ()0Z ω=,则检波器电压传输系数为 θcos == sm AV d U U K (5-1) 式中,AV U 为检波负载上的平均电压,L D R g πθ33 = 为二极管电流余弦脉冲通角。 显然,R L 越大,θ就越小,则K d 就越大。通常AV U 随U sm 变化的特性称为检波特性。在大信号检波时,如D L g R 一定,则AV U 与U sm 之间保持线性关系。 如果输入信号为调幅信号()(1cos )cos AM cm a c u t U m t t ω=+Ω,当检波负载满足 ()0Z ω=,()L Z R Ω=时,则检波器电压传输系数为θcos === ΩΩd cm a m d K U M U K 。m U Ω为 检波器输出平均电压中的低频交流分量振幅。检波器的输出电压能否不失真地反映输入调幅波的包络的变化规律是检波器的重要质量指标。为了避免由于R L C 过大使检波输出电压变化跟不上包络的变化而造成的惰性失真,则R L C 的大小应满足下列条件: max max max 21Ω-≤ M M C R L

(完整版)调幅调制

调幅调制、高频功率放大器与倍频器 任务引入 无线电发射装置为什么要进行调制? 虽然可以象有线话筒那样将声音直接变换为音频电信号通过电缆传输给远处的接收方, 但衰减大,传输效率低,干扰也大。所以普通非平衡连接卡拉0K有线话筒电缆不超过20 米,而专业平衡连接有线话筒电缆也不宜超过100米。此外,若像农村有线广播那样,把信号一次传输给许多接收方,就需要建设大量的传输线路,这是很不经济的(特别在山区)。 因此,为了把声音信号等传输给远处的许多接收方,最好如图2.2-1那样以空间作为传输介 质。现在大部分广播都采用无线传输。 1 - © 播收 图2.2-1信号的调制与无线传输 由电磁波理论知道,交变的电振荡可由天线向空中辐射出去。但天线的尺寸必须足够长(天线振子的长度与电振荡的波长可以比拟),才能有效地把电振荡辐射出去。例如,被传送 3 6 的信号是语言、声音信号的频率范围为2OHz-2OkHz其相应波长是15x10 —15x10 m,若通过天线发射到空中,需要制作几十公里长的发射天线!显然,制造这样的大尺寸的天线不仅 困难,而且造价奇高,发射效率很低。 电磁波辐射有个特性,就是它的频率越高,辐射能力越强。只有频率在几百kHZ以上的 高频电流所转换成的无线电磁波效率高,辐射作用足够强。那么,能否利用容易辐射的高频 振荡波驮载所要传递的信息(如音频、视频等较低频率的信号)呢?答案是肯定的,即如示意图2.2-1那样用某种方法把声音信号载于频率比声音信号高,适合于在空中发射的电信号上, 就可以传输声音信号。此过程称为调制。 所谓调制就是发送方(即发端)将所要传送的信息“装载”到高频振荡波上,再由天线发射出去。在这里,高频振荡波就是携带信息(信号)的运输工具,所以叫做载波信号,在上个 课题中已学习的各种振荡电路可提供载波信号。经过调制以后的高频振荡波叫做已调信号,能够完成调制作用的电路叫做调制电路。

调幅信号的解调

调幅信号的解调 4.4调幅信号的解调解调是调制的逆过程,是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。从频谱上看,解调也是一种信号频谱的线性搬移过程,是将高频端的信号频谱搬移到低频端,解调过程是和调制过程相对应的,不同的调制方式对应于不同的解调。峰值包络检波AM调制包络检波:平均包络检波振幅调制过程:DSB调制解调过程SSB调制同步检波:叠加型同步检波乘积型同步检波 4.4.1调幅解调的方法1包络检波调幅波 包络检波输出 t 非线形电路 低通滤波器输出信号频谱 t 调幅波频谱 ωc-Ωωcωc+Ωω Ω ω休息1休息1 2同步检波由于DSB和SSB信号的包络不同于调制信号,不能用包络检波器,只能用同步检波器,但需注意同步检波过程中,为了正常解调,必须恢复载波信号,而所恢复的载波必须与原调制载波同步(即同频同相)。uDSB乘法器低通滤波器u'Ω

u'o uDSB 解调载波uAM包络检波器u'Ω 加法器u'o 休息1休息1仿真 3.检波电路的主要技术指标(1)电压传输系数Kd是指检波电路的输出电压和输入高频电压振幅之比。当检波电路的输入信号为高频等幅波,即ui(t)=Uimcosωct时,Kd定义为输出直流电压Uo与输入高频电压振幅Uim的比U值,即K= od U im 当输入高频调幅波ui(t)=Uim(1+macosΩt)cosωct时,Kd定义为输出低频信号Ω分量的振幅UΩm与输入高频调幅波包络变化的振幅maUim 的比值,即Kd= UΩm m a U im (2)等效输入电阻Rid因为检波器是非线性电路,Rid的定义与线性放大器是不相同的。Rid定义为输入高频等幅电压的振幅Uim,与输入端高频脉冲电流基波分量的振幅之比,即R= U imid I 1m (3)非线性失真系数Kf非线性失真的大小,一般用非线性失真系数Kf 表示。当输入信号为单频调制的调幅波时,Kf定义为Kf = 2 2+ U2 UΩ 3Ω+ UΩ 式中,UΩ、U2Ω、U3Ω。分别为输出电压中调制信号的基波和各次谐波分量的有效值。(4)高频滤波系数F检波器输出电压中的高频分量应

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