信号的调制与解调

u0 u
Z RZ
，是一个调幅波。
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第五章 信号的 获取与调理
开关电路调制
ux V1 ux O
V2 uo
t
Uc
O Uo O t t
Uc Uc
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第五章 信号的 获取与调理
二、调幅波的解调原理与方法
从已调信号中检出调制信号的过程称 为解调或检波。
• 当调制信号x>0时 （0～t1时间内）， • xm与z同相。若xm>0， z>0，则二极管D1D2导 通，在负载上形成两个 电流回路：f-a-D1-b-eg-f及f-g-e-b-D2-c-f。 其中回路1在负载电容 C及电阻Rf上产生的输 出为uf1=z/2+xm/2；回 路2在C及Rf上产生的 输出为uf2=-z/2+xm/2， 则总输出为uf=uf1+ uf2=xm。
常用的鉴频方法有谐振回路鉴频法、微分鉴频 法、窄脉冲鉴频法、斜率鉴频法、数字式频率 计等。
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第五章 信号的 获取与调理
应用实例——动态电阻应变仪
F
1 3 4 5 6
2
• 电桥由振荡器供给等幅高频振荡电压（10～15千 赫），画出图中标出的各点处的信号？假设 F=sinω t
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Байду номын сангаас
第五章 信号的 获取与调理
相敏检波器的工作原理
• 上图就是一个典型的二极管相敏检波电路。变压器A的输入信号为调 幅波xm，B的输入信号为载波z，uf为输出。 • 在设计上要求B的二次边输出远大于A的二次边输出。
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第五章 信号的 获取与调理
4、在测控系统中为什么要采用信号调制？ 在测控系统中，进入测控电路的除了传感器输出的测 量信号外，还往往有各种噪声。而传感器的输出信号
一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离
出来是测控电路的一项重要任务。为了便于区别信号 与噪声，往往给测量信号赋予一定特征，这就是调制 的主要功用。
R1 R1 R3 R4 F R4 R2 Uo
R2
R3
～
应变式传感器输出信号的调制
交流电桥本质上 就是一个乘法器
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机械工程测试技术 分压调幅电路
第五章 信号的 获取与调理
O
u0
晶体振荡器产生一个频率和幅值都固定的高频信号，通过固定电阻R加 到由电感L和电容C组成的并联回路上去，当被测量引起电感或电容发生 变化时，并联回路的阻抗Z也发生了变化，这时O点电输出电压Uo也发生 变化，出电压为
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第五章 信号的 获取与调理
• 所以，调频波是指随信号而变化的疏密不等的等幅波。 • 调频有两种方法：将电参数直接调频；利用压控振荡器来 调频。
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第五章 信号的 获取与调理
二、鉴频电路
什么是鉴频？
对调频信号实现解调，从调频信号中检出反映 被测量变化的调制信号称为频率解调或鉴频。
第五章 信号的 获取与调理
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第五章 信号的 获取与调理
信号的调频与解调 一、调频原理与方法 （一）什么是调频？写出调频信号的数学表达式，
画出其波形。 调频就是用调制信号x去控制高频载波信号的频率。 常用的是线性调频，即让调频信号的频率按调制信 号x的线性函数变化。 调频信号us的一般表达式可写为： us=Umcos(wc+mx)t
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第五章 信号的 获取与调理
5、在测控系统中常用的调制方法有哪几种？
在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。 一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三 个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用 脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作 调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。
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6、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 1、调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征由作为载 体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载 体，这个载体称为载波信号。
2、用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位
的信号称为调制信号，一般为被测信号。 3、在测控系统中，通常就用测量信号作调制信号。经过 调制的载波信号叫已调信号。
us=(Uc+mx)coswct
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x O Uc O
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a)调制信号 t
t
b)载波信号
Us
O
t
c)双边带调幅信号
Us=(Uc+mx)coswct
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第五章 信号的 获取与调理
调幅电路通常用乘法器（包括电桥）或是将 电参数直接调制。
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信号的调幅与解调
一、调幅原理与方法 1、什么是调幅？写出调幅信号的数学表达式，画出其波 形。 调幅——就是用调制信号x去控制高频载波信号的 幅值，即将一个高频简谐信号（载波）与被测信号 （调制信号）在时域相乘，使高频信号的幅值随被测 信号的变化而变化。 调幅信号的一般表达式可写为：
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5.2.3
信号的调制与解调
1、为什么要调制信号？ 如上节所示，电桥的作用仅仅将电参数的变化转换为电信号，但 该信号一般比较微弱不易于传输或显示，因此有时候要对信号进 行调制，使缓变的信号易于放大和传输。
2、什么是调制？ 调制就是是一个信号的某些参数在另一信号的作用下发生变化的 过程。前一信号称为载波，后一信号称为调制信号，一般为被测 信号。 3、什么是解调？ 在将测量信号调制、并将它和噪声分离、放大等处理后，还要从 已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为 解调。
调幅波的解调主要有同步解调、整流 检波和相敏检波三种方法。
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相敏检波是最常用的方法，不仅能鉴别信号 的幅值，还能鉴别信号的相位。
（一）相敏检波的功用和原理
1、什么是相敏检波电路？ 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选 频能力的检波电路。通常是由4个二极管组成的环 形结构，利用二极管的单向导电性将电路输出极 性换向。
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• 当调制信号x>0时 （0～t1时间内）， • xm与z同相。若xm<0， z<0，则二极管D3D4导 通，在负载上形成两个 电流回路：f-c-D3-d-eg-f及f-g-e-d-D4-a-f。 其中回路1在负载电容 C及电阻Rf上产生的输 出为uf1=z/2+xm/2；回 路2在C及Rf上产生的 输出为uf2=-z/2+xm/2， 则总输出为uf=uf1+ uf2=xm。
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• 由上述分析可知。x>0 时，无论调制波是否为 正，相敏检波器的输出 波形均为正，即保持与 调制信号极性相同。同 时可知，这种电路想当 于在0～t1段对xm全波 整流，故解调后的频率 比原调制波高一倍。
• 同理也可以得出，调制 信号在t1～t2段内，相 敏检波器的输出波形均 为负，保持与调制信号 一致，相当于对xm全 波整流后反相，解调后 的频率比原调制波高一 倍。