调幅与解调资料
调制解调原理详细介绍
1
1000
解:已知: Sa(ωCt) ⇔ 已知:
设: f1(t) = f (t)cos1000t
π G2ωC (ω) ωC 1 1 ∴ Sa(2t) ⇔ G4 (ω) = F( jω) π 2
−1001
− 999
0
999
1001
ω
F ( jω) = 1 {F[ j(ω +1000)] + F[ j(ω −1000)] 1 2 = 1 [G4 (ω +1000) + G4 (ω −1000)] 4
解调
已调信号y 已调信号y (t)= f (t)cosω0t )cosω
g(t)
g(t) = y(t) ⋅ s(t) = f (t) ⋅ s2 (t) = f (t) cos2 ω0t = 1 [ f (t) + f (t) cos2ω0t] 2
2
−ωc 0 ωc
y(t)
s (t) = cosω0t
上式中,对于全部t,A选择得足够大,有,其频谱 选择得足够大, 上式中,对于全部t 为 Y( jω) = Aπ[δ (ω + ω0 ) + δ (ω − ω0 )] + 1 {F[ j(ω +ω0 )] + F[ j(ω −ω0 )]} 2 由上式可见, 由上式可见,除了由于载波分量而在处形成两个冲 激函数之外,这个频谱与抑制载波的AM的频谱相 激函数之外,这个频谱与抑制载波的AM的频谱相 同。
AM信号解调的特点 AM信号解调的特点
此信号的频谱通过理想低通滤波器,其截止频 此信号的频谱通过理想低通滤波器, 幅值为2 率 ωC ≥ B,幅值为2,就可取出 F( jω),把高频 分量滤除, 分量滤除,从而恢复原信号 f (t) 。 由图可见, 由图可见,接收端与发送端的载波信号是同频 率同相位的。 率同相位的。它要求调制器与解调器的载波信 号准确同步。 号准确同步。 下图是发射载波AM的解调方案 的解调方案。 下图是发射载波AM的解调方案。
调幅波解调原理
调幅波解调原理:调幅波的解调是调幅的逆过程,即从调幅信号中取出调制信号,通常称之为检波器。
调幅波解调方法主要有包括检波器和同步检波器。
包络检波器是将单极性信号通过电阻和电容组成的惰性网络取出单极性信号的峰值信息,这种包络检波器较峰值包络波器。
最常用的是二极管峰值包络检波器。
本实验板上主要完成二极管包络检波。
二极管包络检波器主要用于解调含有较大载波分量的大信号,它具有电路筒单,易于实现的优点。
本实验电路主要有二极管D7及RC低通滤波器组成,利用二极管的单向导电特性和检波负载RCde充放电过程实现检波。
RC并联网络两端的电压为输出电压。
当二极管导通时,信号源通过二极管对电容C充电时间常数较小。
所以电容上的电压迅速达到信号源电压幅值。
当二极管截止时,电容C 通过电阻R放电。
如此充电放电反复惊醒,在电容两端就会得到一个接近输入信号峰值的低频信号。
再经过滤波平滑,去掉叠加在上面的高频纹波,得到的就是调制信号。
所以RC时间常数的选择很重要。
RC时间常数过大,则会产生对角切割失真又称惰性失真。
因为当电容的放电速率低于输入电压包络的变化速率的时候,电容上的电压就不能跟随包络的变化,从而引起失真。
RC常熟太小,高频分量会滤不干净,综合考虑要求满足下式:RCΩmax<<1−ma2ma其中:m为调幅系数,Ω为调制信号最高角频率。
max当检波器的直流负载电阻R与交流音频负载电阻RΩ不相等,而且调幅度ma又相当大时会产生负峰值切割失真(又称底边切割失真),为了保证不产生负峰值切割失真应满足ma〈RΩ∕R。
幅度调制与解调
幅度调制与解调实验一、实现目的1、通过本次实验,起到理论联系实际的作用,将理论课中学到的调幅、检波电路的分析方法用到实验电路的分析和实验结果的分析中,使理论真正地用在实际电路中,落到实处。
要求学生必须从时域、频域对调制和解调过程中信号的变换分析清楚。
2、本次采用的实验电路既能实现普通调幅,又能实现双边带调幅,通过实验更进一步理解普通调幅(AM)和双边常调幅(DSB)在理论上、电路中的联系和区别。
3、实验中所测量的各种数据、曲线、波形是代表电路性能的主要参数,要求理解参数的意义和测量方法,能从一组数据中得出不同的参数并衡量电路的性能。
二、实验仪器1、数字示波器 TDS210 0~60MHz 1台2、频谱分析仪 GSP-827 0~2.7GHz 1台3、直流稳压电源 SS3323 0~30V 1台4、实验电路板自制 1块三、实验电路及原理1、实验电路介绍实验所采用的电路为开关调幅电路,如图所示。
既能实现AM调制,又能实现DSB调制,是一种稳定可靠,性能优良的实验电路,其基本工作原理是:调制信号经耦合电容C1输入与电位器输出的直流电压叠加,分别送到同相跟随器U1A 和反相跟随器U1B,这样在两个跟随器的输出端就得到两个幅度相等,但相位相反的调制信号(U+和U-)。
再分别送到高速模拟开关的两个输入端S1和S2,由开关在两个信号之间高频交替切换输出(由载波控制),在输出端就得到调幅波,通过调整电位器可以改变直流电压达到改变调制度m,当电位器调到中心位置时就得到了双边带的调幅信号。
放大器为高精度运放AD8552,开关为二选一高速CMOS模拟开关ADG779。
另外,为防止实验过程中由于调制信号幅度过大而损坏电路,特加了保护二极管D1、D2;由于运算放大器和模拟开关是单电源轨至轨型,只能单5V供电,在使用时所有信号是叠加在2.5V直流电平上的,电路中R7、R8就是提供该直流偏置电平的,R12、R13、T1是用来抵销直流电平的,以免对检波电路产生影响;R8、C5、C7、L1和R9、C6、C8、L2起到导通直流和低频信号、阻止高频信号的作用,防止开关泄露的高频载波信号对运算放大器产生影响;高频载波信号(1MHz,方波)由有源晶体振荡器X1产生。
调制与解调
ea
ec
O
f0 fn
O
f
f
O
t
t
ec
O
t
t
(b)频率电压特性曲线
传感器与测试技术
传感器与测试技术
O
t
调制与解调
调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数(幅值、
e
频率或相位),使其按被测信号的规律变化,以利于信调号制的信放号 大与传输。
一般把控制高频振荡波的缓变信号称为O 调制波;载送缓变信号的高频t
振荡波称为载波;经过调制的高频振荡波称为已调波,根据调制原理不同,
x(t)
x A (t )
xm(t)
x 0(t )
A
O
tO
tO
tO
t )
x(t)
A
tO
tO
tO
tO
t
x A (t )
A tO
3.相敏检波
y(t)
相敏检波常用的有半波相敏检波和全
O
波相敏检波。图a所示为一开关式全波相
t
敏检波电路。输出信号x0(t)如图b所示。
u(t)
f0
O
f0
f
原来调制时的相同而使第二 次“搬移”后的频谱有一部 分“搬移”到原点处,所以 频谱中包含有与原调制信号 相同的频谱和附加的高频频
Y(f )
1 2
f0
O
X m( f )Y ( f )
1
2
f0
f
低通滤波
谱两部分,其结果如图所示。
2 f 0
fc
O
fc
fm fm
同步解调
2f0 f
2.包络检波
包络检波在时域内的流程如图所示。调幅波经过包络检波(整流、滤 波)就可以恢复偏置后的信号xA(t),最后再将所加直流分量去掉,就可以 恢复原调制信号x(t)。
实验三 调幅与相敏检波解调
实验三 调幅与相敏检波解调一、实验目的1.加深对信号调制和解调的理解。
2.了解相敏检波器的工作原理和工作过程。
二、实验仪器ZCY-I 综合传感器实验仪所用单元和部件:1.应变梁 2.应变片:标称阻值35;灵敏度系数23.音频振荡器 4.差动放大器5.移相器 6.相敏检波顺7.低通滤波器 8.低频振荡器9.V/F 表 10.测微头11.双线示波器三、实验原理信号的调制是指利用缓变信号来控制或改变一个人为提供的调频信号的某个参数,使这个参数随着被测的缓变信号的变化而变化,缓变信号称为调制信号,高频振荡信号称为载波信号。
解调则是对已调波进行鉴别以恢复缓变的测量信号的过程。
对信号进行调制与解调,是为了得到被测缓变信号最好的放大与传输效果。
交流电桥的输入和输出表达式可用下表示式中:——电桥的输出的电压; K ——接法系数;R (t )=——电桥的输入;——电桥的供桥电压; Ω0cos 0()y te K R t E ω=0R R ∆000cos e E tω=由式中可知,的幅值随输入信号R (t )而变化,从信号调制的角度看,电桥供桥电压是调制过程的载波,电桥的输入是调制过程的调制信号,因此,电桥是一个调幅器。
相敏检波器是由四个特性相同的二级管沿同一方向串联并按桥式联接而构1.将音频振荡的频率调至2KHZ ,幅值调至10V 。
2.差动放大器调零(方法见金属箔式应变片构成电桥电路特性实验),差动增益调至最大。
3.应变梁处于自由状态,调整W1与W2使电压表指示为零。
4.开启示波器,将示波器的两根输入线分别接入差动放大器和相敏检波器的输出端,再调整W1与W2使示波器显示为一直线(量程为5V/40档)。
5.按下激振器按钮,应变梁开始振动,调整振动幅值至适中位置,调整激振频率为6HZ 。
6.用示波器观察差动放大器输出的波形,描下大致的形状。
7.用示波器观察相敏检波器的输出波形。
8.用示波器观察低通滤波器输出的波形,描下大致形状。
幅度调制与解调实验报告
信号幅度调制与解调实验一. 实验目的1. 通过本实验熟悉信号的幅值调制与解调原理。
2. 了解信号调制与解调过程中波形和频谱的变化,加深对调制与解调的理解。
二. 实验原理在测试技术中,信号调制与解调是工程测试信号在传输过程中常用的一种调理方法,主要是为了解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。
设测量信号为)(t x ,高频载波信号为)2cos()(φπ+=ft t z 。
信号调制过程就是将两者相乘,调幅波信号为:(1)信号解调就是将调幅波信号再与高频载波信号相乘,有:)4cos()()(2cos )()(212t f t x t x t f t x t y z z m ππ+== (2) 信号由x(t)和2倍载波频率的高频信号两部分组成,用低通滤波器滤除信号中的高频部分就可以得到测量信号x(t),这种方法称为同步解调。
图1 信号的幅度调制与同步解调过程实际中调制与解调在不同的设备上实现,载波频率可以严格一致,但相位很难同步,式(2)变为:)2cos()2cos()()(φππ+=t f t f t x t y z z m (3) 解调过程与同步解调类似,但必须保证x(t)为正信号;对双极性的测量信号x(t),则用一个偏置电平将信号抬高为单极性的正信号,然后再进行调制与解调处理,故称为偏置调制。
图2 测量信号的偏置处理三. 实验内容1.信号的同步调制与解调观察。
2.信号的偏置调制和过调失真现象观察。
3.信号调制中的重迭失真现象观察。
四. 实验仪器和设备1. 计算机1台2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套3. 打印机1台五. 实验步骤1.运行DRVI主程序,点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标,选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。
2.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址,在实验目录中选择“信号的同步调制与解调实验”,建立实验环境,观察信号与调制与解调过程中的信号波形变化。
调幅与解调实验报告
调幅与解调实验报告一、引言调幅(Amplitude Modulation,简称AM)是一种将信息信号调制到载波信号上的调制方式,而解调则是将调制信号中的信息信号分离出来的过程。
调幅与解调是通信领域中基础而重要的技术,本实验旨在通过搭建调幅与解调电路,实现调幅与解调的过程,并验证调幅电路和解调电路的正常工作。
二、实验设备与原理2.1 实验设备本实验所用设备如下:- 信号发生器- 三角波生成器- 振荡器- 信号变换电路- 甄别电路- 示波器- 电阻、电容等元件2.2 实验原理2.2.1 调幅原理调幅原理是将一个较低频率的信息信号通过乘法运算调制到一个高频的载波信号上。
设载波信号为c(t) = A_c\cdot \cos(2\pi f_c t),调制信号为m(t) =A_m\cdot \cos(2\pi f_m t),调幅信号为s(t) = (A_c + A_m\cdot m(t))\cdot \cos(2\pi f_c t)。
2.2.2 解调原理解调过程即提取调制信号中携带的信息信号,常用的解调方法是相干解调。
相干解调的基本原理是将收到的调幅信号再与一个同频率同相位的载波进行乘法运算,然后通过低通滤波器滤除高频成分,得到信息信号。
三、实验步骤3.1 调幅实验1. 搭建调幅电路,将信号发生器输出的正弦波作为调制信号,通过信号变换电路将其调制到振荡器产生的载波信号上。
2. 将调幅信号连接至示波器,调整信号发生器的频率和振荡器的幅度,观察调幅信号的波形特点。
3.2 解调实验1. 将调幅信号连接至甄别电路,通过相干解调原理进行解调。
2. 将甄别电路的输出信号通过低通滤波器滤除高频成分,并连接至示波器。
3. 调整振荡器的幅度和频率,观察解调后波形的恢复情况。
四、实验结果与分析4.1 调幅实验结果通过调幅电路实验,观察示波器上的调幅信号波形特点。
可以发现调幅信号的幅度在载波频率下发生变化,且幅度变化的幅度与调制信号的幅度成正比关系。
调幅与解调大全
§9.1.3 调幅与混频本质的一致性(续)
反之,如果我们想让一个较低频率(通常小于4kHz) 的原始语音信息调制到高频(如1000kHz),以便天 线发射,那么我们只要将频率为4kHz的语音信息 与996kHz的信号混频,输出端取和频 (996+4=1000kHz),即达到了调制目的 可见调制与混频使用的电路可以是完全一样的, 只是输入信号不同,以及输出滤波器的选择频率 不同罢了。
设调制信号 v (t ) V cost
2
平方律二极管
v v
+ i1
R
2
vout
v0
i2
R _
平方律二极管
载波v0 (t ) V0 cos0t
积化 和差
vout 2R[b1V cost 2b2 (V cost )(V0 cos0t )]
vout 2R[b1V cost b2V0V cos(0 )t b2V0V cos(0 )t ]
v
由载波 控制的 开关电路
以载频 为中心的 滤波器
上下边频
由于开关电路的时断时续,此处波形呈“被斩断”的波形,故称斩波电 路
开关函数的实现电路
二极管电桥斩波调幅电路 二极管环形调幅电路
Tr1 D1 + v D4 D3 D2 – Tr2 iL
v
v0
– + v v – 21:1
v
RL 21:1
低电平调幅电路
平方律调幅器 斩波调幅器 模拟乘法器调幅
高电平调幅(利用功放的在过压或欠压时 的特性曲线)
集电极调幅(过压状态下Vcm随VCC线形变化) 基极调幅(欠压状态下Vcm随VBB线形变化)
信号的调幅与解调
(2)为了实现信道复用。如果多个同频率范围的信 号同时在一个信道中传输必然会相互干扰,若将它们 分别调制在不同的载波频率上,且使它们不发生频谱 重迭,就可以在一个信道中同时传输多个信号了,这 种方式,称为信号的频分复用。
三、怎样进行调制
调制就是用调制信号控制载波的某个参数, 并使其与 调制信号的变化规律成线性关系。
2.已知:Umax=12,Ucm=10,求Ma。
3.已知:Ucm=10,Umin=6,求Ma。若fc=200kHz。 F=5kHz,写出表达式。
4.已知:u (t) 1( 1 0 0 .4 c2 o 3 s 13 t) 0 c2 o 1 s6 t0
求:Ma,Ucm, fc,F。
三.调幅信号的频谱
例题三
已知频谱图,写出表达式。
u
8v
3v 4v
4v 3v
0 470 490 500 510 530
f(kHz)
四、调幅波的功率分配
1.载波的功率
Pc
1
U
2 cm
2 RL
2.上、下边频功率
P1
P2
1 2
(12MaUcm)2 RL
1 4
Ma2
1 2
Uc2m RL
1 4
M
a 2 Pc
PP1P212Ma2Pc
调幅过程只是改变载波的振幅,使载波振幅与调制信号成 线性关系,
调幅
U cm
Ucm kaU mco ts
调幅波表达式为
幅度变化量
u A( t M ) ( U c m k a U m c o t)cso c t s
Ucm (1kU aU c m mco ts)cocst
调幅系数
U c( m 1 M ac o t)c so c ts
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
单边带调幅与解调实验(SSB AM)
实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩:___
图1相移法SSB调幅实验框图
上图中,由信号源模块提供2K正弦基波信号和384K载波信号,分
别进行两路DSB调幅。
其中一路在相乘调幅前先将基波与载波信号
分别移相90度,以便在合成过程中将其中的 -个边带抵消。
两路
信号相减得上边带SSB调幅信号,相加得下边带SSB调幅信号。
图2SSB解调实验框图(相干解调法)
图3 基波移相
2、载波移相,图中蓝色为载波,黄色为移相后的波形。
图4 载波移相
3、上下边带调幅波形,图中上面为上边带调幅波形,图中下面为下边带调幅
图6 下边带调幅
4、上边带相乘输出和基波,图中上面为相乘输出波形下面为基波。
图7上边带调幅波形和基波
、下边带相乘输出和基波,图中上面为相乘输出波形,下面为基波。
图8下边带调幅波形和基波
图9上边带解调输出
7. SSB解调(相干解调法),调节“解调深度调节”旋转电位器,观测“相乘输出”与“解调输出”测试点波形,并对比模拟信号还原的效果。
波形图如下
图10 相乘输出与解调输出
实验总结:
SSB信号的实现比AM、DSB要复杂,但SSB调制方式在传输信息时不仅可以节省发射功率,而且所占用的带宽也减少了一半,是目前短波通信中一种重要的调制方式。
《通信原理实验指导书》。
调幅信号的解调
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 Cω (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。
第6章-调幅信号的解调教学提纲
主要内容:
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 二极管大信号包络检波器 二极管小信号检波器 同步检波器
2020/4/5
第一节 概 述
一、检波电路的功能 从调幅波中不失真地解调出原调制信号。
1、输入输出波形表示形式
ui
输入为高频等幅波 时,检波器输出为 直流电压。
2020/4/5
Rid
Uim rd I1m sincos
Uim (sincos) rd
rd(tan)R
将 tan 、sin 、cos 展开成级数取前两项代入 R i d
tan1325L
3 15
sin1315...
3! 5!
cos11214L
2! 4!
在二极管导通角 很小的
情况下,等效输入电阻
2020/4/5
R id
其中,I0=α0(θ)IM为直流分量,I1m=α1(θ)IM为基波分量振幅,Inm=αn(θ)IM为n次谐波 分量振幅。
0()si(n1cocos)s
1()(1sincocos)s
2020/4/5
4、 与电路参数的关系
当ud ubz 时,二极管导通
i d g d u d u b z g d u 0 u ic m i t o u b z s
四、大信号检波器的技术指标
1、电压传输系数Kd
①输入等幅波 ui(t)Uimcoist 时,
定义:输出直流电压与输入高频电压的振幅的比值。
Kd=
Uo Uimcoscos
Uim
Uim
②输入为普通调幅波 ui=Uim(1+macosΩt)cosωit时,
定义:输出的 分量振幅 U m 与输入高频调幅波包络变化的
第五章 信号变换一:振幅调制、解调
二、双边带调制和单边带调制
1. 双边带调制
(1) 双边带调制电路的模型 )
例题
设载波功率Pc为100W,问调幅度为1及0.3 设载波功率 ,问调幅度为 及 总边频功率、总平均功率各为多少? 时,总边频功率、总平均功率各为多少? (ma =1时, P = 50W、 P∑a=150W、 时 、 、 ma = 0.3 时, P = 4.5W、 P∑a=104.5W) 、 )
7.调幅波的几种调制方式 调幅波的几种调制方式
二、混频器组成框图及工作原理
⒈ 组成框图
⒉ 工作原理
两个不同频率的高频电压作用于非线性器 件时,经非线性变换, 件时,经非线性变换,电流中包含直流分 基波、谐波、和频、差频分量等。 量、基波、谐波、和频、差频分量等。其 中差频分量f 中差频分量 Lo-fs就是混频所需要的中频成 分,通过中频带通滤波器把其它不需要的 频率分量滤掉,取出差频分量完成混频。 频率分量滤掉,取出差频分量完成混频。 若同一个非线性器件既完成混频、又作为 若同一个非线性器件既完成混频、 本地振荡,则这个混频器通常称为变频器 变频器。 本地振荡,则这个混频器通常称为变频器。
5.1.1 振幅调制电路
一、普通调幅(AM) 普通调幅( )
什么是调幅? ⒈ 什么是调幅? ——载波的振幅值随调制信号的大小作线 载波的振幅值随调制信号的大小作线 性变化,称为振幅调制,简称调幅 调幅( 性变化,称为振幅调制,简称调幅(AM) ) 2. 普通调幅电路模型
【优】调幅波解调PPT资料
6.1 振幅解调-检波简述
解调是调制的逆过程,就是要从调幅波中还原出调制 信号。 检波器的主要技术指标:
.检波器的效率-电压传输系数
Kd Vm maVim
.检波器的失真-非线性失真系数
.输入电阻 .高频滤波系数
Rid Vim Iim
F Vim Vom
Kf
V2 2
V32
.
.
V
相乘后
v(t)vo(t) VimVomcost cos0t cosot VimVom[12cos(0 )t12cos(o )t]co sot
高频电子线路
思考题
6-1 当非线器件分别为以下伏安特性时,能否用它实
现调幅与检波?
(1)
ia 1 ua 3 u3a 5 u5
(2)
ia0a2 u2a4 u4
6-2 为什么检波电路中一定要有非线性元件?如果将检 波电路中的二极管反接是否能起检波作用?其输出电压波 形与二极管正接时有什么不同?试绘图说明之。
6-3 在大信号检波时,根据负载上电容充放电过程,对 R、C参数的选择应作那些考虑?为什么?试画出充、放 电时的电压波形来加以说明。
高频电子线路
6-4 为什么负载电阻R 愈大,则检波特性的直线性愈好 ,非线性失真意小,检波愈高,对末级中频放大器的影 响愈小?但如果 R 太大,会产生什么不良后果?
高频电子线路
Rid
Vim Iim
1 2 RL
失真类型主要有:惰性失真、负峰切割失真、非线 性失真和频率失真。
高频电子线路
(1).惰性失真
.惰性失真产生的原因 .防止惰性失真产生的条件
RCmax
1ma2 ma
高频电子线路
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调
高频信号
载波的参数
制
(载波) 幅度 频率 相位
调调幅幅波波调调频频波波调调相相波波
解
低频信号
调
检波 鉴频 鉴相
9
总结:
调制信号(低频信号): 需要传输的电信号
语言
(原始信号) 图像
信
数据
号 载波信号(高频信号): uc Uc cos(ct )
(等幅)高频正弦波振荡信号
已调(波)信号(高频信号): 经过调制后的高频信号
脉幅调制(PAM) 脉宽调制(PWM) 脉位调制(PPM)
15
4、调幅与检波的典型电路
16
5.2 调幅信号的分析(重点)
调幅有三种方式: 含载波的普通调幅(AM)(重点) 抑制载波的双边带调幅(DSB/SC-AM) 抑制载波的单边带调幅(SSB/SC-AM) 5.2小结
17
5.2.1 普通调幅波
解调: 是调制的反过程。即:把低频信号从高 频段搬移下来,还原被传送的低频信号。
7
3.调制的方式:
低频信号
控制
调
高频信号
载波的参数
制
(载波)
幅度 频率 相位
相角
已调波 幅度调制(简称“调幅”,AM)
频率调制(简称“调频”,FM) 角度调制
相位调制(简称“调相”,PM8)
3.解调的方式:
低频信号
控制
第5章 振幅调制与解调
1
本章知识点及结构
调幅波的性质(数学表达式、频谱特征、功率)
振
5.2
幅
调 调幅波的产生(原理,电路,评价指标)
制
与
5.3,5.4
解
调 调幅波的解调(电路,评价指标,检波失真)
5.5,5.6
2
第五章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析(重点) 5.3 调幅波产生原理的理论分析 5.4 普通调幅波的产生电路(电路设计) 5.5 普通调幅波的解调电路(重点,电路设计) 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
(电路设计)
3
5.1 概 述
回顾问题:(第一章 调制系统概念)
1. 什么是“调制”与“解调”? 2. “调制”与“解调”的过程如何实现? 3. “调制”与“解调”的方式有哪些?
4
1.“调制”与“解调”:
调制( modulation ) 解调(demodulation)
电信号通信中,实现低频信号远距离 传输的一种主要方法。
一般ma值越大调幅越深:
ma 0时 ma 1时 ma 1时
未调幅 最大调幅(百分之百) 过调幅, 包络失真,实际电路中必须22避免
注意: 调制度ma的计算方法 避免过调幅现象
应用例2: 已知调制信号波形如下图a所示,载波信号波形 如图b所示,画出ma=1时的普通调幅波的波形。
23Leabharlann 3、调幅波的频谱若将 f (t) 分解为:f (t ) Un cos(nt n ) n1
则有 uAM Ucm 1 mn cos(nt n ) cosct
n1
其中:
mn
kaU mn U cm
20
2、AM信号波形特征 uAM Ucm(1 ma cos t) cosct
u U cos t uc Ucm cosct
10
本节问题:
5.1 概 述
1、调制器、解调器在无线电收发系统中的位置?
2、为什么要通过调制来发送信号?
3、连续波调制与脉冲调制的关系?
4、调幅与检波的典型电路
11
1、调制器在发射机中位置
12
1、解调器在接收机中的位置
13
2.为什么要通过调制来发送信号?
天线尺寸的限制 只有天线实际长度与电信号的波长可比拟时,电
Ucm
cos ct
1 2
ma
cos(c
)t
1 2
ma
cos(c
)t
载 上波 边分 频量 分(量c):c不含 传: 含 输传 信输 息信息 下边频分量 c : 含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
下边频
1 2 maU cm
ω U cm c
1 2
maU
cm上边频
ωc - Ω
ωc +Ω
25
调制信号频谱、载波信号频谱、已调波频谱 之间的关系。
结论:调幅的过程就是 在频谱上将低频调制信号 搬移到高频载波分量两侧的过程。
26
uAM U AM (t) cos(ct ) Ucm(1 ma cos t) cos(ct )
ma
kaU m U cm
19
应用例1:写出调制信号为限带信号的调幅波表达式
一般,实际中传送的调制信号并非单一频率的信
号,常为一个连续频谱的限带信号 f (。t )
uAM Ucm[1 ka f (t)]cosct
信号才能以电磁波形式有效辐射。
可实现的回路带宽 低频信号频率变化范围很大,很难做出参数在如
此宽范围内变化的天线和调谐回路。
区别不同的音频信号 有利于接收来自不同发射机的信号(因为不同发
射机有不同的载波频率)。
14
3. 调制 分类
连续波调制 (载波调制)
调幅(AM) 调频(FM) 调相(PM)
调角
脉冲调制 (二次调制)
问题: 一、调幅波数学表达式及波形特征如何? 二、调幅波的频谱有什么特征? 如何根据频谱计算频带宽度? 三、如何计算调幅波的功率?
18
1、AM波数学表达式
调制信号
u Um cos t
载波信号
uc Ucm cos(ct )
控制 载波信号的幅度 U cm
已调信号 (调幅波)
调幅波的幅度
U AM (t) Ucm kaUm cos t
频谱分析的方法: (1) 将调幅(电压)信号的数学表达式展开成
余弦(或正弦)项之和的形式,即
Ami cos(it i )
i
(2) 以每一余弦(或正弦)项的频率 i 或 fi
为横坐标上的点,其幅度 Ami 为纵坐标上
的点,画出频谱分布图。
24
3、调幅波的频谱特征
uAM Ucm(1 ma cos t) cosct
波形特征: (1)调幅波的振幅(包络)变化规律
与调制信号波形一致 (2)调幅波频率(即变化快慢)
与载波频率一致
21
U cm
Umax Ucm(1 ma )
ma
1 U max U min 2 Ucm
Umin Ucm(1 ma )
ma 1 ma 1
波形特征:
(3)调幅度ma反映了调幅的强弱程度
5
2.“调制”与“解调”的过
程:
低频人信号
控制
装调
高频飞信机号 载飞波机的的参参数数((如如幅度、 载制
((载载波体)) 频重率量、、相速位度)等)
载已有调人波的飞机
卸解
低频信人号
载调
还原
6
2.“调制”与“解调”的过程: 调制:
用被传送的低频信号去控制高频信号 (载波)的参数(幅度、频率、相位), 实现低频信号搬移到高频段。