7幅度调制与解调
宽带无线通信系统中的信号调制与解调技术研究
宽带无线通信系统中的信号调制与解调技术研究概述：宽带无线通信系统的信号调制与解调技术是保证高速率、高带宽、高可靠性的无线通信的基础。
本文将介绍宽带无线通信系统中的信号调制技术和解调技术的原理和应用，以及相关的研究进展。
一、信号调制技术1. 调制技术的基本概念调制技术是将低频信号（基带信号）转换为高频信号（载波信号）的过程。
在宽带无线通信系统中，常用的调制技术包括幅度调制、频率调制和相位调制。
这些调制技术可以通过改变信号的幅度、频率或相位来实现信息的传输和编码。
2. 常用调制技术（1）幅度调制(AM)：幅度调制是将基带信号的幅度变化对应到载波的幅度上来表示信息的技术。
AM调制在宽带无线通信系统中被广泛应用，尤其在无线电广播和移动通信领域。
（2）频率调制(FM)：频率调制是将基带信号的频率变化对应到载波的频率上来表示信息的技术。
FM调制在宽带无线通信系统中通常用于音频和视频信号的传输以及广播电台和电视台的发射。
（3）相位调制(PM)：相位调制是将基带信号的相位变化对应到载波的相位上来表示信息的技术。
相位调制在宽带无线通信系统中常用于数字通信和数据传输，如调制解调器、无线局域网以及4G和5G 移动通信系统。
3. 调制技术的性能评价对于宽带无线通信系统中的调制技术，性能评价是重要的研究内容之一。
常见的性能评价参数包括误码率（BER）、调制解调器的灵敏度和带宽效率等。
研究者们通过改进调制技术和优化传输方案来提高系统的性能。
二、信号解调技术1. 解调技术的基本概念解调技术是将高频信号（载波信号）还原为低频信号（基带信号）的过程。
在宽带无线通信系统中，解调技术是将调制信号恢复为原始信息的关键。
常见的解调技术包括检波技术（包络检波、同步检波）和解调算法（数字信号处理）等。
2. 常用解调技术（1）包络检波：包络检波是将调制信号的包络还原为基带信号的过程。
在宽带无线通信系统中，包络检波常用于幅度调制和频率调制解调中。
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。
幅度调制的原理及应用
幅度调制的原理及应用1. 简介幅度调制（Amplitude Modulation，AM）是一种调制方式，通过改变信号的幅度来携带信息。
在幅度调制中，信号的幅度随着调制信号的变化而变化，从而实现信号的传输和调制。
2. 原理幅度调制的原理基于信号的线性叠加性，即将调制信号叠加到载波信号上，形成调制后的信号。
幅度调制的过程包括以下几个步骤：2.1 载波信号在幅度调制中，首先需要生成一个高频载波信号，通常采用正弦波作为载波信号。
载波信号的频率取决于传输的信号频带。
载波信号的表达式为：$C(t) = A_c \\cdot \\sin(2\\pi f_c t)$，其中A c为载波信号的振幅，f c为载波信号的频率。
2.2 调制信号调制信号是待传输的信号，可以是声音、图像、数据等各种形式的信号。
调制信号的表达式为：M(t)。
2.3 调制过程调制过程是将调制信号叠加到载波信号上。
幅度调制的表达式为：$s(t) = (A_c + M(t)) \\cdot \\sin(2\\pi f_c t)$。
2.4 解调过程接收端需要对调制后的信号进行解调，恢复原始信号。
一种常用的解调方法是包络检波（Envelope Detection），通过检测信号的幅度变化来提取原始信号。
3. 应用幅度调制在通信、广播、音频等领域有着广泛的应用。
以下列举一些幅度调制的应用场景：•无线电广播：幅度调制在无线电广播中是一种常见的调制方式，通过调制音频信号，将音乐、新闻等内容传输到不同的收音机上。
•音频传输：幅度调制可用于音频传输，例如调制音频信号传输到扬声器、耳机等设备上，也可用于语音通信和电话系统中。
•电视广播：电视信号传输中，幅度调制用于将图像和声音信号调制在载波上，实现电视节目的传输。
•数据传输：幅度调制可用于数字数据传输，通过调制数字信号，将数据传输到接收端，例如调制解调器中常用的调制方式之一。
•调幅解调器：幅度调制解调器是一种设备，可以将调制信号解调为原始信号，用于音频、数据等信号的传输和接收。
第7章 频率调制与解调
《高频电子线路》
3
西华师范大学 陈亚军制作
第7章 角度调制与解调
4、调频与调相的关系
调频波和调相波都表现为高频载波瞬时相位随调制信号 的变化而变化，只是变化的规律不同而已。由于频率与相 位间存在微分与积分的关系，调频与调相之间也存在着密 切的关系，即调频必调相，调相必调频。同样，鉴频和鉴 相也可相互利用，即可以用鉴频的方法实现鉴相，也可以 用鉴相的方法实现鉴频。 一般来说，在模拟通信中，调频比调相应用广泛，而在
J6
J7
J8 J9 J10
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
mf
图7-3 第一类贝塞尔函数曲线
《高频电子线路》
13
西华师范大学 陈亚军制作
第7章 角度调制与解调
2．调频波的频谱结构和特点
将(7-7)式进一步展开，有 uFM(t)=UC［J0(mf)cosωct+J1(mf)cos(ωc+Ω)t -J1(mf)cos(ωc-Ω)t+J2(mf)cos(ωc+2Ω)t +J2(mf)cos(ωc-2Ω)t+J3(mf)cos(ωc+3Ω)t
（7-5）
式中Jn(mf)是宗数为mf的n阶第一类贝塞尔函数，它可以 用无穷级数进行计算:
J n (m f )
m 0
m f n2 m ( 1) ( ) 2 m !(n m)!
n
11
（7-6）
《高频电子线路》
西华师范大学 陈亚军制作
第7章 角度调制与解调
它随mf变化的曲线如图7-3所示，并具有以下特性:
偏也越大，即调制指数mf也越大。
幅度调制与解调电路实验报告
一、实验标题：幅度调制与解调电路实验二、实验目的1、加深理解调幅调制与检波的原理2、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法3、掌握集成模拟乘法器的使用方法4、了解二极管包络检波的主要指标、检波效率及波形失真三、实验仪器与设备5、高频电子线路试验箱（TKGP）；6、双踪示波器；7、频率计；8、交流毫伏表。
四、实验原理实验原理图图一：电路原理图MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。
引脚8 与10 接输入电压UX，1 与4 接另一输入电压Uy，输出电压U0 从引脚6 与12 输出。
引脚2 与3 外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。
引脚14 为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5 外接电阻R5。
用来调节偏置电流I5 及镜像电流I0 的值。
五、 实验内容及步骤1、 乘法器失调调零2、 观察调幅波形调幅波形一-60-40-20020406001234567tU /m v图二：K502 1-2短接波形图调幅波形二-40-30-20-1001020304001234567tU /m v图三：K502 2-3短接波形图3、 观测解调输出解调波形-500-400-300-200-100010020030040050000.511.522.533.544.55tU /m v图四：解调输出波形图六、实验分析用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度的过程称为幅度调制(或调幅)。
既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。
即有式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。
同时当m＜1时，实现了不失真的调制，而当m＞1时，调制后的波形包络线，将与调制波不同，即产生了失真，或称超调。
七、实验体会通过本次实验，我了解了集成模拟乘法器的基本工作原理、分类、特性等，在了解信号的调制和解调知识的。
温故而知新，本次试验使我熟悉了对实验仪器是使用，并且初步学会了集成模拟乘法器设计幅度调制的方法。
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。
幅度调制原理
幅度调制原理
幅度调制（Amplitude Modulation）是一种调制方式，用于在载波信号中传输基带信号。
在幅度调制中，基带信号的幅度变化与载波信号的幅度相关。
具体而言，基带信号的波形被载波信号的幅度调制，形成一个新的调制信号，即幅度调制信号。
幅度调制的原理可以通过以下步骤来说明：
1. 载波信号生成：首先生成一个高频的载波信号，该载波信号的频率通常远高于基带信号的频率。
2. 基带信号生成：接下来生成一个描述所需信息的基带信号。
基带信号可以是任何频率范围内的模拟信号，如声音信号。
3. 调制信号生成：将基带信号的幅度与载波信号的幅度进行调制。
调制的过程中，基带信号的幅度变化会导致载波信号的幅度相应变化，形成一个新的信号，即幅度调制信号。
4. 信号传输：幅度调制信号通过无线电或其他媒介传输。
在传输过程中，幅度调制信号的幅度会随着传输介质的特性而有所改变。
5. 解调过程：在接收端，通过解调技术恢复幅度调制信号中的基带信息。
解调过程与调制过程相反，逐步将幅度调制信号的幅度还原为基带信号的幅度。
通过这样的步骤，幅度调制实现了对基带信号的传输。
幅度调
制的优点包括简单、成本低廉、适用于长距离传输等。
然而，幅度调制也存在一些缺点，如易受到噪声和干扰的影响，信号传输效率较低等。
因此，在实际应用中，人们常常会选择其他更先进的调制方式，如频率调制（频移键控）和相位调制（调幅键控）等。
第7章 频率调制与解调
未加调制信号时的频率 若γ=2,则得
一般情况下,γ≠2,这时,上式可以展开成幂级数
忽略高次项,上式可近似为
2013年8月23日星期五8时17分29秒
二次谐波失真系数可用下式求出:
2013年8月23日星期五8时17分29秒
调频灵敏度可以通过调制特性或式（7―27）求出。根据调频灵敏 度的定义,有
表明调频灵敏度由二极管的特性和静态工作点确定。
Bs=2nF=2mfF=2Δfm
最大频偏的 两倍 当mf很小时,如mf<0.5,为窄 带调频,此时 Bs=2F 图7―6 |Ｊn(mf)|≥0.01时的n/mf曲线
2013年8月23日星期五8时17分29秒
对于一般情况,带宽为 Bs=2(mf+1)F=2(Δfm+F) 更准确的调频波带宽计算公式为 根据mf的值来选择 带宽的计算公式
2013年8月23日星期五8时17分29秒
FM信号的频谱有如下特点： 1）以载频fc为中心，无穷多对以 调制信号频率为间隔的边频分量 组成，各分量的幅度值取决于 Bessel函数。 2）载频分量不总是最大，有时 为零。 3）FM信号的功率大部分集中在 载频附近。 4）频谱结构于mf有密切关系。 思考：哪些参量的变化 能够引起mf的变化，频 谱结构有何影响？ （a）Ω为常数;（b）Δωm为常数
当mp≤π/12时,上式近似为
uPM≈Ucosωct-UmpcosΩtsinωct
当x很小时cosx≈1,sinx≈x
2013年8月23日星期五8时17分29秒
说明在调相指数很小时，调相波可以由两个信号合成。
先积分再调相 为调频信号
调相原理框图
调幅原理框图
图7―11 矢量合成法调频
2013年8月23日星期五8时17分29秒
最新第7章--频率调制与解调
主要用于超短波波段。
如：调频广播：（88~108）MHz，BW=180KHz。3． Nhomakorabea射功率小。
作用:
调频主要用于调频广播、广播电视、通信与遥控遥
测等。调相主要用于数字通信。
第7章 频率调制与解调
调频与调相的关系： （1）调频必调相，调相必调频 （2）鉴频和鉴相也可以相互利用
角度调制的优点： 抗干扰和噪声的能力较强
第一类贝塞尔函数曲线：
第7章 频率调制与解调
2．调频波的频谱结构和特点
级数展开式进一步写成 uFM(t)=UC［J0(mf)cosωct+J1(mf)cos(ωc+Ω)t -J1(mf)cos(ωc-Ω)t+J2(mf)cos(ωc+2Ω)t +J2(mf)cos(ωc-2Ω)t+J3(mf)cos(ωc+3Ω)t -J3(mf)cos(ωc-3Ω)t+…］
( t)C t m fs it nC ( t)
第7章 频率调制与解调
7.1.2 调频波的频谱
1．调频波的展开式
u F M ( t ) U C c o s (c t m fs i n t ) R e [ U C e j c t e j m fs i n t ]
e jmf sint
第7章 频率调制与解调
3 调频波的信号带宽 通常采用的准则是,信号的频带宽度应包括幅度大于未
调载波1%以上的边频分量,即 |Jn(mf)| ≥0.01
角度调制的缺点： （1）频带利用率不高 （2）原理和电路实现上都要困难一些
第7章 频率调制与解调
7.1 调频信号分析
7.1.1 调频信号的参数与波形
1.调频信号分析
高频电路原理与分析-第7章频率调制与解调
调制的分类
1 幅度调制(AM)
调制信号改变载波信 号幅度的过程。
2 频率调制(FM)
调制信号改变载波信 号频率的过程。
3 相位调制(PM)
调制信号改变载波信 号相位的过程。
频率调制的原理与方法
直接频率调制
直接改变载波信号的频率，简单粗暴。
间接频率调制
通过改变载波信号的相位或幅度，间接改变频率。
调频技术的实际应用
认知无线电
利用智能技术来实现无线电 频谱的有效利用和优化。
通过检测载波信号的相位变化，恢复调制信号。
调制与解调的性能评价
调制与解调的性能影响通信系统的质量。评价指标包括信噪比、频谱利用率、 抗干扰能力等。合理评估性能有助于设计和优化高效的调制解调系统。
频率调制与解调的发展趋势
数字调制
数字调制技术的发展将在通 信系统中起到重要作用。
软件定义无线电
通过软件控制无线电设备， 实现更高的灵活性和性能。
调频技术在通信领域有广泛的应用。它能够提供稳定的通信信号，并具有抗 干扰能力强、传输距离远的优点。广播、无线电导航和移动通信等领域都使 用调频技术。
Байду номын сангаас
解调的原理与方法
1
幅度解调(AM)
通过检测载波信号的幅度变化，恢复调制信号。
2
频率解调(FM)
通过检测载波信号的频率变化，恢复调制信号。
3
相位解调(PM)
高频电路原理与分析-第7 章频率调制与解调
本章介绍频率调制与解调的基础概念、分类、原理与方法，以及调频技术的 实际应用。探讨解调的原理与方法，评价调制与解调的性能，并展望频率调 制与解调的发展趋势。
调制与解调的基础概念
幅度调制文档
幅度调制1. 什么是幅度调制？幅度调制（Amplitude Modulation）是一种调制技术，在通信领域中广泛应用。
它是通过改变载波信号的幅度来传输信息信号的调制方法。
在幅度调制中，信息信号会改变载波信号的振幅，从而在载波信号中嵌入了信息信号，实现了信号的传输。
2. 幅度调制的原理在进行幅度调制之前，需要了解以下几个关键概念：•载波信号（Carrier signal）：载波信号是一种高频信号，通常由正弦波构成。
它的频率通常远高于信号中的最高频率成分。
•信息信号（Message signal）：信息信号是要传输的实际信息，例如声音、图像等。
信息信号通常是低频信号，频率远远低于载波信号的频率。
在幅度调制中，将信息信号乘以一个高频载波信号。
这样做的目的是将信息信号“嵌入”到载波信号之中，使其在频谱中的位置发生改变。
这样的改变可以通过解调器进行还原，从而得到原始的信息信号。
3. 幅度调制的数学表达幅度调制可以用以下数学公式来表示：S(t) = (1 + k* m(t)) * cos(2πf_c t)•S(t)是输出的调制信号；•m(t)是信息信号；•k是调制指数，控制了信息信号对载波信号幅度的影响程度；•f_c是载波信号的频率；•t是时间。
这个数学公式表示了，在每个时刻t，输出信号的幅度等于1 + k* m(t)乘以载波信号的幅度。
其中，k* m(t)是信息信号对载波信号幅度的调制部分。
4. 幅度调制的优点和缺点4.1 优点•幅度调制技术简单，容易实现；•传输效果稳定，对干扰的抵抗能力较强；•传输距离较远；•广泛应用于广播和电视信号传输领域。
4.2 缺点•幅度调制只能传输一个信号，不适用于多信号传输；•对噪音较敏感，传输质量易受到干扰影响；•需要更宽的频带来传输信息信号，资源利用率较低。
5. 幅度调制的应用幅度调制广泛应用于以下领域：•广播和电视传输：在广播和电视传输中，幅度调制被广泛采用。
广播电台和电视台通过调制信息信号到载波信号上，将节目内容传输到接收器中，供听众或观众接收。
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。
上一页 下一页 返回
4.1概述
2.双边带调幅(DSB) 1)双边带调幅信号数学表达式
上一页 下一页 返回
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。
上一页 返回
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。
上一页 下一页 返回
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
7 频率调制与解调.2 (2)
p>1 A2 < 1 A2 < A1
p (1 p1 )(1 p2 p1 p2 ) , p1
, p2
m A1M c M c , 最大频偏 2p
A2 M 2 c c , 中心频率偏移 2 2 m A2 kf 2 M , 非线性失真系数 m 2 A1
缺点
Δ ω减小，Sf减小。
（2）变容二极管部分接入的直接调频电路
振荡器部分
主振交流回路 实际电路 其他包括：并 联 电 容 C1 ， 串 连电容C2
相关计算公式：
c
1 C2C jQ L(C1 ) C2 C jQ
3 2 1 ( 1) 1 2 , A1 , A2 2 2p 8p 4 p 2 p(1 p1 )
ω （t） ωc [1 ( 1)m ] mωccost
2
8 2
2
( 1)ωc m cos2t 8 2
2
ωc ωc ωmcost ω2mcos2t
中心频 率偏移 二次谐 波失真
结论
1、∵ Cj～u的非线性，使 ω c 产生偏移Δ ω c
=>直接调频先在较高载波频率下调频，再混频到较低的频率； 间接调频先在较低的载波频率下调相，再倍频和混频到高频。 （3）间接调频的最大 mp在调制信号v的最 低频率分量下得到。 （积分导致出现在 分母上）
mp KVm
＝>计算时以最低调制 频率为准。
(1) 矢量合成法
对于单音调制的调相信号，有： vo (t ) Vm cos(ct M p cos t )
Vm cos ct cos( M p cos t ) Vm sin ct sin( M p cos t )
第7章振幅调制
第7章振幅调制
(3) 振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。
(4) 频率调制：调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调 制信号线性变化。
(5) 相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随 调
制信号线变化振。幅 检 波 振 幅 调 制 的 逆 过 程 (6) 解调方式： 鉴 频 调 频 的 逆 过 程
第7章 振幅调制
➢7.1 概述 ➢7.2 振幅调制原理及特性 ➢7.3 振幅调制电路 ➢7.4 振幅调制的解调
第7章振幅调制
重点： 振幅调制波的基本特性(数学表达式，波形
图，频谱图，带宽，功率)。 解调原理
难点： 峰值包络检波器的工作原理
第7章振幅调制
概述
振幅调制
解调（检波) 属于 频谱线性搬移电路
混频（变频）
语言
调制信号：需要传输的信号（原始信号） 图像 vVco st
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波
三角波 vcVccoc st ()
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
(1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程 (2) 解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程
ma
1UmaxUmin 2 Uc
VmaxVc(1ma)
Vc
m VminVc(1ma)
a
ma
0时 1时
ma
1时
未调幅 最大调幅(百分之百) 过调幅,包络失真,
实际电路中必须避免
波形特点：1）调幅波的振幅（包络）变化
规律
与调制信号波形一致
弱程度
2) 调幅度ma反映了调幅的强 一般可m以a值看越出大：调幅越深第7章振幅调制
第7章频率调制与解调
2024/8/8
16
间接调频中的调相方法： (1) 矢量合成法：针对窄带调相。
uPM (t) Uc cos(ct mp cost)
Uc cosct cos(mp cost) Uc sinct sin(mp cost) 当m p π/12时：uPM (t) U c cosct U cmp cost sin ct
本章的重点是调频和鉴频。
2024/8/8
1
1、调频信号的时域分析
调制信号： u U cost；载波信号 ：uc Uc cosct； 瞬时频率： (t) c (t) c k fU cost c m cost
k f :比例常数 (调制灵敏度 ); m k fU : 峰值角频偏。
调频信号瞬时相位： (t )
变容二极管调频器：用调制信号去控制振荡器的变容二极管的 结电容，是最常用的调频方法，本章要重点讲这种调频电路。
电抗管调频：用电子管、晶体管或场效应管作为振荡器的等效 可控电抗，在调制信号控制下实现调频，目前这种调频方法已 很少使用。
(2) 间接法：对调制信号先积分，再调相可以实现调频。
间接法的关键是如何调相，调相方法包括：矢量合成法、 可变移相法和可变延时法。
J
2 n
(mf
)
n
Uc2 2RL
Pc ,
J
2 n
(mf
)
1
n
说明：调频波的平均功率和未调载波的平均功率相等。因此调
频器可以理解为功率分配器，它的功能是将载波功率分配给每
个边频分量，而分配的原则与调频指数mf有关。
4、调频波和调相波的比较
调制信号：u U cost 载波信号：uc Uc cosct
Δfm＝75kHz，Fmax=15kHz，Bs=180kHz>>2Fmax=30kHz。 适用频段：由于FM信号的带宽较宽，因此FM只用于超短 波和频率更高的波段。
信号的调制与解调原理
信号的调制与解调原理一、引言调制与解调是现代通信系统中不可或缺的重要环节，它们承担着将信息信号转换为适合传输的信号和将传输的信号还原为原始信息的任务。
本文将从调制和解调的基本原理、常见调制方式以及解调技术等方面进行阐述。
二、调制的基本原理调制是指将原始信息信号与载波信号相结合，通过改变载波信号的某些特性来表示原始信息的过程。
调制的目的是将原始信息信号转换为适合传输的高频信号，以便在信道中传输。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
1. 幅度调制（AM）幅度调制是通过改变载波信号的振幅来表示原始信息的一种调制方式。
在AM调制中，载波信号的振幅随着原始信息信号的变化而变化，从而在载波信号中嵌入了原始信息。
解调时，通过提取载波信号的振幅变化即可还原原始信息。
2. 频率调制（FM）频率调制是通过改变载波信号的频率来表示原始信息的一种调制方式。
在FM调制中，载波信号的频率随着原始信息信号的变化而变化，从而在载波信号中嵌入了原始信息。
解调时，通过提取载波信号频率的变化即可还原原始信息。
3. 相位调制（PM）相位调制是通过改变载波信号的相位来表示原始信息的一种调制方式。
在PM调制中，载波信号的相位随着原始信息信号的变化而变化，从而在载波信号中嵌入了原始信息。
解调时，通过提取载波信号相位的变化即可还原原始信息。
三、解调的基本原理解调是将传输过程中的调制信号恢复为原始信息的过程。
解调的目的是将调制过的信号转换为与原始信息相同的信号，以便进行后续处理或输出。
常见的解调方式有包络检波、频率解调和相位解调。
1. 包络检波包络检波是一种常用的解调方式，适用于幅度调制（AM）信号的解调。
在包络检波中，通过提取载波信号的振幅变化来还原原始信息信号。
具体方法是将调制信号经过一个非线性元件，使其产生包络波形，然后通过低通滤波器去除高频成分，得到原始信息信号。
2. 频率解调频率解调是一种常用的解调方式，适用于频率调制（FM）信号的解调。
实验六和七（调频及解调）
实验六和七（调频及解调）实验六变容⼆极管调频器⼀、实验⽬的1．通过实验进⼀步掌握调频原理。
2．了解变容⼆极管调频器电路原理及电路中元器件的作⽤。
3．了解调频器调制特性及测量⽅法。
4．观察寄⽣调幅现象，了解其产⽣原因及消除⽅法.5．进⼀步掌握利⽤调制度测量仪测量频偏的技术。
⼆、预习内容1．复习频率调制的原理2．复习变容⼆极管的⾮线性特性，及变容⼆极管调频振荡器调制特性。
3．复习⾓度调制的原理和变容⼆极管调频电路有关资料。
4．复习调制度测量仪测量频偏的技术。
三、实验原理频率调制和相位调制是被⼴泛采⽤的两种基本调制⽅式。
其中，频率调制（Frequency Modulation）简称调频，它是使载波信号的频率按调制信号规律变化的⼀种调制⽅式；相位调制（Phase Modulation）简称调相，它是使载波信号的相位按调制信号的规律变化的⼀种调制⽅式。
两种调制⽅式都表现为载波信号的瞬时相位受到调变，故统称为⾓度调制（Angle Modulation），简称调⾓。
调⾓波包含调频波和调相波，它们都是等幅的⾼频振荡，要传送的信息分别反映在⾼频振荡的频率和相位变化上。
要从调⾓波中解调出原调制信号，必须采⽤频率检波器和相位检波器。
从调频中检出随⾓频率变化的调制信号的过程称为频率检波，简称鉴频。
从调相波中检出随相位变化的调制信号的过程称为相位检波，简称鉴相。
1．频率调制的基本原理：设⾼频载波为u c =U cm cosωc t,调制信号为U Ω(t),则调频信号的瞬时⾓频率瞬时相位Ω+==tf c t dtt u k t dt t t 0)()()(ωωφ)()(t u k t f c Ω+=ωω调频信号其中k f 为⽐例系数。
上式表明,调频信号的振幅恒定,瞬时⾓频率是在固定的载频上叠加⼀个与调制信号电压成正⽐的⾓频率偏移(简称⾓频偏)Δω(t)=k f u Ω(t),瞬时相位是在随时间变化的载波相位φc (t)=ωc t 上叠加了⼀个与调制电压积分成正⽐的相位偏移(简称相偏)Δφ(t)=k f ∫t 0u Ω(t)dt。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
幅度调制与解调
一、 实验目的
(1) 了解集成模拟乘法器的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。
(2) 掌握用集成模拟乘法器实现调幅与解调的方法。
二、 实验原理
调幅是指载波的幅度随调制信号的变化规律而变化，而其角频率和初相位均 为常数；而解调则是从调幅波中取出低频信号。
*
设载波电压为U c = U c cos c t ，调制电压为u 「二U^COS" t ，通
常满足
f 1
o 根据定义，已调信号的振幅随调制信号 u ■，线性变化，由此
可得振幅调制信号振幅U m (t)
U m (t) = U c AU c (t^U c k a U 。
=U c + k a U 。
cos 。
t = U c (V mcos 。
t)
调幅度(调制度):
可得调幅信号的表达式
U AM (t) = U m (t)cos c
二
U c (1 mcos 1
t)cos c
k a 又称为调制灵敏度
U c
U c
m .1时，U M（t）会出现负值，导致调幅波会反相，包络将不能反应调制信号的变化，这为
过调制现象。
实际过调幅波形往往如图（e），无法解调，且占据频带很宽，因此在标准幅
度调制中，不允许出现过调，要求m乞1。
用MC1496集成电路构成的调幅与解调电路图如下图所示。
图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（+ 12V，-
8V ），所以5脚偏置电阻R15接地。
电阻R i、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，
保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。
载波信号加在 U1 - U4的输入端，即引脚& 10
之间；载波信号U c经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接
地。
调制信号加在差动放大器 U5、U6 的输入端，即引脚1、4之间，调制信号U「经低频偶
合电容E1从1脚输入。
2、 3脚外接1k「电阻，以扩大调制信号动态范围。
当电阻增大，
线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。
已调制信号取自双差动放大器的两级电极（即
引出脚& 12之间）输出。
调制电路
SSB
置电压接近下列参考值:
管脚 1 2
3 4 5
6 7
8 9 10 11 12 13 14 电压 (V)
-0.74 -0.74 0
-7.16 8.7
5.93
0 5.93
8.7
-8.2
R 11、R 12、R 13、R 14与电位器 W i 组成平衡调节电路，改变 W i 可以使乘法 器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅波。
为了使MCI496各管脚的电压接近上表，只需要调节 W i 使1、4脚的电压差 接近0V 即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于OV o (2) J1端输入载波信号U c (t), f c =465khz, U C (P _P )=500mv ，调节平衡电位器 W1，使输出信号U o (t)中有载波输出(此时U 1与U 4不相等)。
再从J2端输入调 制信号，其f 产1Okhz ，当U (P _P )由零逐渐增大时，则输出信号U o (t)的幅度发生 变化，最后出现调幅信号的波形，并由 m =
U m max
一 U
“讪 记下AM 波对应
U m max +U m min
U mmax 和U mmin ，并计算调幅度m 。
(3) 在保持调幅波输出的基础上，将调幅波和咼频载波输入解调乘法器 J11和J8 端，
三、实验内容
(1)静态工作点调测：使调制信号
二0,载波Uc = 0，调节W 1使各引脚偏
1K
SSB
解调电路
用示波器观测解调器的输出，记录其频率和幅度。
四、实验仪器
(1)双踪示波器
(2)信号发生器
(3)低频信号发生器
(4)万用表
五、实验报告内容
(1)整理实验数据，写出实测 MC1496各引脚的实测数据
(2)画出调幅实验中m = 30%、100%、m > 100%的调幅波形，分析过调幅的原因。
(3)画出当改变W i时能得到几种调幅波形，分析其原因。
(4)画出实验内容3中解调器的输出波形。
六、思考题
三极管调幅与乘法器调幅各自有何特点？当它们处于过调幅时，两者的波形有何
不同？。