信号的调幅与解调 ppt
合集下载
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)。
调幅与解调
ω0-Ω ω0+Ω
3ω0-Ω 3ω+Ω
从频谱可见斩波调幅产生的也是 抑制载波的双边带的调幅波（DSB-SC）
作业
教材398页 习题9.5 习题9.6
是有调幅作用的，请回答“为什么？”
§9.3.3 模拟乘法器调幅
v
k • v • v0
k(V cos t)(V0 cos0t)
v0
k 2
VV0
§9.1.1 调制的作用
调制的作用主要有2个
作用1：在无线通信中，为了便于信号发射 （天线不能太长，而只有当天线长度与波长相 当时才能将电磁波辐射出去），将低频短的原 始信息（如语音）调制到高频段；
作用2：提高信道的利用率
通过频域复用（如一个空间可传多个电台） 通过先进的调制技术（如日益提高的上网速率）
t
§9.2.1 调幅指数（又称调幅度）的概念
maV0
V0
maV0
Vmax V0 (1 ma ) Vmin V0 (1 ma )
从图上可以看出
ma
1 2
(Vm
a
x
Vm
in
)
V0
Vmax V0 V0 Vmin
V0
V0
已调波表达式为 (V0 kaV cos t) cos0t
V0 (1
kaV V0
+
vb(t)
VBB – +–
v
+–
–
+
VBB(t)
L
Vcc
–+ Vcc
C vo(t)
基极调幅示意图
基极调幅的优缺点
优点：
调制信号vΩ经过功放的放大再输出，因此不需 要很高的注入功率，对调制器的小型化有利；
信号的幅度调制与解调
载波信号的频谱
解调后的频谱 还原后的信号
内容（1）调制器的设计思路
∗ 把原信号模拟为一具体函数,如:x(t)=10*cos(t)，t在(-10*pi,10*pi) 之间,然后再通过调制器g(t)=cos((100)*t)把这信号调制为另一个 频率的信号y=x(t).*g(t) 中去。
内容（2）解调器的设计思路
把已调制出的信号y（t）在解调器中加信号m(t)=cos(100*t), 把信号频率还原，然后通过门函数h(t)=sin(100*t)./(pi*t)滤波 并调整幅度，使信号还原为原信号。
原理（总）
放射器： 放射器：y(t)=x(t).*g(t) 接收器：1.z(t) 接收器：1.z(t)=y(t).*m(t) 2.h为滤波器 2.h为滤波器 zz(t)=z*h zz(t)=z*h
原理（发射器）
原信号频谱图 输入信号 载波信号的频谱图 输出信号 调制后的信号
原理（接收器）
调制后的信号的频谱 调制后的信号的频谱
实际应用背景（2）详例
∗ 在大气层中，音频范围（10Hz—20KHz）的信号传输将急 剧衰减，而较高频率的信号将传播到很远的距离。 ∗ 因此，要想在依靠通过大气层来进行传播的通信信道上 传输像语言或音乐这样的音频信号，就必须首先在发射 机中通过适当处理把这些信号嵌入到另一个较高频率的 信号中去。然后在接收端把信号提取出来。 ∗ 这也就是日常生活中，收音机的AM调幅按钮。
mt2h为滤波器zztzh原理发射器输入信号输入信号输出信号输出信号原信号频谱图载波信号的频谱图调制后的信号原理接收器还原后的信号还原后的信号调制后的信号的频谱载波信号的频谱解调后的频谱
信号的幅度调制与解调
∗ 通信xx班
∗ 课程老师： ∗ 小组成员：
高频电子电路振幅调制和解调ppt
集电极直流电源 Vcc 提供的功率: P PT VccIcoT
调制信号提供得平均功率:
Pc
P=ow
P
1 2
ma 2 PT
1 2
ma 2Vcc IcoT
平均输出功率:
1
POCW 2
1 2
I
R 2
cm1 p
d
(t
)
PoT
(1
1 2
ma2 )
Pcav
P=av
Poav
载波输出功率
PCT
(1
1 2
调幅度:
ma
2a2V a1
结论:
(1)调幅度得大小由调制信号电压振幅及调制器得特性曲线
所决定
(2)通常,a2<<a1因此用这种方法所得到得调幅度不大。
在平方律调幅中,管子工作于甲类非线性状态,效率低,只适用
于低电平调幅、
图 9、3、2 串联双二极管平衡调幅器简化电路
i1 a0 a1(V0 cos0t V cos Ωt) a2 (V0 cos0t V cos Ωt)2
3、 修正得移相滤波法 sin[(2 1) Ωt]
在单边带调幅与双边带调幅之间,有一种折衷方 式,即残留边带调幅。她传送被抑制边带得一部分,同 时又将被传送边带也抑制掉一部分。为了保证信号无失 真地传输,传送边带中被抑制部分与抑制边带中得被传 送部分应满足互补对称关系。
特点: 所占频带比单边带略宽一些; 她在ω０附近 得一定范围内具有两个边带,因此在调制信号(例如电 视信号)含有直流分量时,这种调制方式可以适用; 残
3、 检波得分类
检波
二极管检波器 器件
三极管检波器 小信号检波器
信号大小 大信号检波器 包络检波器
信号调制的基本原理PPT
• 根据瞬时相位与瞬时角频率得关系可知,对 式(4-24)积分可得调频波得瞬时相位
• (4-26) t
t
t
f (t)
(t )dt
0
0 c
f u (t)dt
ct f
0 u (t)dt
•
f (t ) f
t
0 u (t )dt
(4-27)
• 表示调频波瞬时相位与载波信号相位得偏
4、2 幅度调制原理及特性
• 4、2、1 普通调幅(AM )
• 1、 普通调幅信号得数学表达式
• 首先讨论调制信号为单频余弦波时得情况, 设调制信号为
• u (t) um cos t cos 2 Ft (4-2)
• 设载波信号为
•
uC (t) Ucm cosct cos 2 fct (4-3)
• 调频信号数学表达式
(4-31)
4、3、2 调频信号分析
• uFM Ucm cos(ct mf sin t) (4-32)
•
mf
k f Um
m
为调频波得最大相移,又称调
频指数。 m值f 可大于1
• 给出了调制信号、瞬时频偏、瞬时相偏、 对应得波形图
4、3、2 调频信号分析
图4-19 调频信号的波形图
• 4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
• 由式(4-15)可得SSB调幅信号数学表达式为
• 取上边带时
•
(4-17)
• •
取下边带时
uSSB (t)
1 2
KmaU cm cos (c
)t
(4-18)
uSSB (t )
1 2
KmaU cmcos(c
)t
4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
• (4-26) t
t
t
f (t)
(t )dt
0
0 c
f u (t)dt
ct f
0 u (t)dt
•
f (t ) f
t
0 u (t )dt
(4-27)
• 表示调频波瞬时相位与载波信号相位得偏
4、2 幅度调制原理及特性
• 4、2、1 普通调幅(AM )
• 1、 普通调幅信号得数学表达式
• 首先讨论调制信号为单频余弦波时得情况, 设调制信号为
• u (t) um cos t cos 2 Ft (4-2)
• 设载波信号为
•
uC (t) Ucm cosct cos 2 fct (4-3)
• 调频信号数学表达式
(4-31)
4、3、2 调频信号分析
• uFM Ucm cos(ct mf sin t) (4-32)
•
mf
k f Um
m
为调频波得最大相移,又称调
频指数。 m值f 可大于1
• 给出了调制信号、瞬时频偏、瞬时相偏、 对应得波形图
4、3、2 调频信号分析
图4-19 调频信号的波形图
• 4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
• 由式(4-15)可得SSB调幅信号数学表达式为
• 取上边带时
•
(4-17)
• •
取下边带时
uSSB (t)
1 2
KmaU cm cos (c
)t
(4-18)
uSSB (t )
1 2
KmaU cmcos(c
)t
4、2、3 单边带调幅信号(SSB)
信号的调幅与解调-PPT
求：Ma，Ucm, fc，F。
14
三.调幅信号的频谱
u AM (t) U cm (1 M a cos t) cosct
Ucm cosct UcmM a cos t cosct
U cm
cosct
1 2
M aU cm
cos(c
)t
1 2
M aU cm
cos(c
)t
载频 上边频 下边频
载频 上边频
复杂调制信号调幅的频谱
调幅波的频带宽度为： BW=2Fn
下边带 上边带
调制过程为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱 不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。 调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。
18
复杂调制信号调幅的频谱
1.调幅的实质是频谱的线性搬移 2.调幅必须采用非线性电路实现
19
有新的频率产生
频率变换作用
线性电路
没有新的频率产生
非线性电路
有新的频率产生
27
1.非线性元件的频率变换作用 一个信号通过线性元件和非线性元件
产生频率：
ω，2ω，3ω等谐波
28
两个信号通过线性元件和非线性元件
产生组合频率： ω =|±pω1 ±qω2| (p、q =0，2，3 ……)
29
结论
1.一个正弦信号通过非线性元件产生基波和多 次谐波。
11
调幅系数
Ucm (1 M a cos t) cosct
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的 最小值。
Ma 表 明 载 波 振 幅 受 调 制 控 制 的 程 度 ， 一 般 要 求 0≤Ma≤1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信 号的变化。Ma>1的情况称为过调制,
14
三.调幅信号的频谱
u AM (t) U cm (1 M a cos t) cosct
Ucm cosct UcmM a cos t cosct
U cm
cosct
1 2
M aU cm
cos(c
)t
1 2
M aU cm
cos(c
)t
载频 上边频 下边频
载频 上边频
复杂调制信号调幅的频谱
调幅波的频带宽度为： BW=2Fn
下边带 上边带
调制过程为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱 不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。 调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。
18
复杂调制信号调幅的频谱
1.调幅的实质是频谱的线性搬移 2.调幅必须采用非线性电路实现
19
有新的频率产生
频率变换作用
线性电路
没有新的频率产生
非线性电路
有新的频率产生
27
1.非线性元件的频率变换作用 一个信号通过线性元件和非线性元件
产生频率：
ω，2ω，3ω等谐波
28
两个信号通过线性元件和非线性元件
产生组合频率： ω =|±pω1 ±qω2| (p、q =0，2，3 ……)
29
结论
1.一个正弦信号通过非线性元件产生基波和多 次谐波。
11
调幅系数
Ucm (1 M a cos t) cosct
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的 最小值。
Ma 表 明 载 波 振 幅 受 调 制 控 制 的 程 度 ， 一 般 要 求 0≤Ma≤1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信 号的变化。Ma>1的情况称为过调制,
第4章幅度调制与解调电路
上一页 下一页 返回
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
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
通信原理-第5章 振幅调制、解调及混频 63页 2.5M PPT版
可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：
载 波 分(量 c ):不 含 传 输 信 息
上边频分量 c :含传输信息 下边频分量 c :含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 m aU c
1 2
m
aU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
5.3 .2 高电平调幅电路 1. 集电极调幅电路 2. 基极调幅电路
返回
5.3 振幅调制电路
A信 M:u 号 AM U c(1m co ts)co cts 纯调幅 DS 信 B :u 号 DSB k U U cco tsco cts 调,调 幅相 SS 信 B:u 号 SS BU (c otcso ctssi n tsi n ct) 调,调 幅频
n
Uncosc(n)t
5.2.2双边带( double sideband DSB)调幅信号 2. 波形与频谱
休息1 休息2 返回
调制信号
下边频
载波
c 上边频
(1) DSB信号的包络正比于调制信号 Uco s t
仿真
(2) DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周 时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振 幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。
返回
（则1那）有么设u 调A ：幅M 载U 信波c号信1（ 号 n 已 ：1m 调un cc 波U ）o c可n cts 表o (达n sc)t为c：调 o u 制cA t信sM 其号中：U u ：m m ( tn )U c cko aoU cs sttn
载 波 分(量 c ):不 含 传 输 信 息
上边频分量 c :含传输信息 下边频分量 c :含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 m aU c
1 2
m
aU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
5.3 .2 高电平调幅电路 1. 集电极调幅电路 2. 基极调幅电路
返回
5.3 振幅调制电路
A信 M:u 号 AM U c(1m co ts)co cts 纯调幅 DS 信 B :u 号 DSB k U U cco tsco cts 调,调 幅相 SS 信 B:u 号 SS BU (c otcso ctssi n tsi n ct) 调,调 幅频
n
Uncosc(n)t
5.2.2双边带( double sideband DSB)调幅信号 2. 波形与频谱
休息1 休息2 返回
调制信号
下边频
载波
c 上边频
(1) DSB信号的包络正比于调制信号 Uco s t
仿真
(2) DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周 时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振 幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。
返回
（则1那）有么设u 调A ：幅M 载U 信波c号信1（ 号 n 已 ：1m 调un cc 波U ）o c可n cts 表o (达n sc)t为c：调 o u 制cA t信sM 其号中：U u ：m m ( tn )U c cko aoU cs sttn
第5章调制与解调共51讲160页课件
18
残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种 调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决 了单边带滤波器不易实现的难题。
在残留边带调制中，除了传送一个边带外，还保留了另外 一个边带的一部分。对于具有低频及直流分量的调制信号， 用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想 滤波器，在残留边带调制中已不再需要，这就避免了实现上 的困难。
接将载频与调 制信号相乘
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
15
[优点] 发送功率利用率提高
uDSB Auuc AUm cos t Ucm cosct
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
[不足]
1) 存在180deg相位突变点; 2) 包络变化不反映调制信号 的变化；
41
失真原理 放电时常数过大，导致放电过慢形成。 解决办法
降低放电时常数， 使放电速率快于 包络下降速率 不失真条件
RC 1 ma2 ma
42
1）大信号包络检波 实用电路
Ri：为后级电路输入电阻，
此处作为检波负载。
CC：隔离Uo中的直流分量，
只让交流成份送至后级处理，
CC的容抗要求远小于Ri阻抗
u (t) Um cos t Um cos 2Ft 2F
又令载波信号
uC (t) Ucm cosct Ucm cos 2fc t c 2fc 调幅波振幅(包络) （与调制信号成比例）
U AM (t) Ucm kaUm cost
Ucm(1
ka
U m Ucm
c ost )
6
普通调幅波的表达式、功率与效率计算 三种调幅波的波形图、频谱图
残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种 调制方式，它既克服了DSB信号占用频带宽的问题，又解决 了单边带滤波器不易实现的难题。
在残留边带调制中，除了传送一个边带外，还保留了另外 一个边带的一部分。对于具有低频及直流分量的调制信号， 用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想 滤波器，在残留边带调制中已不再需要，这就避免了实现上 的困难。
接将载频与调 制信号相乘
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
15
[优点] 发送功率利用率提高
uDSB Auuc AUm cos t Ucm cosct
1 2
AUmUcm cos(c
)t
cos(c
)t
[不足]
1) 存在180deg相位突变点; 2) 包络变化不反映调制信号 的变化；
41
失真原理 放电时常数过大，导致放电过慢形成。 解决办法
降低放电时常数， 使放电速率快于 包络下降速率 不失真条件
RC 1 ma2 ma
42
1）大信号包络检波 实用电路
Ri：为后级电路输入电阻，
此处作为检波负载。
CC：隔离Uo中的直流分量，
只让交流成份送至后级处理，
CC的容抗要求远小于Ri阻抗
u (t) Um cos t Um cos 2Ft 2F
又令载波信号
uC (t) Ucm cosct Ucm cos 2fc t c 2fc 调幅波振幅(包络) （与调制信号成比例）
U AM (t) Ucm kaUm cost
Ucm(1
ka
U m Ucm
c ost )
6
普通调幅波的表达式、功率与效率计算 三种调幅波的波形图、频谱图
第五章 信号变换一：振幅调制、解调
普通调幅（ 普通调幅（AM）：含载频、上、下边带 ） 含载频、 双边带调幅（ 双边带调幅（DSB）：不含载频 ） 单边带调幅（ 单边带调幅（SSB）：只含一个边带 ） 残留单边带调幅（ 残留单边带调幅（VSB）：含载频、一个 ） 含载频、 边带
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
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
- 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)。
幅度变化量
u A( t M ) ( U c m k a U m c o t)c so c t s
调幅系数
Ucm (1kU aU c m mco ts)cocst
U c( m 1 M ac o t)c so c ts
-
10
信号的调幅与解调
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的 最小值。 Ma 表 明 载 波 振 幅 受 调 制 控 制 的 程 度 ， 一 般 要 求 0≤Ma≤1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信 号的变化。Ma>1的情况称为过调制,
求：Ma，Ucm, fc，F。
-
13
三.调幅信号的频谱
信号的调幅与解调
u A( t M ) U c( 1 m M a c o t)cso c t s
U cc mo c t U s cM m a c o tcs o c t s
U cm cocts1 2M a U cm cocs ()t1 2MaUcmcosc()t
画出它们的频谱图。
-
15
例题二
已知频谱图，写出表达式。
u
10v
4v
4v
0 95 100 105
信号的调幅与解调
f（kHz）
-
16
复杂调制信号调幅的频谱
信号的调幅与解调
调幅波的频带宽度为： BW=2Fn
下边带 上边带
调制过程为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱 不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。 调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。
（1）为了提高信号的频率，以便更有效地将信号从天 线辐射出去。由天线理论可知，只有当辐射天线的尺寸 与辐射的信号波长相比拟时，才能进行有效的辐射。而 我们需要传送的原始信号，如声音等，通常频率较低 （波长较长），所以需要通过调制，提高其频率，以便 于天线辐射。
-
5
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。
-
8
信号的调幅与解调
-
9
二.调幅信号的数学表达式
信号的调幅与解调
设载波u C(t)的表达式和调制信号u(t)的表达式分别为：
uc(t)Ucm cocst
u(t)U mco ts
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
U cm kaU mco ts
调幅波表达式为
几个概念 调制信号
所要传输的原始电信号，如声音信号、图像 信号等，称为调制信号，用 u (t)表示
载波
高频振荡信号是用来携带低频信号的高频 振荡信号, 称为载波，用u c (t)表示 ，载波 通常采用高频正弦波。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
已调波
受调后的信号称为已调波，用u (t)表示。
-
4
二、为什么要进行调制
信号的调幅与解调
-
11
不同Ma时的已调波波形
信号的调幅与解调
-
12
问题与思考
信号的调幅与解调
1.已知：Umax＝10，Umin＝6，求Ma。
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
例题四
信号的调幅与解调
设载波功率PC=150W，问调幅系数为1及0.3时，总边频 功率，总平均功率及已调波最大瞬时功率各为多少？
由本例可以得出如下结论：
（1）调幅信号的边频功率与调幅系数有关，调幅系数 越大，边频功率越大。
（2）在实际的通信系统中，由于信号的幅度是变化的， 平均的调幅系数较小，因此，在已调波的总功率中，载 波功率占了绝大部分，边频功率只占极小部分。
（3）由于有用信息（调制信号）只包含在边频（边带）
中，载频并不包含有用信息，故一般调幅在功率利用方
面存在极大浪费。
-
21
例题五
信号的调幅与解调
已知：调幅波表达式为
uAM（t）=10(1+0.6cos2π×3×102t+0.3cos2π× 3×103t)cos2π×106t (v)
求：1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。 2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW
-
6
信号的调幅与解调
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。
对模拟信号具有三种调制方式：调幅、调频和调相。
u(t)Umcocst
调幅
振幅随调制信号改变
调频
频率随调制信号改变
调相
相位随调制信号改变
-
7
3.2调幅信号分析
一.调幅信号的波形
信号的调幅与解调
-
17
复杂调制信号调幅的频谱
信号的调幅与解调
1.调幅的实质是频谱的线性搬移 2.调幅必须采用非线性电路实现
-
18
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
信号的调幅与解调
f（kHz）
-
19
四、调幅波的功率分配
信号的调幅与解调
1.载波的功率
信号的调幅与解调
任务3 调幅与检波
-
1
信号的调幅与解调
3.1调制概述 3.2调幅信号分析 3.3 调幅电路 3.4 收音机中的检波电路
-
2
调幅信号
信号的调幅与解调
高频 放大
混频
本机 振荡
中频 放大
检波
低频 放大
收音机中必不可少的电路
-
3
3.1调制概述
信号的调幅与解调
一、什么是调制
调制：将要传输的低频信号装载的高频信号上。 解调：将低频信号从高频信号上还原出来。
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 a2Pc
PP1P212Ma2Pc
3.总平均功率
P P cP 1P 2P c1 2M a 2P C(1 12Ma2)Pc
4.最大瞬时功率
Pm
ax(1Ma)2
Uc2m 2RL
-
20
。
-
22
五.双边带信号
载频 上边频 下边频
载频 上边频
下边频
-
14
例题一
信号的调幅与解调
已知：
u A( tM ) 1 ( 1 0 0 .5 c2 o 1 st) 0 c2 o 0 1 st 0
u A ( t) M 1 ( 1 2 0 .4 c2 o 3 s 1 3 t) c 0 2 o 1 s 6 t0