高频电子线路张肃文第五版Chapter7振幅调制与解调PPT课件
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(高频电子线路)第七章频率调制与解调
02
频率调制
定义与原理
定义
频率调制是一种使载波信号的频率随 调制信号线性变化的过程。
原理
通过改变振荡器的反馈电容或电感， 使其等效谐振频率随调制信号变化， 从而得到调频信号。
调频信号的特性
线性关系
调频信号的频率与调制信号成线性关系， 即f(t)=f0+m(t)，其中f(t)是瞬时频率， f0是载波频率，m(t)是调制信号。
介绍了多种调频解调的方法，包括相 干解调和非相干解调，并比较了它们
的优缺点和应用场景。
调频信号的特性分析
详细分析了调频信号的频率、幅度和 相位特性，以及这些特性如何影响信 号的传播和接收。
频率调制与解调的应用
讨论了频率调制与解调在通信、雷达、 电子战等领域的应用，并给出了具体 的应用实例。
未来研究方向与挑战
带宽增加
调频指数
调频指数是调频信号的最大瞬时频率与 载波频率之差与调制信号幅度之比的绝 对值，表示调频信号的频率变化范围。
调频信号的带宽随着调制信号的增加 而增加，因此具有较好的抗干扰性能。
调频电路实现
01
02
03
直接调频电路
通过改变振荡器元件的物 理参数实现调频，具有电 路简单、调频范围较窄的 优点。
调频系统集成化 与小型化研究
随着电子技术的进步，未来 的研究将更加注重调频系统 的集成化和小型化。这涉及 到系统架构的设计、电路的 优化以及新型材料的应用等 多个方面。
调频技术的跨领 域应用探索
除了传统的通信和雷达领域 ，频率调制与解调技术还有 望在物联网、无人驾驶、生 物医疗等领域发挥重要作用 。未来的研究将探索这些新 的应用场景，并寻求技术与 具体领域的结合点。
第七章 振幅调制与解调
3.幅度调制是一种非线性过程，因为它将调制信 号的各频率分量变换为载波频率与这些频率的和频 和差频分量。但都是将信号的频谱在频率轴上平移。 因此，又称幅度调制为线性调制。
4.在调幅波中，欲传送的信息包含在边带内，载 波分量并不包含欲传送的信息。而它所占有的功率 却为总功率的一半以上。因此，从有效地利用发射 机功率的角度考虑，标准幅度调制是有缺点的。
vAM
v0
可见要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘
5、调制波的功率 V AM V0 ( 1 ma cos t ) cos 0 t
1 1 cos 0 t ma cos( 0 )t ma cos( 0 )t 2 2 设调幅波传输信号至负载电阻 RL上,那么调幅波各分量的功率为：
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 0 ) : 不含传输信息 上边频分量 0 : 含传输信息 下边频分量 : 含传输信息 0
调制信号 Ω
载波
调幅波
ω0
下边频 上边频
ω0-Ω ω0+Ω
(2)
限带信号的调幅波
ma 2 双边带功率 ma 2 2 2 ma 2 ma 平均总功率 1 2
2
讨论
标准调幅波的性质：
1.已调信号的幅度随调制信号而变化。因此，调幅 信号幅度的包络线近似为调制信号的波形。只要能取 出这个包络信号就可实现解调。
2.调幅波的频谱由两部分组成。一部分是未调载 波的频谱，另一部分是分别平移至 c 处的调制信 号的频谱，幅度减半。标准调幅信号所占的频带宽 度为 m ，即它是调制信号频带宽度的两倍。但 2 从传递信息的角度看，标准调幅信号所占的频带宽 度中有一半是多余的，因此，这种调幅方式在频率 资源利用上是有缺点的。
振幅调制与解调
按权益法核算的一般要设置“成本”、“损益调整 ”、“其他权益变动”三个明细账户。
贷方登记计提的减值 准备，借方登记处置 长期股权投资时转销 的已提减值准备，期 末贷方余额，反映企 业已计提但尚未转销 的长期股权投资减值 准备。
贷方登记投资企业采用成本法核算时应按被投资单 位宣告发放的现金股利或利润中属于本企业的部分 、资产负债表日采用权益法核算时，根据被投资单 位实现的净利润或经调整的净利润计算应享有的份 额以及处置长期股权投资时实现的收益；借方登记 按权益法核算的被投资单位发生亏损而冲减的长期 股权投资账面价值以及处置长期股权投资时发生的 亏损。期末，本账户余额转第入7章“振本幅年调w利制ww与润.pp解tc”n.调co账m-3户5 。
maVcm 2
2 RL
2
1 8
ma2
Vc2m RL
1 4
ma2
Po
上、下边频总功率：
PDSB
2PSSB
1 2
ma2
Po
调制信号一个周期内，AM信号的平均输出功率为
PAV
PO
PDSB
PO
1 2
ma2
PO
PO (1
1 2
ma2
)
当 ma不同时，边频功率也不同。
第7章 振幅调制与解调-8
m 0 a
第7章 振幅调w制ww与.pp解tcn.调com-34
二、长期股权投资核算账户的设置
任务6.1
长期股权投资
投资收益
长期股权投 资减值准备
其借方登记长期股权投资取得时的成本以及采用权 益法核算时按被投资单位实现的净利润计算的应分 享的份额，贷方登记收回长期股权投资的价值或采 用权益法核算时被投资单位宣告分派现金股利或利 润时企业按持股比例计算应享有的份额，以及按被 投资单位发生的净亏损计算应分担的份额，期末借 方余额，反映企业持有的长期股权投资的价值。
贷方登记计提的减值 准备，借方登记处置 长期股权投资时转销 的已提减值准备，期 末贷方余额，反映企 业已计提但尚未转销 的长期股权投资减值 准备。
贷方登记投资企业采用成本法核算时应按被投资单 位宣告发放的现金股利或利润中属于本企业的部分 、资产负债表日采用权益法核算时，根据被投资单 位实现的净利润或经调整的净利润计算应享有的份 额以及处置长期股权投资时实现的收益；借方登记 按权益法核算的被投资单位发生亏损而冲减的长期 股权投资账面价值以及处置长期股权投资时发生的 亏损。期末，本账户余额转第入7章“振本幅年调w利制ww与润.pp解tc”n.调co账m-3户5 。
maVcm 2
2 RL
2
1 8
ma2
Vc2m RL
1 4
ma2
Po
上、下边频总功率：
PDSB
2PSSB
1 2
ma2
Po
调制信号一个周期内，AM信号的平均输出功率为
PAV
PO
PDSB
PO
1 2
ma2
PO
PO (1
1 2
ma2
)
当 ma不同时，边频功率也不同。
第7章 振幅调制与解调-8
m 0 a
第7章 振幅调w制ww与.pp解tcn.调com-34
二、长期股权投资核算账户的设置
任务6.1
长期股权投资
投资收益
长期股权投 资减值准备
其借方登记长期股权投资取得时的成本以及采用权 益法核算时按被投资单位实现的净利润计算的应分 享的份额，贷方登记收回长期股权投资的价值或采 用权益法核算时被投资单位宣告分派现金股利或利 润时企业按持股比例计算应享有的份额，以及按被 投资单位发生的净亏损计算应分担的份额，期末借 方余额，反映企业持有的长期股权投资的价值。
高频振幅调制与解调分析课件
优势与局限性
高频振幅调制具有抗干扰能力强、传输效率 高等优点，但也存在对信道特性敏感、对噪 声和失真较为敏感等局限性。
案例分析二
应用场景
雷达信号处理、无线电监测、频谱分析等领域。
技术原理
通过测量回波信号的振幅和相位信息，利用解调技术提取出原始信息信号。
优势与局限性
高频振幅解调能够快速准确地提取出信号特征，但同时也存在对噪声和干扰较为敏感的问 题。在实际应用中，需要根据具体需求和场景选择合适的解调方法和技术参数。
解调灵敏度
解调器从已调信号中提取低频信号的 能力，通常以dBm或dBu表示。
失真度
解调后的低频信号与原始低频信号之 间的差异程度，通常以dB表示。
噪声系数
传输通道引入的噪声与原始噪声之间 的差异程度，通常以dB表示。
06
CHAPTER
实际应用与案例分析
实际应用场景
1 2 3
通信系统
在无线通信和有线通信中，高频振幅调制与解调 技术被广泛应用于信号的传输和解码。
下调制信号。
解调器通常由二极管或晶体 管等非线性元件组成，利用 其非线性特性实现信号的解
调。
解调过程中，需要注意信号的 频率、幅度和相位等参数的变 化，以确保解调结果的准确性
。
振幅解调分类
同步解调
需要提供与载波同频的本地载波信号，通过相乘 和低通滤波器实现解调。
包络检波
利用信号包络的幅度变化，通过检波二极管实现 解调。
作为调制信号的载 体，通常是பைடு நூலகம்个高 频正弦波。
解调器
将接收到的调制信 号还原为原始信号 。
高频振幅调制系统工作原理
01
信号源产生原始信号，调制器将 原始信号加载到载波信号上，通 过改变载波信号的振幅实现信号 的调制。
高频振幅调制具有抗干扰能力强、传输效率 高等优点，但也存在对信道特性敏感、对噪 声和失真较为敏感等局限性。
案例分析二
应用场景
雷达信号处理、无线电监测、频谱分析等领域。
技术原理
通过测量回波信号的振幅和相位信息，利用解调技术提取出原始信息信号。
优势与局限性
高频振幅解调能够快速准确地提取出信号特征，但同时也存在对噪声和干扰较为敏感的问 题。在实际应用中，需要根据具体需求和场景选择合适的解调方法和技术参数。
解调灵敏度
解调器从已调信号中提取低频信号的 能力，通常以dBm或dBu表示。
失真度
解调后的低频信号与原始低频信号之 间的差异程度，通常以dB表示。
噪声系数
传输通道引入的噪声与原始噪声之间 的差异程度，通常以dB表示。
06
CHAPTER
实际应用与案例分析
实际应用场景
1 2 3
通信系统
在无线通信和有线通信中，高频振幅调制与解调 技术被广泛应用于信号的传输和解码。
下调制信号。
解调器通常由二极管或晶体 管等非线性元件组成，利用 其非线性特性实现信号的解
调。
解调过程中，需要注意信号的 频率、幅度和相位等参数的变 化，以确保解调结果的准确性
。
振幅解调分类
同步解调
需要提供与载波同频的本地载波信号，通过相乘 和低通滤波器实现解调。
包络检波
利用信号包络的幅度变化，通过检波二极管实现 解调。
作为调制信号的载 体，通常是பைடு நூலகம்个高 频正弦波。
解调器
将接收到的调制信 号还原为原始信号 。
高频振幅调制系统工作原理
01
信号源产生原始信号，调制器将 原始信号加载到载波信号上，通 过改变载波信号的振幅实现信号 的调制。
通信电子线路第7章 振幅调制与解调
Vc Vc
(1 (1
mkVaaVccoscost) cto) scosctc调指t 幅数
4
7.1.1 调幅的概念及其波形表示(续1)
Vmax Vc (1 m a )
Vc
Vmin Vc (1 ma )
ma
1 2
(Vmax
Vmin
)
Vc
Vmax Vc Vc
Vc
Vmin Vc
调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致；
23
7.2.2 AM调制电路（续4）
❖ 低电平调幅
＋ vD －
（1）单二极管调幅电路 ＋
根据载波信号的大小 vΩ
iD
可分为平方律调幅和 － 斩波/开关调幅。
ωc
平方律调幅：
＋ vc －
Bபைடு நூலகம்F
载波和调制信号均为小信号，即 Vc<< VBZ, VΩ<< VBZ 二极管伏安特性经幂级数展开为：
iD a0 a1vD a2vD2 a3vD3
当载波vc为小信号，调制信号vΩ为小信号时可实现平 方律调幅：
二极管特性为： iD1
a0
a1vD1
a
v2
2 D1
其中：
iD2 a0 a1vD2 a2vD2 2
vD1 vc v Vc cosct V cos t
vD2 vc v Vc cosct V cos t
输出电流： 频谱成分：
i iD1 iD2
26
7.2.3 DSB-AM调制电路
可由普通AM信号经过载波抑制得到，但更多是采 用二极管平衡电路、环形电路和模拟乘法器等低电平 调制方法实现。
（1）二极管平衡调幅电路
1:2 ＋vD1 － 2:1
振幅调制与解调原理.ppt
2
由式(6.2.10)可以看出, 产生双边带调幅信号的最直接法 就是将调制信号与载波信号相乘。
由于双边带调幅信号的包络不能反映调制信号, 所以包络 检波法不适用, 而同步检波是进行双边带调幅信号解调的主要 方法。与普通调幅信号同步检波不同之处在于, 乘法器输出频 率分量有所减少。
设 双 边 带 调 幅 信 号 如 式 (6.2.10) 所 示 , 同 步 信 号 为 ur(t)=Urmcosωct, 则乘法器输出为:
设输入普通调幅信号uAM(t)如式(6.2.1)所示, 图6.2.5中非 线性器件工作在开关状态, 其特性可用第5章第5.3节式(5.3.5) 那样的单向开关函数来表示, 则非线性器件输出电流为:
io(t)=guAM(t)·K1(ωct)
=gUcm(1+MacosΩt)cosωct·
[1 2
(1)n1
6.2.3
单边带调幅方式是指仅发送上、下边带中的一个。如以发送 上边带为例, 则单频调制单边带调幅信号为：
uSSB(t)= kUmUcm cos(ωc+Ω)t (6.2.12) 2
由上式可见, 单频调制单边带调幅信号是一个角频率为 ωc+Ω的单频正弦波信号, 但是, 一般的单边带调幅信号波形却 比较复杂。不过有一点是相同的, 即单边带调幅信号的包络已 不能反映调制信号的变化。单边带调幅信号的带宽与调制信号 带宽相同, 是普通调幅和双边带调幅信号带宽的一半。
如果同步信号与发射端载波同频不同相, 有一相位差θ, 即 ur=Urmcos(ωct+θ),则乘法器输出中的Ω分量为 1
2
k2UcmUrmMacosθcosΩt。 若θ是一常数, 即同步信号与发射端载波 的相位差始终保持恒定, 则解调出来的Ω分量仍与原调制信号
由式(6.2.10)可以看出, 产生双边带调幅信号的最直接法 就是将调制信号与载波信号相乘。
由于双边带调幅信号的包络不能反映调制信号, 所以包络 检波法不适用, 而同步检波是进行双边带调幅信号解调的主要 方法。与普通调幅信号同步检波不同之处在于, 乘法器输出频 率分量有所减少。
设 双 边 带 调 幅 信 号 如 式 (6.2.10) 所 示 , 同 步 信 号 为 ur(t)=Urmcosωct, 则乘法器输出为:
设输入普通调幅信号uAM(t)如式(6.2.1)所示, 图6.2.5中非 线性器件工作在开关状态, 其特性可用第5章第5.3节式(5.3.5) 那样的单向开关函数来表示, 则非线性器件输出电流为:
io(t)=guAM(t)·K1(ωct)
=gUcm(1+MacosΩt)cosωct·
[1 2
(1)n1
6.2.3
单边带调幅方式是指仅发送上、下边带中的一个。如以发送 上边带为例, 则单频调制单边带调幅信号为：
uSSB(t)= kUmUcm cos(ωc+Ω)t (6.2.12) 2
由上式可见, 单频调制单边带调幅信号是一个角频率为 ωc+Ω的单频正弦波信号, 但是, 一般的单边带调幅信号波形却 比较复杂。不过有一点是相同的, 即单边带调幅信号的包络已 不能反映调制信号的变化。单边带调幅信号的带宽与调制信号 带宽相同, 是普通调幅和双边带调幅信号带宽的一半。
如果同步信号与发射端载波同频不同相, 有一相位差θ, 即 ur=Urmcos(ωct+θ),则乘法器输出中的Ω分量为 1
2
k2UcmUrmMacosθcosΩt。 若θ是一常数, 即同步信号与发射端载波 的相位差始终保持恒定, 则解调出来的Ω分量仍与原调制信号
高频电子线路(第七章振幅调制与解调)讲义
作用2：提高信道的利用率
通过频域复用 通过先进的调制技术
同学们将在《通信原理》课程中详细学习
4
调制解调在无线通信系统中的位置
调制信号
已调波
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波信号
载波 振荡器
天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
(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
§7.1 概述
§7.1.1 调制的作用 §7.1.2 调制的分类 §7.1.3 调幅与混频本质的一致性 §7.1.4 调幅电路的分类
3
§7.1.1 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），将低频的原始 信息（如语音）调制到高频段。
0 v0 (t)
V0
0
v(t )
0
v(t )
0
2020/8/3
t
t
（3）当 m a 1
最大调幅(百分之百)
t
（4）当 m a 1 过调幅
实际电路中必须避免。
t
18
18
ma 0
未调幅
0 ma 1 ma 1 ma 1
第七章 振幅调制(调幅)与解调
基础知识： 非线性及混频电路
1
本章主要内容
§7.1 概述 §7.2 标准调幅波的原理和特点 §7.3 低电平调幅电路 §7.4 高电平调幅电路 §7.5 单边带信号的特点和产生方法 §7.6 包络检波(非相干解调)电路 §7.7 同步检波(相干解调)原理 §7.8 残留边带调制解调简介
通过频域复用 通过先进的调制技术
同学们将在《通信原理》课程中详细学习
4
调制解调在无线通信系统中的位置
调制信号
已调波
话 筒
音频 放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功 率放大
载波信号
载波 振荡器
天线开关
扬 声 器
音频 放大器
解调器
中频放大 与滤波
混频器
高频放大
本地 振荡器
(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
§7.1 概述
§7.1.1 调制的作用 §7.1.2 调制的分类 §7.1.3 调幅与混频本质的一致性 §7.1.4 调幅电路的分类
3
§7.1.1 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），将低频的原始 信息（如语音）调制到高频段。
0 v0 (t)
V0
0
v(t )
0
v(t )
0
2020/8/3
t
t
（3）当 m a 1
最大调幅(百分之百)
t
（4）当 m a 1 过调幅
实际电路中必须避免。
t
18
18
ma 0
未调幅
0 ma 1 ma 1 ma 1
第七章 振幅调制(调幅)与解调
基础知识： 非线性及混频电路
1
本章主要内容
§7.1 概述 §7.2 标准调幅波的原理和特点 §7.3 低电平调幅电路 §7.4 高电平调幅电路 §7.5 单边带信号的特点和产生方法 §7.6 包络检波(非相干解调)电路 §7.7 同步检波(相干解调)原理 §7.8 残留边带调制解调简介
第7章振幅调制与解调PPT课件
26
i a 0 a 1 (V 0co 0 t s V cΩ o) s a t2 (V 0co 0 t s V cΩ o)2st a 3 (V 0co 0 t s V cΩ o)3st
maV0coΩscto0st
波形图
频谱图
信号 带宽
0-
0+
2( Ω ) 2π
0-
1 2 m aV 0
0+
2( Ω ) 2π
单边带信号
m2a V0cos(0 Ω)t (或m2aV0cos0(Ω)t
0-
1 2 m aV 0
0+
Ω 2π
20
2. 普通调幅波的频谱 （1）由单一频率信号调 幅
ma
k aV V0
常用百分比数表示。
v A M V 0 ( 1 m ac o t)c so 0 ts
16
V m (t) V 0(1 m aco t) s
VmaxVo(1ma)
Vo
VminVo(1ma)
波 波形特点： ma1 2(VmVa0xVmi)nVmV a0 xV0V0 VV 0min 调( 1) 幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致
13
3. 检波的分类
二极管检波器 器件
三极管检波器
检波
小信号检波器 信号大小
大信号检波器
包络检波器 工作特点
同步检波器
End 14
7.2.1 调幅波的数学表示式与频谱 7.2.2 调幅波中的功率关系
15
1. 普通调幅波的数学表示式
首先讨论单音调制的调幅波。
载波信号： v0V0cos0t 调制信号： vVco st
f max 3 f min
BW 20k 1 f0 100k0 50
第七章 振幅调制与解调ppt课件
S2t的 傅 立 叶 展 开 为 :
图 9.4.3 平衡斩波调幅器方框图
S 2 t= 4 c o s 0 t 3 4 c o s3 0 t 5 4 c o s5 0 t
则斩波后电压为：
可见，平衡斩波调幅没有低频分量， 而且高频分量振幅也提高了一倍。
v t = 4 v tc o s0 t 3 4 v tc o s 3 0 t 5 4 v tc o s 5 0 t
模拟乘法器输出电压频谱图
1 2 K1V1mV2 m
1 2 K1V1mV2 m
0
0 Ω 0 0 Ω
ω
V1、V2很小时： vo K1v1v2
当输入信号大时：
vo K2V1V2
式中： K22I0Rc常 数
V1
tanh
Z1 2
tanh
qv1 2kT
V2
tanh
Z2 2
tanh
qv2 2kT
参阅图中电流与电压正方向， 即可求得输出电压为：
voi1i2R
Rb1v1v2b2 v12v22
Rb1v2b2vv
串联双二极管平衡调幅器简化电路
Rb1VcosΩtb2V0Vcos0Ωtb2V0Vcos0Ωt
平衡调幅频谱图
v o R b 1 V c o s Ω t b 2 V 0 V c o s 0 Ω t b 2 V 0 V c o s 0 Ω t
显然： 调幅度ma 2aa12V
结论： ➢调幅度ma的大小由调制信号电压振幅VΩ及调制器的特性曲线 决定，亦即由a1、a2所决定。 ➢通常a2<<a1，因此用这种方法所得到的调幅度是不大的。
End
图 9.3.2 串联双二极管平衡调幅器简化电路
平衡调幅器的输出电压只有两个上、下边带，没有载波。 亦即平衡调幅器的输出是载波被抑止的双边带。
高频电子线路
2 ma P Pc P 1P 2 P c 1 2
2
调制的平均总功率
缺点：标准调幅波的有用信息包含在边带内，但一半以上功率却浪费在载波上 主要优点：由于有大的载波，使得接收机可以使用简单而便宜的解调器电路
（5）产生原理框图
u AM t U cm u t cos ct U cm cos ct u t cos ct
调制信号为复杂音
u t
m
VU f j jj V f
c
m
jj U V cc V j
u AM ( t )
c
c
c
c
jjj VAM U AM V AM
频谱搬移 带宽
uAM Ucm (1 ma cos t ) cos ct
U m max U m min 0 ma ≤1 U m max U m min
Um max Ucm (1 ma )
U cm
Ummin 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 一般ma值越大调幅越深：
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）。
调制分类
按调制信号 u t 分 模拟调制、数字调制 按载波uc(t)分 脉冲调制、正弦波调制
脉冲调制：以高频矩形脉冲为载波 , 用低频调制信号分别去 控制矩形脉冲的幅度、宽度或位臵三个参量 , 分别称为脉幅调 制(PAM)， 脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。 正弦波调制：高频正弦波为载波, 用低频调制信号分别去控 制正弦波的振幅、频率或相位三个参量, 分别称为调幅(AM)、 调频(FM)和调相(PM)。 本书仅讨论正弦波调制。
2
调制的平均总功率
缺点：标准调幅波的有用信息包含在边带内，但一半以上功率却浪费在载波上 主要优点：由于有大的载波，使得接收机可以使用简单而便宜的解调器电路
（5）产生原理框图
u AM t U cm u t cos ct U cm cos ct u t cos ct
调制信号为复杂音
u t
m
VU f j jj V f
c
m
jj U V cc V j
u AM ( t )
c
c
c
c
jjj VAM U AM V AM
频谱搬移 带宽
uAM Ucm (1 ma cos t ) cos ct
U m max U m min 0 ma ≤1 U m max U m min
Um max Ucm (1 ma )
U cm
Ummin 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 一般ma值越大调幅越深：
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）。
调制分类
按调制信号 u t 分 模拟调制、数字调制 按载波uc(t)分 脉冲调制、正弦波调制
脉冲调制：以高频矩形脉冲为载波 , 用低频调制信号分别去 控制矩形脉冲的幅度、宽度或位臵三个参量 , 分别称为脉幅调 制(PAM)， 脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。 正弦波调制：高频正弦波为载波, 用低频调制信号分别去控 制正弦波的振幅、频率或相位三个参量, 分别称为调幅(AM)、 调频(FM)和调相(PM)。 本书仅讨论正弦波调制。
高频电子线路张肃文第五版Chapter7_振幅调制与解调解析
f0 本振 f 非线性 器 件 带通 f i f i =f 0 - f s
(a) 混频原理
到中放
高放
fs
f …
2018/11/29
fi
f
fi
f
5
f0 主振
调制信号
f 非线性 器 件 带通 f 0 , 2F max
(b) 调幅原理
0 F max f
f0
2f 0
f
f0
f
中放来
非线性 器 件
低通 Fmax
上边频
下边频
单频调制时，其调幅波的频 谱宽度为调制信号的两倍，
即Bw 2(或Bw 2F )
10
相 对 振 幅
载波
Bw 2 Fn
Ω1 Ω5 ω 0 -Ω5 ω 0 ω 0+ Ω5 ω ω 0 -Ω1
调制信号频谱
非正弦波调幅信号的频谱图
由图看出调幅过程实际上是一种频谱搬移过 程，即将调制信号的频谱搬移到载波附近，成 为对称排列在载波频率两侧的上、下边频。
其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高 频率的两倍，即 BwDSB 2 Fmax 进入
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vΩ t
Ω ω
v0 t
ω0 ω
≈
vDSB t
ω 0 -Ω ω 0 + Ω ω
单频调制双边带调幅波及其频谱
≈
返回
2018/11/29 14
2. 单边带调幅波
单边带调幅：既抑制载波，又只传送一个边 带的调制方式，用SSB表示。
解调：将接收到的信号经过反调制的过程，把载波所 携带的信号取出来，得到原来的信号的过程。 检波器的作用：从振幅受调制的高频信号中还原出原 调制信号。
(a) 混频原理
到中放
高放
fs
f …
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fi
f
fi
f
5
f0 主振
调制信号
f 非线性 器 件 带通 f 0 , 2F max
(b) 调幅原理
0 F max f
f0
2f 0
f
f0
f
中放来
非线性 器 件
低通 Fmax
上边频
下边频
单频调制时，其调幅波的频 谱宽度为调制信号的两倍，
即Bw 2(或Bw 2F )
10
相 对 振 幅
载波
Bw 2 Fn
Ω1 Ω5 ω 0 -Ω5 ω 0 ω 0+ Ω5 ω ω 0 -Ω1
调制信号频谱
非正弦波调幅信号的频谱图
由图看出调幅过程实际上是一种频谱搬移过 程，即将调制信号的频谱搬移到载波附近，成 为对称排列在载波频率两侧的上、下边频。
其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高 频率的两倍，即 BwDSB 2 Fmax 进入
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vΩ t
Ω ω
v0 t
ω0 ω
≈
vDSB t
ω 0 -Ω ω 0 + Ω ω
单频调制双边带调幅波及其频谱
≈
返回
2018/11/29 14
2. 单边带调幅波
单边带调幅：既抑制载波，又只传送一个边 带的调制方式，用SSB表示。
解调：将接收到的信号经过反调制的过程，把载波所 携带的信号取出来，得到原来的信号的过程。 检波器的作用：从振幅受调制的高频信号中还原出原 调制信号。
高频电子线路 张肃文 第5版课件第7章
检波
信号大小
工作特点
7.2.1
调幅波的数学表示式与频谱
7.2.2
调幅波中的功率关系
• 调幅波是载波振幅按照调制信号大小成线性变化的 高频振荡。 • 由于载波频率不变，所以波形疏密程度均匀一致。 • 通常传送信号(语音，音乐等)的波形复杂，包含很 多频率成分，但这些复杂波形都可以分解成许多正 弦波分量的叠加。 • 因此，为了简化分析，我们总是认为调制信号为正 弦波。 • 对（非）正弦波调制，调幅波包络线是与（非）正 弦调制信号完全相似。
2. 双边带信号 在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带 信号,简称双边带信号。它可用载波与调制信号相乘得到, 其表示式为
uDSB (t ) k f (t ) uc
在单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时,
uDSB (t ) kUc U cost cosct g (t ) cosct
输出没有载波分量只有边带和调制信号这些电路都要求二极管特性完全相同实际上是做不到的会加入平衡装置741742产生双边带图图741741斩波调幅器方框图斩波调幅器方框图coscos斩波调幅是将调制信号通过一个受载波频率控制的的开关电路斩波电路使调制信号输出波形被斩成周期为2载波周期的脉冲输出波形就包含频率成分及其谐波开关函数与载波周期相同图图742742斩波调幅器工作图解斩波调幅器工作图解coscos图图744744二极管二极管电桥斩电桥斩波调幅波调幅电路电路可产生可产生dsbdsbscsc如图742图图743743平衡斩波调幅及其图解平衡斩波调幅及其图解前面使用的是不对称开关电路的斩破调幅实际上更多时候使用对称开关电路形成平衡斩波调幅
u S SB(t) U 0
fc＋F
t
单音调制的SSB信号波形
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其数学表达式为
V D( tS ) B 1 2 m a V 0 cω o 0 s) t (1 2 m a V 0 cω o 0 s) t(
V D(S t)B m a V 0co tc so ω 0 ts
其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频
率的两倍，即 BwDSB2Fmax
进入
2020/8/9
其频带宽度为：
BS S BFm ax
2020/8/9
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★ 表9-1 三种振幅调制信号
载波被抑制
单边带信号
电压 普通调幅波 双边带调幅波 表达式 V 0(1m aco t)sco ω 0tsm aV0co tscoω 0st
m2aV0cosω(0)t (或m 2aV0coω s0()t)
波形图
频谱图
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vΩ
t
Ω
ω
v0 vDSB
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t
≈
ω0
ω
t
≈
ω ω0 -Ωω0 +Ω
单频调制双边带调幅波及其频谱
返回
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2. 单边带调幅波
单边带调幅：既抑制载波，又只传送一个边
带的调制方式，用SSB表示。
其表达式为：VSS(tB )1 2m aV0coω s0 ( )t
或
1 VSS(tB )2m aV0coω 0 s( )t
v(t)
o t
过调制波形图
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10
3. 调幅信号的频谱及带宽
将调幅波的数学表达式展开，可得到
v (t) V 0 (1 m ac o t)c sω o 0 ts
1
1
V 0 cω o 0 t 2 s m a V 0 cω o 0 s ) t (2 m a V 0 cω o 0 s ) t(
0-
0+ 0-
m aV 0
0+
信号 带宽
2( ) 2
2( ) 2
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1 2 m aV 0
0-
0+
2π
17
3. 残留边带调幅
残留边带调幅(记为VSB)：在发射端发送一个 完整的边带信号，但载波信号和边带信号部分 被抑制的调制方式。
1 V02 2R
上边频功率： P S1 B(1 2m aV 0)221 R1 4m a 2P 0T
下边频功率： P S2 B(1 2m aV 0)221 R1 4m a 2P 0T
在调幅信号一周期内，AM 信号的平均输出功率：
P 0P 0TP S1 B P S2 B (11 2m a 2)P 0T
边频功率之和占总输出功率是很小的，整机效率很
2020/8/9
8
2. 普通调幅波的波形图
v
V 0(1m aco t)sco 0ts
o t
(a) 调制信号
(b)已调波形
V0 Vmax
Vmin
t
ma
12(VmaxVmin) V0
VmaxV0 V0
V0
Vmin V0
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9
若ma >1，AM信号波形某一段时间振幅为将 为零，称为过调制。
低，但其调制设备简单，解调更简单，便于接收。通
常无线电广播就是采用这种方法。
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13
二、抑制载波的双边带调幅波与单边带调幅波
1. 抑制载波的双边带调幅波
为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功 率利用率，可以不发送载波，而只发送边带信号。
这种调制方式称为抑制载波的双边带调幅 (DSB)
2020/8/9
5
§9.1 频谱搬移电路的特性
当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只 是将信号频谱无失真在频率轴上搬移，则称之 为线性频率变换，具有这种特性的电路称之为 频谱搬移电路。
本振
f f0 非线性
器件
到中放 带通 fi
高放
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…
fs
f
fi
fi=f0-fs
f
fi
(a) 混频原理
f
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f0 主振
调制信号
f
非线性 器件
带通 f0, 2Fmax
0 Fmax f
f
f0 2f0
f0
(b) 调幅原理
f
中放来 非线性 器件
低通Fmax 到功放
(c) 检波原理
f fi
0 Fmax fi
f 2fi
0 Fmax
f
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§9.2 振幅调制原理
一、调幅波的性质
1. 调幅波的数学表达式
下边带
非正弦波调幅信号的频谱图
由图看出调幅过程实际上是一种频谱搬移过 程，即将调制信号的频谱搬移到载波附近，成 为对称排列在载波频率两侧的上、下边频。
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4. 普通调幅波的功率关系
将 v (t) V 0 (1 m ac作 o 用t)c 在s负ω o 0 载ts电阻R上
载波功率：
P0T
按调制信号的形式分
模拟调制 数字调制
调幅(AM )
连续波调制 调频(FM )
按载波的不同
调相(PM ) 脉冲振幅调制(PAM)
脉冲波调制 脉宽调制(PWM) 脉位调制(PPM) 脉冲编码调制(PCM)
3
解调：将接收到的信号经过反调制的过程，把载波所 携带的信号取出来，得到原来的信号的过程。
检波器的作用：从振幅受调制的高频信号中还原出原 调制信号。
无线电发射机方框图
缓冲
高频振荡
倍频
声音
话筒
高频放大 音频放大
调制 传输线
（直流电源未画）
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
Chapter 9 振幅调制与解调
调制：将要传送的信息装载到某一高频振荡 (载频)信号上去的过程。
调幅波的解调：振幅检波，简称检波 检波 调频波的解调：频率检波，简称鉴频
调相波的解调：相位检波，简称鉴相
低电平调幅 实现调幅的方法
高电平调幅
平方律调幅 斩波调幅 集电极(阳极)调幅 基极(控制栅极)调幅
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4
Chapter 9 振幅调制与解调
§9.1 频谱搬移电路的特性 §9.2 振幅调制原理 §9.3 振幅调制方法与电路 §9.4 振幅解调（检波）原理与电路
设简谐调制信号 v(t)Vco ts
载波信号
v0(t)V0coω0 st
则 调幅信号振幅为：V(t)V 0K aV co ts
调幅指数(调幅度)
V0(1KVaV0co st)
V0(1m aco ts)
ma
K aV V0
是调幅波的主要参数之一，它表示载波电
压振幅受调制信号控制后改变的程度 (0ma 1)
未调幅的载波
上边频
下边频
相1
载波
பைடு நூலகம்
对 振
下边频
上边频
幅
ma/2
单频调制时，其调幅波的频 谱宽度为调制信号的两倍，
ω0-Ωω0ω0+Ω ω
正弦调制的调幅波频谱
即 B w2 (或 B w2F )
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相
载波
对 振
Bw 2Fn
幅
≈
Ω1 Ω5 ω0-ωΩ05-ωΩ10 ω0+Ω5 ω
上边带
调制信号频谱