第三讲振幅调制.
最新实验06振幅调制器PPT课件
由于图6-u2中0 附12加i了R1一0 个由RR1T809u、Rth11(、2uRvC1T2组)成的输出级，实际计算u0时，要考虑其
输入电阻的影响。
图中RP1用来调节①、④之间的平衡，其目的是调节①、④端的直流电位差为零 ，
确保输出为抑制载波的双边带调幅波，若①、④之间的直流电位差不为零，则有 载波分量输出，相当于是普通调幅波。RP2用来调节⑧、⑩脚之间的平衡。三极管 T9为射极跟随器，以提高调幅器的带负载能力。
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二、实验原理
1．振幅调制信号分类
振幅调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按 调制信号的规律变化，其它参数不变。是使高频载波的振 幅载有传输信息的调制方式。
振幅调制分为三种方式：普通调幅（AM）、抑制载波 的双边带调制（DSB-SC）和单边带调制（SSB）。所得 的已调信号分别称为调幅波信号、双边带信号和单边带信
三、实验仪器 1．双踪示波器。 2．高频信号发生器。 3．万用表。 4．实验板G3。
四、实验内容及步骤 实验电路如图6-2 （1）调RP2电位器使载波输入端平衡：在调制信号输入端IN2加峰值10mv
，频率为1kHZ的正弦信号，调节RP2电位器使输出信号最小，然后去掉 输入信号。 （2）在载波输入端IN1加峰值VC为100mV，频率为100KHZ的正弦信号，用万
（5）在（4）的条件下，去掉载波信号，观察并记录输出波 形，并与调制信号比较。
五、预习要求
1．预习幅度调制器的有关知识。
2．认真阅读实验指导书，了解实验原理及内容，分析实验电 路中用XF1496乘法器调制的工作原理，并分析计算各引出 脚的直流电压。
3．分析全载波调幅及抑制载波调幅信号的特点，并画出其频 谱图。
法器进行调幅时，载波信号加在T1、T4的输入端，即引脚的 ⑧、⑩之间；调制信号加在差分放大器T5、T6的输入端，即 引脚的①、④之间，②、③脚外接1kΩ电阻，以扩大调制信
振幅调制应用PPT课件
调幅广播采用的是AM振幅调制方式，调幅广播电台使用的波段是中 波和短波。中波波段的频率范围为535~1605kHz；短波波段通常分成短波 Ⅰ和短波Ⅱ，短波Ⅰ是指频率等于2.3~6MHz的频段，短波Ⅱ是指频率等 于 6~26MHz 的 频 段 。 电 台 广 播 传 送 的 是 语 音 信 号 ， 频 率 范 围 为 200~3500Hz。每个电台所占的频带宽度规定为9kHz。家用广播收音机的 组成框图如图7.13所示，常称这种形式的收音机叫超外差式收音机。
100 kHz
10 MHz
S
×2
混频 器Ⅵ
74. 95
MHz 20 MHz
×4
混频 器Ⅶ
84. 95
MHz
1 kHz
晶体 振荡器 5 MHz
÷100
混频 器
÷N2 60～ 159
主环 单元
500
kHz
÷5
÷5
100 kHz 100 kHz
2.5 MHz
500 kHz
图7.12 FDD-1A单边带发射机频率合成器框图
AM 调制 器
uA Mn
fn －
图7.3 FDM体制系统框图
带通
检波
f1(t)
f1
带通
检波
f2(t)
f2
带通
检波
fn(t)
fn
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频分复用系统中主要问题是各路信息之间的互相干扰，称这种干扰 为串扰。引起串扰的原因是系统的非线性造成各路信号频谱的展宽。调制的 非线性所造成的串扰可以通过发射端的带通滤波器消除，但信道传输中非线 性所造成的串扰则无法消除。因而，在频分复用中对系统的线性要求很高。 为此各路信号频谱间都留有一定的保护间隔。以下几节将分别介绍几种振幅 调制系统，使读者对振幅调制的应用有个初步的了解，以期提高学习目的性 的认识，增加学习情趣，达到学以致用的效果。
振幅调制和解调电路
02
振幅调制原理
振幅调制定义
01
振幅调制是指将低频信号调制到 高频载波上，改变载波的幅度大 小的过程。
02
振幅调制是一种线性调制方式， 其原理是将输入信号的幅度变化 ，通过改变高频载波的幅度来实 现信号的传输。
01
03
同时，随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的发 展，振幅调制和解调电路的应用领域也将不断拓展，
为人们的生活和工作带来更多的便利和价值。
04
未来发展方向包括采用新型的调制方式、提高调制效 率、降低解调误差率、增强抗干扰能力等。
THANKS
感谢观看
振幅调制优点与缺点
振幅调制的优点包括实现简单、抗干扰能力强、信道利用率 高等。
振幅调制的缺点包括对非线性失真敏感、对信道特性变化敏 感等。
03
振幅调制电路
模拟振幅调制电路
01
模拟振幅调制电路主要 由调制信号、载波信号 和调制器组成。
02
03
04
调制信号通常是音频信 号或低频信号，载波信 号是高频信号。
移动通信
在移动通信系统中，振幅调制用于传 输语音和数据信号。解调电路在接收 端将调制的信号还原为原始信号，以 便用户接收。
有线通信系统中的应用
有线电视
在有线电视系统中，振幅调制用于传 输多路电视信号。解调电路用于将各 个电视频道还原为原始信号，以便用 户选择观看。
DSL宽带接入
在DSL宽带接入中，振幅调制用于传 输高速数据信号。解调电路在接收端 将调制信号还原为原始数据信号，提 供互联网接入服务。
振幅调制解调精品ppt课件
0.04%－0.06%时，就可使人中毒。
一、 教学目标：
0-
0+
0-
0+
0-
0+
信号 带宽
2( ) 2
2( ) 2
2( ) 2
(3) 残留边带调幅
残留边带调幅(记为VSB AM)它在发射端发送一个完整的 边带信号、载波信号和另一个部分被抑制的边带信号。
这样它既保留了单边带调幅节省频带的优点，且具有滤波 器易于实现、解调电路简单的特点。
载波功率 PoT
1 2
Vo2 R
(5)
调幅波中至少有2/3的功
每个边频功率(上边频或下边频)率不含信息，从有效地利用发 射机功率来看，普通调幅波是
PSB 1PSB 21212m R aVo214ma2Po很T 不经济的。 (6)
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
PAM PoT PDSB (11 2m a 2)PoT
普通调幅波的波形图
当载波频率 o 调制信号频率，0＜ma≤1，则可画出
和已调幅波形分别如下图所示。从图中可看出调幅波是一个 载波振幅按照调制信号的大小线性变化的高频振荡，其振荡 频率保持载波频率不变，如下图所示。
设
m a1 2(V mV ao xV mi)nV mV a oxV oV o V o V min
(3)
当时ma ＝1时，调幅达到最大值，称为百分之百调幅。 若ma >1，AM信号波形某一段时间振幅为将为零，称为过调 制。
调制信号 载波
频谱图
Ps ( f )
wc-f wc wc+f f
信号的振幅调制过程
已调信号
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
振幅调制原理
振幅调制原理
振幅调制（Amplitude Modulation，简称AM）是一种调制技术，它通过改变载波的振幅，来传输要调制的信号。
具体而言，振幅调制是将调制信号的幅度（即振幅）与高频载波信号相乘，得到一个新的带有调制信号特征的调制信号。
在振幅调制中，调制信号通常是音频信号，比如人声或者音乐。
而载波信号是具有固定频率和振幅的高频信号。
调制信号和载波信号相乘的结果，就是振幅调制信号。
振幅调制过程中，调制指数（也称调制深度）是一个关键参数。
调制指数是调制信号的幅度变化与载波幅度的比值。
调制指数的大小会影响到调制信号的功率和频谱分布。
振幅调制的原理可以用以下几个步骤来解释：
1. 调制信号：将要传输的音频信号作为调制信号。
2. 载波信号：选择一个高频信号作为载波信号。
3. 调制过程：将调制信号的幅度与载波信号相乘，得到一个新的调制信号。
4. 调制指数：调节调制指数，控制调制信号的幅度变化。
5. 传输信号：将调制后的信号传输到接收端。
在接收端，需要进行解调过程，将调制信号还原为原始的调制信号。
解调过程是振幅调制的逆过程，在解调过程中，通过将收到的调制信号与一个参考信号（通常是与发送端相同的载波信号）相乘，就可以获得原始的调制信号。
振幅调制在广播和电视等领域中得到了广泛应用。
它可以实现信号的远距离传输，同时具有一定的抗干扰能力。
然而，振幅调制也存在一些问题，比如在传输过程中容易受到噪声和干扰的影响，以及只能传输一个信号的限制。
因此，在一些特定的应用场景中，人们也使用其他调制技术，比如频率调制（FM）和相位调制（PM）。
振幅调制电路.ppt
余弦脉冲。
利用选频回 路的选频作用， 输出信号电压 c ( t )
图4.4.1 谐振功率放大器电路
将仍与输入信号电压 b ( t ) 成正比。
4.3.2
若
() t V c o s t b b m
集电极输出
则
() t V c o s t c c m
一、谐振功率放大器的调制特性
（4.3.3）
4.3.1
图4.2.4 双二极管平衡开关电路 图4.3.5 二极管平衡调制器
1 1 i k ( t ) L 1 22 1 R 2 R R 2 R D L D L
其中 R D 为二极管的导通内阻， k 1 ( c t ) 是以 c 为角频率 的单向开关函数，将其傅立叶级数展开式代入式
电压的振幅 V 或V
cm
CC
跟随电源电压 V
B B 变化的特性。
（1）集电极调制特性 （2）基极调制特性
图4.4.2 集电极调制特性 图4.4.3 基极调制特性
二、集电极调幅
图4.3.7 集电极调幅电路 （a）实际调幅电路 （b）原理电路 4.3.2
若设
( t ) V cos t b bm c
4.3.3
图4.3.11 采用滤波法的单边带发射机方框图及其各点信号的频谱图
4.3.3
图4.3.5二极 管平衡调制器的 工作波形如图
4.3.6所示。
图4.3.6
二极管平衡调制 器的工作波形
2、二极管环形调制器
为了进一步减少组合频率分量，提高调制效率，
可采用第二节中介绍的图4.2.7（b）所示的二极管环
形电路。令
() t t 、 t) t) 1 c() 2( (
振幅调制与解调详解演示文稿
u (t) AM
包络
U m min Um max
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7.2 调幅波的性质
(a) 调制信号为单频余弦波
V m (t) V 0(1 m aco t)s
VmaxVo(1ma)
Vo
VminVo(1ma)
ma
1 2
(Vmax
Vmin)
V0
V max V 0 V0
V 0 V min V0
1. 普通调幅波的数学表示式 由振幅调制信号的定义,已调信号的振幅与调制信号uΩ成正比.
(a)设调制信号为单频余弦信号
载波信号
u (t)U co ts
uc(t)U ccoc st
则已调信号振幅
U m (t)U cK a U co ts Uc(1KUaUcco st)
Uc(1mco st)
式中,m称为调制度:
ma 20%~30% ，因而整机效率低。这是调幅制的缺点。
m a 0 .2 5 0 .5 0 .3 5 1 .0 0
3 % 11% 22% 33%
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５. 普通调幅波的产生原理框图
uAM(t)1U kfcUcos tUccosct Uccosctkf Ucos tUccosct
4. 普通调幅波的功率关系
PavPcPDS B(11 2m2)Pc
当m＝1时，Pc＝(2/3)Pav ；
V0
ma 2
V0
ma 2
V0
当m＝0.5时，Pc＝(8/9)Pav ；
0
0
0
0
ω
在调幅波中，只有旁频（或边带）才是有用的信息量。而载波分量
仅是起到频谱搬移的作用，不反映调制信号的变化规律。 载波本身并不包含信号，但它的 功率却占整个调幅波功率的绝大部分。
《振幅调制》课件
2
包络检波
包络检波是通过提取振幅调制信号的包络线，还原信号的波是通过使用相干解调器将振幅调制信号与参考信号进行同步，还原信号 的原始信息。
6. 振幅调制的应用
广播电视
振幅调制是广播电视传输中常用的调制方式， 可以传输音频和视频信号。
通信系统
振幅调制在通信系统中扮演重要角色，如AM调 制用于语音通信。
3. 振幅调制的特点
1 振幅调制对信号传输的影响
振幅调制可以改变信号的幅度，但也使信 号更容易受到干扰和衰减。
2 振幅调制的调制指数
调制指数表示振幅调制中信息信号对载波 信号振幅变化的影响程度。
4. 振幅调制的类型
单边带调制
单边带调制是将振 幅调制中的负频率 部分抑制，提高信 号传输效率。
双边带调制
振幅调制的应用
振幅调制广泛应用于广播电视、通信系统、医学仪器和音频信号传输等领域。
2. 振幅调制的数学模型
振幅调制的数学表示
振幅调制可以用数学公式 Amplitude Modulation = Carrier Signal * Message Signal 来表示。
复振幅调制的数学表示
复振幅调制是在振幅调制的基础上，使用复数 表示信号，以实现更高的信息传输效率。
双边带调制保留了 振幅调制中的正负 频率部分，适用于 信号传输距离较远 的情况。
交织式振幅调制
交织式振幅调制将 振幅调制分为多个 子信号进行传输， 提高信号传输速率。
正交振幅调制
正交振幅调制是一 种复杂的调制方式， 将信号分为不同的 正交子信号进行传 输。
5. 振幅调制的解调
1
平均检波
平均检波是通过对振幅调制信号的波形进行平均，还原信号的原始波形。
什么是电子电路中的振幅和频率调制
什么是电子电路中的振幅和频率调制电子电路中的振幅和频率调制是指通过改变信号的振幅和频率来实现信号的调制过程。
振幅调制（AM）和频率调制（FM）是最常见的调制技术，它们在广播、通信和音频等领域得到广泛应用。
本文将分别介绍振幅调制和频率调制的原理、应用以及未来发展趋势。
一、振幅调制（AM）振幅调制是指把信息信号的振幅变化转换为载波信号振幅的变化，在电子电路中通过调节载波信号的幅度来实现。
振幅调制的原理是将低频信号（音频信号、视频信号等）与高频载波信号相乘，得到一个调制后的信号。
振幅调制的应用非常广泛，最典型的应用就是广播领域。
广播电台通过将声音信号调制到不同的载波频率上，使得广播信号可以传输到较远的地方。
此外，振幅调制还用于传感器、无线电通信和音频设备等领域。
未来，振幅调制技术将继续发展，尤其是在通信领域。
随着互联网的普及和移动通信的快速发展，人们对高质量音频和视频传输的需求不断增加，振幅调制作为一种传统的调制技术，将继续在通信领域发挥重要作用。
二、频率调制（FM）频率调制是指通过改变信号的频率来实现信号的调制过程，在电子电路中通过改变载波信号的频率来实现。
频率调制的原理是将低频信号与高频载波信号的频率进行相加或相减，从而得到一个调制后的信号。
频率调制在广播和通信领域有着广泛的应用。
最常见的应用是调频广播，通过改变电台的载波频率来实现多个电台信号的同时传输。
另外，频率调制还用于无线电通信、雷达系统和遥控设备等领域。
未来，随着移动通信技术的快速发展，频率调制技术也将继续发展。
例如，5G通信技术中采用了更高频率的调制方式，以实现更快速的数据传输和更广阔的覆盖范围。
总结：振幅调制和频率调制是电子电路中常用的调制技术，它们通过调节信号的振幅和频率来实现信号的传输和调制。
振幅调制主要用于广播和音频设备领域，而频率调制主要用于无线电通信和雷达系统等领域。
未来，随着技术的不断进步，振幅调制和频率调制技术将继续发展，并在通信、广播和音频领域发挥重要作用。
振幅调制
振幅调制（AM及DSB）摘要：信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且使频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致互相干扰。
这也是在同一信道中实现多路复用的基础。
而要还原出被调制的信号就需要解调电路。
所以现在调制与解调在高频通信领域有着更为广泛的应用。
关键词：振幅调制，单频信号引言：调制的作用是把消息置入消息载体，便于传输或处理。
在通信系统中为了适应不同的信道情况（如数字信道或模拟信道、单路信道或多路信道等）,常常要在发信端对原始信号进行调制,得到便于信道传输的信号，调制是各种通信系统的重要基础，也广泛用于广播、电视、雷达、测量仪等电子设备。
一．振幅调制的原理振幅调制常用于长波，中波，短波和超短无线电广播，通信，电视，雷达等系统。
这种调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送媒体的高频震荡波的幅度，使已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。
标准调幅（AM）就是其中一种。
标准振幅调制是一种相对便宜的质量不高的调制形式。
主要用于声频和视频的商业广播。
AM调制器是非线性设备，有2个输入端口和1个输出端口，一端输入振幅为常数的单频载波信号，另一端输入低频载波信息信号。
在调制器中，信息作用在载波上，就产生了振幅随调制信号瞬时值而变化的已调波。
通常已调波是能有效地通过天线发射，并在自由空间中传播的射频波。
二单频信号调制调幅波的数学表达式如果设单频调制信号为uI =UImcosΩt,设载波为u c=U cm cosωCt,那么调幅信号（已调波）就可以表示为：uAM =UAM(t) cosωCt,（1）在该式子中UAM(t)称为已调波的瞬时幅值（也称为调幅波的包络函数）。
由于调幅信号的瞬时振幅与调制信号成线性关系，则有：UAM (t)= U cm+kaUImcosΩt= U cm(1+ kaUImcosΩt/ U cm)= U cm(1+macosΩt) （2）式中ka 为比例常数，一般由调制电路的参数决定；ma= kaUIm/ U cm，为调制系数（或称调制深度）ma反映了调幅波振幅的改变量，常用百分比表示，将（2）式代入（1）式可得到单频信号调幅波的表达式如下：uAM = U cm(1+macosΩt)cosωCt基于以上原理，我们做的是单二极管开关状态调幅电路，图单二极管调幅电路设负载Z L 为LC 选频回路，分析可知回路谐振时Z L =R L ，且流过负载回路的电流为：i d =Ld R r +1S(t)u d 式中u d = u I (t)+ u c (t); S(t)为开关函数，且有：S(t)=1，u c >0; S(t)=0, u c <0; S(t)为周期函数，其傅里叶级数为： S(t)=•••+-+t t c c ωπωπ3cos 32cos 221i d =L d R r +1⎥⎦⎤⎢⎣⎡•••+-+t t c c ωπωπ3cos 32cos 221 (U Im cosΩt+ U cm cosωC t) 如果LC 回路谐振在频率ωC 处，由谐振时负载阻抗Z L =R L ，则可得出回路的输出电压为：u L (t)=()()[]t t R U g t R U g c c L In d c L cm d Ω-+Ω++ωωπωcos cos 1cos 21=t t U U R U g c cm InL cm d ωπcos cos 4121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Ω+=()t t m U c Lm ωcos cos 1Ω+ 式中d g =L d R r +1，m=cm In U U π4,Lm U =L cm d R U g 21;如果我们给定元件的参数，固定载波的振幅U cm 与频率ωC 不变，只改变调制信号的振幅U Im ，R L =900Ω，r d =100Ω, L=100H,C= μF;可知谐振频率为：LCc 1=ω=1000 rad/s ，载波信号给定为u c =6cos(200πt)当u I =43πcos(20πt)时, m=. 在matlab 中编写代码实现AM 波的调幅，代码如下： 1）调制信号的程序代码： fs=1000;%设定采样频率 N=1024;%设定数据长度 i=0:N-1; t=i/fs;f=10;%设定信号频率 %生成正弦信号 x=(3*pi/4)*cos(2*pi*f*t); subplot(231);plot(t,x);%信号的时域波形 axis([0,,-4,4]); xlabel('t'); ylabel('y');title('信号时域波形');grid;%进行FFT变换并做频谱图y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,2000]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('信号幅频谱图')下面是调制信号的时域波形图与频谱图的截图：图2）载波信号的程序代码：fs=1000;%设定采样频率N=1024;%设定数据长度i=0:N-1;t=i/fs;f=100;%设定信号频率x=6*cos(2*pi*f*t); %生成余弦信号subplot(231);plot(t,x);%作信号的时域波形axis([0,,-8,8]);xlabel('t');ylabel('y');title('载波信号时域波形');grid;%进行FFT变换并做频谱图y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,300]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('信号幅频谱图')下面是载波信号的时域波形图与频谱图的截图：图3）两个信号叠加以后即为已调波，已调波代码如下fm=10; %调制信号频率fc=100; %载波信号频率t=0::;x=0::2;m1=;s_am1=6*(1+m1.*cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t); figure(2) %图2为ma=时的已调波plot(t,s_am2); grid on;title('m=时AM调制信号');xlabel('t'); ylabel('v');运行后其调幅波波形如下：图4）现在再来看m=时已调波的频谱图，其代码如下：t=i/fs;fm=10; %调制信号频率Hzfc=100; %载波信号频率Hzma1=;x=6*(1+ma1.*cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t);y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,1500]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('已调波信号频谱图(m=时)')下图是已调波的频谱图：图由以上各图可知m=时可以保证已调波的包络真实地反映出调制信号的变化规律当uI =23 cos(20πt)时, m=1.调制信号程序代码如下：fs=1000;%设定采样频率N=1024;%设定数据长度i=0:N-1;t=i/fs;f=10;%设定信号频率x=(3*pi/2)*cos(2*pi*f*t); %生成余弦信号subplot(231);plot(t,x);%信号的时域波形axis([0,,-6,6]);xlabel('t');ylabel('y');title('调制信号时域波形');grid;%进行FFT变换并做频谱图y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,2000]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('信号幅频谱图')下面是调制信号的时域波形图与频谱图：图再来看已调波的波形图，程序的代码如下：fm=10; %调制信号频率fc=100; %载波信号频率t=0::;x=0::2;m2=1;s_am2=6*(1+m2.*cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t); figure(2) %为m1=1时的已调波plot(t,s_am2); grid on;title('m=1时AM调制信号');xlabel('t'); ylabel('v');程序运行的结果如下：图再来看m=1时已调波的频谱图，其代码如下：fs=1000;%设定采样频率N=1024;%设定数据长度i=0:N-1;t=i/fs;fm=10; %调制信号频率Hzfc=100; %载波信号频率Hzma2=1;x=6*(1+ma2.*cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t);y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,2500]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('已调波信号频谱图(m=1时)')下图为程序运行后的结果图：图由上图知m=1时，调制系数的百分比达到100%，此时包络振幅的最小值为0当uI =49 cos(20πt)时, m=. 调制信号程序代码如下：fs=1000;%设定采样频率N=1024;%设定数据长度i=0:N-1;t=i/fs;f=10;%设定信号频率x=(9*pi/4)*cos(2*pi*f*t); %生成余弦信号subplot(231);plot(t,x);%作信号的时域波形axis([0,,-8,8]);xlabel('t');ylabel('y');title('调制信号时域波形');%进行FFT变换并做频谱图y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,2000]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('信号幅频谱图')图下面再来看已调波的波形图，程序的代码如下：fm=10; %调制信号频率fc=100; %载波信号频率x=0::2;m3=;s_am2=6*(1+m3.*cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t); figure(2) %图2为ma=时的已调波plot(t,s_am2); grid on;title('m=时AM调制信号');xlabel('t'); ylabel('v');程序运行的结果如下：图再来看m=时已调波的频谱图，其代码如下：fs=1000;%设定采样频率N=1024;%设定数据长度i=0:N-1;t=i/fs;fm=10; %调制信号频率Hzfc=100; %载波信号频率Hzma3=1;x=6*(1+ma3.*cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t);y=fft(x,N);%进行fft变换mag=abs(y);%求幅值f=(0:N-1)*fs/N;%横坐标频率的表达式为f=(0:M-1)*Fs/M; subplot(232);plot(f,mag);%做频谱图axis([0,200,0,2500]);xlabel('频率(Hz)');ylabel('幅值');title('已调波信号频谱图(m=时)')下图为程序运行后的结果图：图由图知此时已调波的包络形状与调制信号不一样，产生了严重的包络失真，这种情况称为过量调幅，实际应用时应尽量避免。
第三讲 振幅调制
AM U mU cm cos t cos c t sin t sin ct
振幅调制
图3－8 移相叠加法实现单边带调制
振幅调制
3.4.2 功率和带宽
单边带已调波的功率为：
1 1 2 Pav PSB Ma Po 2 4
单边带调幅波的带宽为：
振幅调制
调幅波振幅： Umo[1 Ma cos t ]
所以,调幅波振幅的最大值和最小值分别为：
Um max Umo[1 Ma]
Um min Umo[1 Ma]
振幅调制
调幅度的定义式为：
Um max Um min Um max Umo Umo Um min Ma Um max Um min Umo Umo
振幅调制
1、滤波法:滤除双边带中的一个边频分量
图3－7 滤波法实现单边带调制
振幅调制
2、移相叠加法
以上边带为例说明
uSSBt ＝AM U mU cm cos c t AM U mU cm cos t cos ct AM U mU cm sin t sin c t
当Um max Um min Umo时，Ma 0 未调制
当Um max 2Umo,Um min 0时，Ma 1 最大调制
当Um max 2Umo,Um min 0时，Ma 1 过幅调制，失真
为了避免失真，Ma的取值应该为0< Ma ≤1
振幅调制
包络线反 映了低频 信号的变 化
振幅调制
将调制信号与载波信号相乘有：
u t uct U m cos t U cm cos ct 1 ＝ U mU cm cos c t cos c － t 2
振幅调制原理
振幅调制原理振幅调制（Amplitude Modulation，AM）是一种广泛应用于无线通信领域的调制技术，它通过改变载波的振幅来传输信息信号。
在振幅调制中，载波的振幅随着信息信号的变化而变化，从而将信息信号转换成可以在空间中传播的电磁波。
振幅调制原理的理解对于深入掌握无线通信技术具有重要意义。
首先，我们来看一下振幅调制的基本原理。
在振幅调制中，有两个重要的信号，一个是载波信号，另一个是待传输的信息信号。
载波信号通常是一种高频的正弦波信号，它的振幅随着信息信号的变化而变化。
信息信号可以是声音、图像、数据等各种形式的信号，它会改变载波信号的振幅，从而实现信号的传输。
振幅调制的过程可以简单地描述为，首先，将信息信号与载波信号相乘，得到调制后的信号；然后，将调制后的信号放大，以便在传输过程中能够被接收器接收到；最后，将放大后的信号发送出去。
在接收端，需要进行解调过程，将接收到的信号还原成原始的信息信号。
振幅调制的原理非常简单，但是却有着广泛的应用。
在广播、电视、无线通信等领域，都可以看到振幅调制技术的身影。
它能够有效地传输各种类型的信息，具有传输距离远、成本低、设备简单等优点。
在实际应用中，振幅调制也存在一些问题和局限性。
例如，由于振幅调制的抗干扰能力较差，容易受到外界干扰的影响；另外，它的能效比（传输的信息与消耗的能量之比）较低，不适合传输大量的信息。
因此，在一些特定的应用场景下，人们会选择其他调制技术，如频率调制、相位调制等。
总的来说，振幅调制原理是无线通信领域中的重要基础知识，它对于理解无线通信技术、解决实际问题具有重要意义。
通过对振幅调制原理的深入学习和理解，可以为我们在无线通信领域的研究和应用提供有力支持。
总结，振幅调制原理是一种基础的调制技术，通过改变载波的振幅来传输信息信号。
它在无线通信领域有着广泛的应用，但也存在一些局限性。
深入理解振幅调制原理对于掌握无线通信技术具有重要意义，有助于我们更好地应用和推动无线通信技术的发展。
振幅调制的基本原理
振幅调制的基本原理用待传输的低频信号去转变高频载波振幅的过程，称为振幅调制，简称调幅，有一般调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）和抑制载波的单边带调幅（SSB）三种。
1、一般调幅(AM) 设调制信号为单频信号，即：载波信号为：则一般调幅信号的表达式为：其中，m 称为调幅系数，其值介于0与1之间。
当m1时，产生过调失真。
AM 调幅信号波的波形和频谱图分别如图11（a）、（b）所示。
图1 AM信号的波形和频谱由图1（b）可看出调幅波由三个频率重量组成，即载波重量ωc，上边频ωc+Ω，下边频ωc+Ω ，其带宽为：若调制信号是多频信号，设最高频率为，则带宽为：通常将调幅波电压加在电阻R端，电阻R消耗的各频率重量对应的功率表示为：载波平均功率为：两个边频重量产生的平均功率相等，为：调幅信号总平均功率为：故调幅波的输出功率随Ma的增大而增大。
当Ma=1时，包含信息的上下边频功率值之和只占总输出功率的1/3，其能量利用率很低。
2、抑制载波的双边带调幅信号（DSB）由于载波本身并不包含信息，而且还占有较大的功率，为了减小不必要的功率铺张，可以只放射边频，而不放射载波，称为抑制载波的双边带调幅信号，用DSB表示。
其数学表示式为。
DSB信号的波形和频谱图如图2（a）、（b）所示。
图2 DSB信号的时域波形以及频谱结构其带宽为：,由于DSB方式没有包含有载波，故其功率利用率为100%。
3、单边带调幅波（SSB）SSB是由DSB经过边带滤波器滤除一个边带或者在调制过程中直接将一个边带抵消而成的。
其波形和频谱图如图如图3（a）、（b）所示。
图3 SSB信号的时域波形、频谱结构其带宽为：；功率利用率为100%。
下面从占用信号带宽、功率利用率两方面对AM、DSB、SSB三种调制方式进行比较：AM方式：占用2倍调制信号最高频率带宽；功率利用率最高只能达到1/3；DSB方式：占用2倍调制信号最高频率带宽；功率利用率最高可达到100%；SSB方式：占用1倍调制信号最高频率带宽；功率利用率最高可达到100%。
《振幅调制的应用》课件
载波：提供传输通道
解调器：将调制信号还原 为原始信号
调制信号的解调
解调原理：将接收到的调制信号进 行解调，恢复原始信号
解调器：用于实现解调功能的硬件 设备
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
解调方法：包括相干解调、非相干 解调、最大似然解调等
解调性能：解调信号的质量和准确 性直接影响到通信系统的性能
调制信号的稳定性
通信系统中的应用
数字通信：振幅调制用于数字信号的传输和接收 模拟通信：振幅调制用于模拟信号的传输和接收 无线通信：振幅调制用于无线通信系统中的信号传输和接收 卫星通信：振幅调制用于卫星通信系统中的信号传输和接收
雷达系统中的应用
雷达信号的调制： 通过振幅调制实现 雷达信号的频率、 相位和幅度的调制
视等领域。
振幅调制的局限性
频带利用率低： 由于需要较大 的带宽，因此 频带利用率较
低
抗干扰能力差： 容易受到噪声 和干扰的影响
传输距离有限： 由于信号衰减， 传输距离有限
传输速率受限： 由于带宽限制， 传输速率受限
振幅调制与其他调制方式的比较
振幅调制：通过改 变信号的振幅来传 递信息，具有较高 的传输效率和抗干 扰能力。
振幅调制的优势与 局限性
振幅调制的优势
提高传输效率： 通过改变信号 的振幅，可以 增加传输的信 息量，提高传
输效率。
抗干扰能力强： 振幅调制信号 的抗干扰能力 强，可以在复 杂的电磁环境 中稳定传输。
易于实现：振 幅调制技术简 单，易于实现， 适合大规模生
产。
应用广泛：振 幅调制技术广 泛应用于无线 通信、广播电
添加副标题
振幅调制的应用
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BW 2F max
振幅调制
3.2.4 功率
设定功率为在单位电阻上产生的，即R=1。 1、载波在其周期内的平均功率为：
1 Po 2
U
2 m0
1 2 cos ct d (ct ) U m 0 2
2
2、已调波在载波的一个周期内的平均功率为：
1 2 2 2 P(t ) U m 0 (1 Ma cos t ) P 0(1 Ma cos t ) 2
振幅调制 思考：
调制信号的信息只存在于边频分量中,
但边频功率<载波功率，功率利用率低。
如何提高功率利用率？
仅传输边带而将载波抑制掉
振幅调制
3.3 双边带调幅波
3.3.1 组成模型
将普通调幅波中的载频分量抑制掉后仅将上 下边频向外发送，则称为双边带调制信号。
调制信号： u t U m cos t 载波信号：uct U cm cos ct
振幅调制
3.4 单边带调幅波
3.4.1 实现方法
由于双边带调幅波中的上下边频分量含有的 信息量相同，所以仅传送其中的一个边频分量 就可以，这种方式称为单边带调制。
上边频分量： uSSBt ＝AM U mU cm cosc t
振幅调制
3、已调波在调制信号的一个周期内的平均功率为：
1 Pav 2
1 2 1 2 P(t ) d (t ) Po(1 2 Ma ) Po 2 Ma Po
4、边频分量(上下边频之和)功率为：
1 2 PSB Ma Po 2
单边频分量功率为：
1 2 PSB上＝PSB下 Ma Po 4
图3－2 普通调幅波波形
相乘后， 载波的频 率、相位 均不变， 但振幅受 控。
振幅调制
二、频谱与ห้องสมุดไป่ตู้宽
uot Umo[1 Ma cos t ] cos c t Umo cos c t UmoMa cos t cos c t Umo cos c t
载频分量 上边频分量 下边频分量 三个 不同 频率 正弦 波的 叠加
3.2.3 多频调制
调制信号一般不是单一频率信号，而是含有 多个频率分量。 调制信号为： 其中
ut U mn cos nt
n 1
nmax
n max
max , max 2F max
振幅调制
因此，已调波中除了含有载频分量外，还 会产生一系列的上下边频分量。
c n
振幅调制
将调制信号与载波信号相乘有：
u t uct U m cos t U cm cos ct 1 ＝ U mU cm cos c t cos c － t 2
由此可知将两者直接相乘即为双边带信号， 模型如图3－4所示。
振幅调制
uot AM ut uct
振幅调制
调幅电路可由一个相乘器和一个相加器组成, 如图3－1所示：
振幅调制
3.2.2 单一信号作用
一、表达式与波形图
uot [Umo ka u t ] cos c t [Umo ka Um cos t ] cos c t Umo[1 Ma cos t ] cos c t ka Um Ma 调幅度： Umo
振幅调制
过零点处 的高频相 位有 180°的 突变 包络不再 反映调制 信号波形
的变化
图3－5 双边带调幅波波形
振幅调制
3.3.2 功率和频谱
双边带已调波的功率为：
1 2 Pav PSB Ma Po 2
双边带调幅波的频谱结构如图3－6所示：
振幅调制
BW 2F max
图3－6 双边带调幅波频谱
振幅调制
第三讲
3.1 概述 3.2 普通调幅
振幅调制
3.3 双边带调幅
3.4 单边带调幅
3.5 高电平调幅
振幅调制
3.1 概述
调制：用调制信号去控制高频载波的参数，使高
频载波的一个参数或几个参数（振幅、频 率、相位）按调制信号的规律变化。
分类：振幅调制:AM
频率调制:FM
相位调制:PM
双边带调幅波:DSB
单边带调幅波:SSB
其中普通调幅波是基础，双边带和单边带调 幅可以由它演变而来。
振幅调制
3.2 普通调幅波
3.2.1 组成模型
调幅就是使载波的振幅随调制信号而变， 所以普通调幅波的定义式为：
uo t [U m0 ka u t ] cos ct
Um0：未调制输出载波振幅；ka:调制灵敏度
1 UmoMa cos( c )t 2 1 UmoMa cos( c )t 2
振幅调制
普通调幅波频谱见图3－3。 调制信号频谱 载波信号频谱
普通调幅波频谱
振幅调制
普通调幅波带宽为：
BW 2F
振幅调制的过程就是频谱上将低频调制信 号搬移到高频载波分量两侧的过程。
振幅调制
振幅调制
调幅波振幅： Umo[1 Ma cos t ]
所以,调幅波振幅的最大值和最小值分别为：
Um max Umo[1 Ma]
Um min Umo[1 Ma]
振幅调制
调幅度的定义式为：
Um max Um min Um max Umo Umo Um min Ma Um max Um min Umo Umo
当Um max Um min Umo时，Ma 0 未调制
当Um max 2Umo,Um min 0时，Ma 1 最大调制
当Um max 2Umo,Um min 0时，Ma 1 过幅调制，失真
为了避免失真，Ma的取值应该为0< Ma ≤1
振幅调制
包络线反 映了低频 信号的变 化
振幅调制 调幅：将待发送的语音、音乐、图像等信号作用
于高频等幅波上，使高频波的幅度随之 变化，也就是载波的振幅随调制信号的 变化规律而变化。
调制信号： u t U m cos t
载波信号： uc t U cm cos ct
振幅调制 调幅信号按频谱结构不同可分为：
普通调幅波：AM