信号调制解调ppt课件

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第二节 调幅式测量电路
一、调幅原理与方法 （一）调幅波的一般数学表达式
1、什么是调幅？写出调幅信号的数学表达式.
调幅就是用调制信号x去控制高频载波信号的幅
值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调
制信号x的线性函数变化。
调幅信号的一般表达式可写为：
us=(Um+mx)coswct m 为调制度
我们知道，信号的时域相乘等于频域卷积。即 x(t).y(t) x(f)*y(f) 卷积的结果就产生了频谱搬移，即从低频 搬移到了载频的两侧。 所以，调幅过程也是一个频率搬移或频率 变换的过程。 调幅波的带宽为：BW=2 Ω。
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第二节 调幅式测量电路
3、何谓双边带调幅？画出波形
载波信号中不含调制信号x的信息，因此可以取 Um=0，只保留两个边频信号。这种调制称为双边带 调制。其数学表达式为：us=UxmcosΩt cosωct
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第一节 调制解调的功用与类型
4、在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为
载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三 个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为 调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。也可以用 脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特 征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调 制，称为脉冲调宽。
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第一节 调制解调的功用与类型
5、什么是调制信号、载波信号、已调信号？ 调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征
由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信 号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信 号。
用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频 率、相位的信号称为调制信号。
在测控系统中，通常就用测量信号作调制信 号。经过调制的载波信号叫已调信号。
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第二节 调幅式测量电路
2、通过交流供电实现调制
如，电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感
器。
R1 R3 R2 R4
R1
R2
F
Uo
R4
R3
U
应变式传感器输出信号的调制
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3、用机械或光学的方法实现调制
4
5
67
3
2
θθ Ψ
1
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第二节 调幅式测量电路
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第二节 调幅式测量电路
5、调幅波的功率
载波功率=(Ucm)2/2
边频功率=2*1/2*（ mXm/2）2
= (MUcm)2/4
可见，在AM调制中，载波功率占了总功率 的相当大的一部分。当M=1时，边频功率也只 有载波频率的50%。实际上。M一般为 0.3~0.5。
而有用信息仅包含在边频之中，所以，从 功率角度看，AM调制是很不经济的。
（三）电路调制
1、乘法器调制
Kxy
ux x
uc y
uo
a)原理图
MC1496
1kΩ
+12V 1kΩ
51Ω
0.11μkΩF 3.3kΩ 3.3kΩ
uc ux 20μF
0.1μF
82 3 6 11M0C149612 4 14 5
uo 0.1μF
750Ω 750Ω1kΩ1kΩ 20μF
680kΩ
47kΩ
-8V
为了正确进行信号调制必须要求ωc>>Ω，通常至少要 求ωc>10Ω。这样，解调时滤波器能较好地将调制信号
与载波信号分开，检出调制信号。若被测信号的变化频
率为0~100Hz，则载波信号的频率ωc>1000 Hz。调
幅信号放大器的通频带应为900~1100 Hz。信号解调 后，滤波器的通频带应>100 Hz，即让0~100Hz的信 号顺利通过，而将900 Hz以上的信号抑制，可选通频 带为200 Hz。
双边带调制可以用调制信号与载波信号相乘来实现 如果调制信号是一个复杂的信号，则已调信号频谱 将出现下边带和上边带。此时带宽应为BW=2 Ωm
2Ωm
-Ωm Ω Ωm
ωc- Ω-Ωm ωc
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ωc+Ω+Ωm
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第二节 调幅式测量电路
4、在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应
怎样选取载波信号的频率？应怎样选取调幅信号放大器 的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？
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x
O
x
a)
uc
O
x
us
b)
O c)
什么是信号调制？
t
t
t
图1-4 调幅信号
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第一节 调制解调的功用与类型
3、在测控系统中为什么要采用信号调制？ 在测控系统中，进入测控电路的除了传感器
输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传 感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从 含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项 重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给 测量信号赋予一定特征，这就是调制的主要功 用。
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第二节 调幅式测量电路
• 6、实现AM调幅的方案
x
x
us
Um
cosωct
us
cosωct
增益=Um
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第二节 调幅式测量电路
（二）传感器调制
1、 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信 号调制？
为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一 形成就已经是已调信号，因此常常在传感器中 进行调制。
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x
O
x
a)
uc
O
x
us
b)
O c)
Um≠0
x
tO
t
x
a)
uc
tO
t
x
us
b)
t
O
t
c)
Um=0
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第二节 调幅式测量电路
2、调幅波的频谱
假设调制信号x是角频率为Ω的余弦信号
x=XmcosΩt，则调幅信号可写为： us=Umcosωct+ [mXmcos(ωc+Ω)t + mXmcos(ωc-Ω)t]/2
它包含三个不同频率的信号:
一个是角频率为ωc的载波信号，其幅值是Um， 和角频率分别为ωc±Ω，幅值为mXm/2的两个
分量。
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x
Baidu Nhomakorabea
O
a)调制信
t号
Ω
u
c
O
t b)载波信 号
ωc
us
O
c)双边带调
t
ωc -Ωωc ωc +Ω
幅信号
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第二节 调幅式测量电路
第三章 信号调制解调电路
第一节 调制解调的功用与类型
1、什么是信号调制？ 调制就是用一个信号（称为调制信号）去
控制另一个做为载体的信号（称为载波信号）， 让后者的某一特征参数按前者变化。 2、什么是解调？
在将测量信号调制，并将它和噪声分离， 放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取
反映被测量值的测量信号，这一过程称为。
b) 实用电路
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