频谱搬移电路基本工作原理
频谱的线性搬移电路ppt课件
2n
2
2n
2
2t
2n
3
2
上式也可以合并写成
iD g(t)uD gDK(2t)uD
(5―32) (5―33)
《高频电路原理与分析》
第5章 频谱的线性搬移电路
式中,g（t）为时变电导,受u2的控制;K（ω2t）为开 关函数,它在u2的正半周时等于1,在负半周时为零,即
K
(2t)
1
0
2n
2
2t
5.1.2 对式（5―1）在EQ+u2上对u1用泰勒级数展开,有
i f (EQ u1 u2 )
f
( EQ
u2 )
f (EQ
u2 )u1
1 2!
f
(EQ
u2 )u12
1 n!
f
(n) (EQ
u2 )u1n
(5―11)
《高频电路原理与分析》
第5章 频谱的线性搬移电路
与式（5―5）相对应,有
《高频电路原理与分析》
第5章 频谱的线性搬移电路
u1
非线性 器件
滤波器
uo
u2
图5―2 非线性电路完成频谱的搬移 《高频电路原理与分析》
第5章 频谱的线性搬移电路
若作用在非线性器件上的两个电压均为余弦信号, 即u1＝U1cosω1t,u2＝U2cosω2t,利用式（5―7）和三角函 数的积化和差公式
uD＝Eo+u1+u2）,式（5―30）可进一步写为
iD
g DuD 0
u2 0 u2 0
(5―31)
《高频电路原理与分析》
第5章 频谱的线性搬移电路
由于u2＝U2≥ cosω2t,则u2≥0对应于 2nπ-π/2≤ω2t≤2nπ+π/2,n=0,1,2,…,故有
频谱搬移的基本原理及组成模型
（5）功率谱
载频功率为:
Po
1 Vc2m 2 RL
两个边频分量产生的平均功率相同, 均为:
Pc
Pc
1 2RL
( M aVcm )2 2
1 4
M
2 a
Po
边频总功率为：
PSB
2Pc
1 2
M
2 a
Po
调幅信号的总平均功率为
Pav
Po
P
(1
1 2
残留边带调制：VSB(Vestigial Sideband Amplitude Modulation)
4.1.1
一. 普通调幅信号的基本特性及组成模型
设载波为 c (t) Vcm cosct
1、单音频调制波
若调制信号 (t) Vm cos t
（为单音频信号），且 ( c )
波形图与频谱图
图4.1.6 DSB信号的波形图与频谱图
多频DSB调 制动画
4.1.1
由以上讨论知，DSB信号与AM信号相比，具有以 下特点：
（1）包络不同。AM信号的包络正比于调制信号 (t) 而DSB信号的包络g(t)正比于 (t) Vm cos t ，当调制 信号 (t) 0 时，即 cos t 0 ，DSB信号的幅度也为零。 DSB信号的包络已不再反映调制信号 (t) 的变化。
（4）由于DSB信号不含载波，全部功率为边带占有， 所以发送的全部功率都载有信息，功率利用率高于AM信 号。
4.1.1
3、双边带调幅信号的产生 图中带通滤波器应该具有中心频率为 fc 带宽为
BWDSB 的频率特性。
图4.1.7 双边带调幅信号的实现模型 DSB实现模型动画
第5章 频谱的线性搬移电路
u EQ
1 n f ( EQ ) n!
(5―3)
m m (u1 u2 ) n Cn u1n mu2
(5―4)
式中,Cmn=n！／m！（n-m）！为二项式系数,故
i
m 0
m 0
n
m m anCn u1n mu2
(5―5)
x y x 2 2 xy y 2
３．其实现模型为：
u1 线性时变 器 件 u2 滤波器 uo
5.2 二极管电路
------开关函数近似法
5.2.1 单二极管电路 输入信号u1和控制信号（参考信号）u2相加作用 在非线性器件二极Leabharlann 上，设U2>>U1 。
VD ＋ － ＋ － u1 H(j) u2 － uo iD ＋
i
i
1 gD＝ r
即信号u是频率为150KHz和200KHz的两个余弦波，问电流中能 否出现50KHz和 350KHz的频率分量？
解：分析：
50KHz= 200KHz-150KHz=ω2-ω1，
350KHz = 200KHz+150KHz =ω2+ω 1
2 而u 3 u1 u 2 u1 u2 3u12u 2 3u1u2 3 3 3
2 2 2
......
其对应的频率分量有1 ， 1 ，2 ， 2 ，3 ， 3 ， 3 3 3 21 2 ， 1 3 ， 2 3 ， 2 3 ， 3 1 ， 3 2 ， 2 2 2 2 2
1 2 3
所以总的频率分量有 : 1 ，2 ，3 ， 1 ， 2 ， 3 ， 2 2 2 31 ， 2 ， 3 ，1 2 ，1 3 ，2 3 3 3 21 2 ， 1 3 ， 2 3 ， 2 3 ， 3 1 ， 3 2 ， 2 2 2 2 2
4.2频谱搬移电路的基本工作原理
2019/2/24
20
0
F
f (a )
0 (b )
fc
f
0 (c )
fc ＋ F
f
图 单边带调制时的频谱搬移
2019/2/24 21
uSSB (t) U 0
fc＋ F
t
图
2019/2/24
单音调制的SSB信号波形
V cos t 调制信号： v
k V a V ( t ) V ( 1 cos t ) V ( 1 m cos t ) m 0 0 a 已知： V 0
kaV 假设： m a V 0
式中ma设为调制度， 常用百分比数表示。
V ( 1 m cos t ) cos t v A M 0 a 0
1 1 cos V t m cos( Ω ) t m cos( Ω ) t 0 0 a 0 a 0 2 2 频率：ω0， ω0 ±Ω ★Ma一般为0.2~0.5，边频幅度小 载波幅度：V0 1 边频幅度： M V 调制信号
2
a
0
Ω
载波
调幅波
ω0
下边频 上边频
2019/2/24
第四章 频谱搬移电路----4.2
4.1频谱搬移电路概述 4.2 频谱搬移电路的基本工作原理
(振幅调制电路、振幅解调电路、混频电路）
4.3 非线性电路概念和频率变换本质 4.4 频谱搬移电路的典型电路分析 4.5 本章小结
1
4.2频谱搬移电路的基本工作原理
(振幅调制电路、振幅解调电路、混频电路）
4.2.1 振幅调制简述 4.2.2调幅波的数学表示式、波形与频谱 4.2.3普通调幅波的功率---引出双边带与单边带 4.2.4 典型的振幅调制电路框图 4.2.5振幅解调概念、波形与频谱示意图 4.2.6混频概念、波形与频谱示意图 4.2.7 本节小结
频谱搬移原理
频谱搬移原理频谱搬移原理是指信号在传输过程中发生频率变化的现象。
在无线通信系统中，频谱搬移原理是一个非常重要的概念，它涉及到调制解调过程中信号的频率变化，对于信号的传输和接收都有着重要的影响。
频谱搬移原理的核心是调制过程。
在调制过程中，原始信号会和载波信号进行相互作用，从而产生频率变化。
这种频率变化可以分为两种情况，一种是频率上移，即正频率搬移；另一种是频率下移，即负频率搬移。
这种频率变化可以通过调制器来实现，常见的调制方式包括调幅调制、调频调制和调相调制。
在调制过程中，频谱搬移原理的作用是将原始信号的频谱分布到不同的频率位置上。
这样做的好处是可以使得信号在传输过程中更容易受到抗干扰能力强的频率范围内的信道影响，从而提高信号的传输质量和可靠性。
频谱搬移原理在数字通信系统中也有着重要的应用。
在数字通信系统中，频谱搬移原理可以通过数字信号处理技术来实现。
通过数字信号处理技术，可以对原始信号进行数字调制，从而实现频谱的搬移。
这种方法可以大大提高信号的传输效率和可靠性，是现代通信系统中不可或缺的一部分。
除了在通信系统中的应用，频谱搬移原理还在其他领域有着重要的应用。
比如在雷达系统中，频谱搬移原理可以用来实现距离测量和目标识别；在无线电广播中，频谱搬移原理可以用来实现信号的调制和解调。
总的来说，频谱搬移原理是一个非常重要的概念，它涉及到信号调制和传输过程中的频率变化。
通过对频谱搬移原理的深入理解，可以更好地设计和优化通信系统，提高信号的传输质量和可靠性。
同时，频谱搬移原理也在其他领域有着广泛的应用，对于促进科学技术的发展和社会的进步都起着重要的作用。
频谱搬移原理
频谱搬移原理，详细频谱搬移原理是指将一个信号的频谱从一个频率范围移动到另一个频率范围的过程。
这种技术在通信系统、无线电等领域被广泛应用。
下面是关于频谱搬移原理的详细解释：1. 频谱搬移概述：频谱搬移是通过改变信号的载频来实现的，即将信号在频率轴上整体移动。
通过频谱搬移，可以对信号进行频率选择性放大或抑制，并调整信号的中心频率。
2. 数学表示：频谱搬移可以使用数学方式表示。
给定一个输入信号s(t)，其频谱表示为S(f)，其中f为频率。
将信号s(t)乘以一个正弦波，正弦波的频率为fo，得到输出信号y(t)。
输出信号y(t)的频谱Y(f)即为输入信号的频谱S(f)在频率轴上向右或向左搬移fo的结果。
3. 搬移原理：频谱搬移原理基于调制的思想。
通过引入一个本地振荡器，产生一个较高频率的正弦波（称为载波），与原始信号进行乘法运算，即实现了频谱的搬移。
这种操作被称为调频（Frequency Modulation）。
4. 搬移过程：在频谱搬移过程中，使用调制器或混频器来实现信号的调频。
调制器将原始信号与频率为fo的载波相乘，从而产生一个新的信号，其频谱向右搬移了fo个单位。
调制器可以是线性调制器（如乘法器）或非线性调制器（如环绕调制器）。
5. 应用：频谱搬移在通信系统中起着重要作用。
例如，在带通滤波器的输入端使用频谱搬移可以调整滤波器的通频带位置；在无线电通信中，频谱搬移可以实现信号的调制、解调以及频率的选择性放大等功能。
总之，频谱搬移原理是通过改变信号的载频，将信号的频谱移动到不同的位置。
这种技术在通信和无线电领域广泛应用，可以实现对信号频谱的调制、解调和调整等操作。
频谱搬移原理
频谱搬移原理频谱搬移原理是指通过改变信号的频率，将信号的频谱移动到另一个频率上的过程。
在通信、无线电、雷达等领域中，频谱搬移原理被广泛应用，它是实现信号调制、解调和频率变换的基础。
首先，我们来看一下频谱搬移原理的基本概念。
在通信系统中，信号的频谱是指信号在频率域上的分布情况，它描述了信号中不同频率成分的强度和相位关系。
频谱搬移原理的核心是改变信号的频率，使得信号的频谱在频率轴上发生平移。
这种平移可以是向高频方向或者向低频方向，具体取决于信号调制的方式。
频谱搬移原理的应用非常广泛。
在调制过程中，通过改变载波信号的频率，将基带信号的频谱平移至载波频率附近，实现信号的调制传输。
而在解调过程中，则是将接收到的信号的频谱再次平移，恢复出原始的基带信号。
在频率变换中，频谱搬移原理也扮演着重要的角色，它可以实现信号的频率转换和频率混频，满足不同频率信号处理的需求。
频谱搬移原理的实现方式多种多样。
在调制中，常用的频谱搬移方式包括调幅调制、调频调制和调相调制，它们分别通过改变载波信号的幅度、频率和相位来实现频谱的平移。
在解调和频率变换中，也有许多不同的技术和方法，如相干解调、非相干解调、混频器等，它们可以有效地实现信号频谱的恢复和变换。
总的来说，频谱搬移原理是现代通信系统中不可或缺的基础原理之一。
它通过改变信号的频率，实现了信号的调制、解调和频率变换，为信号的传输和处理提供了重要的技术支持。
在未来的发展中，随着通信技术的不断创新和进步，频谱搬移原理将会继续发挥重要作用，推动通信领域的发展和应用。
通过以上的介绍，相信大家对频谱搬移原理有了更深入的了解。
频谱搬移原理的应用不仅局限于通信领域，还涉及到无线电、雷达、遥感等多个领域。
它的重要性不言而喻，因此我们有必要深入学习和研究频谱搬移原理，不断推动其在各个领域的应用和发展。
希望本文的介绍能够为大家对频谱搬移原理有所帮助，也希望大家能够在实际应用中不断总结经验，推动该原理的进一步发展和完善。
4.2频谱搬移电路的基本工作原理2019.4.21
当ma＝0.5时，PoT＝(8/9)Po ；
当ma＝0.2时，PoT＝(50/51)Po ；
V0
ma 2
V0
ma 2
V0
0
0
0
0
ω
由于Ma实际为0.2到0.5，所以载波本身虽不包含信号，但它 的功率（PoT）却占整个调幅波功率的绝大部分。
从调幅波的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量才实际地 包含调制信号的频谱结构，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。
V0co s 0t n 12mncos(0 n)t n 12mncos(0 n)t
信号带宽 B2Ωmax
调制信号
载波
调幅波
Ωmax
2019/11/10
ω0
下边带
上边带
12
ω0-Ωmax
o
ω0+Ωmax
4.2.3 调幅波中的功率关系---引出双边带与单边带
u
0
t
注意DSB与AM波的不同，
在90°处的跃变
uC
(a )
0
t
u D SB (t)
(b ) U (t) ＝U c os t
0
t
0°
1 80 °
0°
(c )
2019/11/10
图 DSB信号波形
19
3 单边带（SSB）信号公式
•为了进一步提高效率，只需保留一个边带，引 出概念--------单边带信号。 •单边带（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器 滤除一个边带或在调制过程中,直接将一个边带抵消 而成。
1. 普通调幅波的数学表示式
调幅、检波与混频—频谱搬移电路
第6章 调幅、检波与混频—频谱搬移电路6.1学习要点6.1.1 频谱搬移电路的特性非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。
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的在频率轴上搬移，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。
频谱o 1 23404o 0 4 0202i 4ii 4s4s s 40i 4i i 41234(c) 检波前后的频谱图 图6-1频谱搬移电路的频谱图它们的原理框图如图6-2所示。
119max 00f1m11mfiifS(c) 混频原理图6-2 调幅、检波与混频的原理框图由以上几种频率变换电路的原理框图和频谱图可知，尽管各个电路所要完成的功能完全不同，但是这些频率变换电路之间有很多相似之处：1) 它们的实现框图几乎是相同的，都是利用非线性器件对输入信号频谱实行变换以产生新的有用频率成分后，再用适当中心频率（或截止频率）和适当带宽的滤波器获得所需频率分量并滤除无用频率分量。
2) 从频谱结构看，上述频率变换电路都只是对输入信号频谱实行横向搬移而不改变原来的谱结构，因而都属于所谓的线性频率变换。
3) 频谱的横向平移，从时域角度看相当于输入信号与一个参考正弦信号相乘，而平移的距离由此参考信号的频率决定，因此都可以用乘法电路实现。
6.1.2 振幅调制原理调制是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。
按照所采用的载波波形区分，调制可分为连续波（正弦波）调制和脉冲调制。
连续波调制以单频正弦波为载波，可用数学式)t (cos A )t (ϕ+ω=a 表示，受控参数可以是载波的幅度A ，频率ω或相位ϕ。
因而有调幅（AM ）、调频（FM ）和调相（PM ）三种方式。
脉冲调制以矩形脉冲为载波，受控参数可以是脉冲高度、脉冲重复频率、脉冲宽度或脉冲位置。
相应地，就有脉冲调幅（PAM ，包括脉冲编码调制PCM ），脉冲调频（PFM ），脉冲调宽（PWM ）和脉冲调位120（PPM ）。
学习指导第6章调幅、检波与混频—频谱搬移电路
119第6章 调幅、检波与混频—频谱搬移电路6.1掌握要点6.1.1 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的在频率轴上搬移，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。
频谱搬移电路完成的功o 1 23404o 0 4 02ω0+Ω2i 4ωii4s 4s s 40i 4i i 4Ω1 Ω2 Ω3 Ω4(c) 检波前后的频谱图 图6-1频谱搬移电路的频谱图6.1.2 振幅调制原理振幅调制是用调制信号去控制载波的振幅，使其随调制信号线性变化，而保持载波的角频率不变。
而在幅度调制中，又根据所取出已调信号的频谱分量不同，分为普通调幅（标准调幅，AM ）、抑制载波的双边带调幅（用DSB 表示）、抑制载波的单边带调幅（用SSB 表示）等。
它们的主要区别是产生的方法和频谱结构。
注意比较各自特点及其应用。
120od a V V K m Ω=称为调幅指数即调幅度，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。
一般0＜m a ≤1。
(6-5普通调幅波的功率关系载波功率 RV 21P 2o oT = (6-6)每个边频功率（上边频或下边频）oT2a 2o a 2SB 1SB P m 41R V m 2121P P =⎪⎭⎫ ⎝⎛== (6-7) 上、下边频总功率 oT2a SSB DSB P m 21P 2P ==(6-8)在调幅信号一周期内，AM 信号的平均输出功率是 oT2a DSB oT AM P )m 211(P P P +=+= (6-9)(2)抑制载波的双边带调幅波1216.1.3 振幅调制方法与电路幅度调制电路按输出功率的高低，可分为高电平调幅电路和低电平调幅电路。
低电平调幅电路的原理框图分别如图4-10 (a)(b)(c)所示。
ov V 0(a)普通调幅波实现框图 (b)抑制载波的双边带调幅波v(c) 单边带调幅波实现框图图6-10 实现调幅的原理框图1、 低电平调幅电路(1)简单的二极管调幅电路小信号调幅又称为平方律调幅，它的工作原理可用幂级数法进行分析；大信号调幅又称为开关式调幅，它的工作原理可用折线法进行分析。
频谱搬移原理
频谱搬移原理频谱搬移原理是指在通信系统中，为了实现信号的调制和解调，需要将信号的频谱进行搬移。
频谱搬移原理是通信系统中的重要基础知识，对于理解信号调制和解调过程具有重要意义。
在通信系统中，频谱搬移是指将信号的频谱中心从零频率搬移到其他频率。
这个过程是通过调制器来实现的，调制器可以将基带信号调制到载波上，从而实现频谱的搬移。
频谱搬移的过程包括信号的调制和解调两个步骤，其中调制是将基带信号调制到载波上，解调则是将调制后的信号还原为基带信号。
频谱搬移原理的核心在于载波的引入。
在调制过程中，通过将基带信号与载波进行乘法运算，可以将基带信号的频谱中心搬移到载波频率上。
这样，就实现了信号的频谱搬移。
而在解调过程中，通过将调制后的信号与载波进行乘法运算，可以将信号的频谱中心还原回到基带频率上。
频谱搬移原理在通信系统中有着广泛的应用。
在调制过程中，不同调制方式会采用不同的频谱搬移方法，例如调幅调制、调频调制和调相调制等。
而在解调过程中，也需要根据调制方式采用相应的解调方法，以实现信号的还原和解码。
频谱搬移原理的理解对于工程师在通信系统设计和调试中具有重要意义。
只有深入理解频谱搬移原理，才能更好地应用于实际工程中，解决通信系统中的各种问题。
因此，对于从事通信系统工程设计和研发的工程师来说，频谱搬移原理是必须要掌握的基础知识之一。
总之，频谱搬移原理是通信系统中的重要基础知识，它涉及到信号调制和解调的核心原理，对于工程师在通信系统设计和调试中具有重要意义。
通过深入理解频谱搬移原理，工程师可以更好地应用于实际工程中，解决通信系统中的各种问题。
因此，频谱搬移原理的学习和掌握是非常重要的。
第5章频谱的线性搬移电路-文档资料
i ＝ I0(t) + g(t)u1 ：线性时变工作状态！
分析： 设u1＝U1cosω1t，u2＝U2cosω2t，
时变静态电时流变：偏置电压：U Q(t)U QU 2cos 2t
I0(t)f(U QU 2cos 2t) I0 0 I0 1 c o s 2 t I0 2c o s2 2 t
3
第5章 频谱的线性搬移电路
第一节 非线性电路的分析方法
一、 非线性函数的级数展开分析法
非线性器件的伏安特性：i = f ( u )（5-1）
设 u ＝ UQ+ u1 + u2
(5-1)式的泰勒级数展开：
UQ为静态工作点， u1 和 u2 为两个输入电压。
ia0a1(u1u2)a2(u1u2)2 an(u1u2)n
频率分量有:
(1) ω1; (2) 组合分量(2n＋1)ω2+ω1 ，n=0，1，2，…。 如何减少控制信号的泄漏？
保证电路的对称性！
21
第5章 频谱的线性搬移电路
如何保证电路的对称性?
(1) 选用特性相同的二极管; 用小电阻与二极管串接，使二极管等效正、反向电阻彼此接近。 (2) 变压器中心抽头要准确对称； 采用双线并绕法绕制变压器，并在中心抽头处加平衡电阻。 （3）要选择开关特性好的二极管，如热载流子二极管。
Cp,qcos(p1+q2)t
p q
组合频率有ω p, q=|±pω1±qω2|
这些组合频率分量产生的规律:
①凡是 p+q 为偶数的组合分量，均由幂级数中 n 为偶数且大
于等于 p+q 的各次方项产生的；
第5章 频谱的线性搬移电路1
2 2 1 2 = g D + cos ω 2t − cos 3ω 2t + cos 5ω 2t − ⋅ ⋅ ⋅ (U1 cos ω1t + U 2 cos ω2t ) 3π 5π 2 π
高频电子线路 ——第5章 频谱的线性搬移电路 第
高频电子线路 ——第5章 频谱的线性搬移电路 第
本章内容： 本章内容： 5.1 5.2 5.3 5.4 非线性电路的分析方法 二极管电路 差分对电路 其它频谱线性搬移电路 其它频谱线性搬移电路
高频电子线路 ——第5章 频谱的线性搬移电路 第
非线性电路的分析方法 5.1 非线性电路的分析方法
令u1＝U1cosω1t
iL = g DU1 cos ω1t + − 2
π
g DU1 cos(ω 2 + ω1 )t +
2
π
g DU1 cos(ω 2 − ω1 )t
2 2 g DU1 cos(3ω 2 + ω1 )t − g DU1 cos(3ω 2 − ω1 )t + ⋅⋅⋅ 3π 3π
频率分量： 输出电流i 中的频率分量 输出电流 L中的频率分量： ω1、 ω2±ω1 、（2n+1）ω2±ω1（n=1,2,3…） ） ）
时变偏置电压 线性时变
i ≈ f ( EQ + u2 ) + f ′( EQ + u2 )u1
时变工作 点电流 时变跨导
i = I 0 (t ) + g (t )u1
高频电子线路 ——第5章 频谱的线性搬移电路 第
u1＝U1cosω1t，u2＝U2cosω2t， ， ， EQ（t）=EQ+U2cosω2t 为周期性函数 ） 故I0（t）、g（t）也必为周期性函数 ） （） 用傅里叶级数展开
频谱的线性搬移电路
研究意义
频谱的线性搬移电路在通信、雷达、电子对抗等领域 具有广泛的应用价值。对频谱的线性搬移电路的研究 有助于深入理解信号处理和传输的基本原理，推动相 关领域的技术进步和创新。同时，频谱的线性搬移电 路的研究也有助于培养高水平的专业人才，为国家的 科技发展和社会进步做出贡献。
在音频处理中的应用
均衡器
音频处理中的均衡器利用频谱的线性搬移电路，对音频信号的特定频段进行提升或衰减， 以调整音频的音色和音量。
滤波器
音频滤波器用于滤除信号中的噪声或干扰，频谱的线性搬移电路可以将特定频段的信号进 行搬移或抑制。
效果器
在音乐制作和演出中，效果器用于给音频信号添加各种效果，如延时、混响等，频谱的线 性搬移电路用于实现各种音效处理。
02
频谱的线性搬移可以通过调频 （FM）和调相（PM）等方式实现。
频谱的线性搬移电路的重要性
在通信系统中，频谱的线性搬移电路 是实现信号传输的关键环节之一。
频谱的线性搬移电路的设计和实现对 于通信系统的性能和稳定性具有重要 意义。
通过频谱的线性搬移，可以将信号从低频段 搬移到高频段，或者将信号从高频段搬移到 低频段，从而实现信号在不同频段的传输和 接收。
软件实现方式
算法实现
通过编写算法在通用计算机上实现频谱的线性搬移，具有灵活性，但处理速度相 对较慢，且对计算机性能要求较高。
云计算平台
利用云计算平台的强大计算能力实现频谱搬移，可实现大规模并行处理，但需要 网络连接和数据传输。
频谱的线性搬移电路
04
的性能优化
提高频率响应
采用高性能的电子元件
选用具有低失真、低噪声、高稳定性的电子元件，如高品质 的电阻、电容、电感等，以减小电路中的非线性失真，提高 频率响应的准确性。
频谱的线性搬移电路PPT课件
THANKS
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未来研究方向与挑战
针对频谱线性搬移电路中的关键 技术问题，如线性度、动态范围 和稳定性等，需要深入研究并寻
求突破。
探索新型的频谱线性搬移电路结 构和设计方法，以满足不断增长 的性能需求和多样化的应用场景。
解决频谱线性搬移电路在高温、 高湿、高震等恶劣环境下的稳定 性和可靠性问题，提高其环境适
应性。
02
频谱线性搬移电路的实现方式
模拟实现方式
01
02
03
模拟信号处理
通过模拟电子器件（如运 算放大器、滤波器等）对 信号进行线性变换，实现 频谱的搬移。
优点
实时性好、处理速度快、 精度高。
缺点
对器件参数敏感，容易受 到环境温度和电源电压的 影响，稳定性较差。
数字实现方式
数字信号处理
通过数字信号处理器（DSP）或 现场可编程门阵列（FPGA）等数
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
定义与工作原理
定义
频谱线性搬移电路是一种能够将 输入信号的频谱进行线性搬移的 电路，即将信号的频率按照一定 的比例进行上变频或下变频。
工作原理
频谱线性搬移电路通过改变信号 的频率，使其与系统的固有频率 相匹配，从而实现信号的传输、 处理或控制。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
频谱的线性搬移电路ppt课
件
• 频谱线性搬移电路概述 • 频谱线性搬移电路的实现方式 • 频谱线性搬移电路的性能指标 • 频谱线性搬移电路的设计与优化 • 频谱线性搬移电路的发展趋势与展望
目录
CONTENTS
01
(非线性电子线路)4.1频谱搬移电路的组成模型
调制器的种类很多，常见的有调频调制器、调相调 制器和调幅调制器等。
03
调制器的线性范围和调制灵敏度对频谱搬移电路的 性能有很大影响。
解调器
01
解调器是频谱搬移电路中的另一重要组成部分，它能
够将调制后的高频信号还原为低频信号。
02
解调器的种类与调制器相对应，常见的有调频解调器
、调相解调器和调幅解调器等。
模拟实现方式
01
02
03
模拟频谱搬移电路通常 使用模拟电子元件来实 现信号的调制和解调过
程。
模拟电路具有较低的成 本和较高的可靠性，适 用于对实时性要求较高
的应用场景。
模拟电路的缺点是精度 和稳定性相对较低，容 易受到温度和环境因素
的影响。
数字实现方式
1
数字频谱搬移电路通过数字信号处理技术实现信 号的调制和解调。
滤波器的工作原理
滤波器在频谱搬移电路中的作用是提取或抑制特定频率 范围的信号。
滤波器通过电抗元件的组合，实现对输入信号中特定频 率分量的选择性和抑制性。
根据工作原理，滤波器可分为RC滤波器、LC滤波器和 晶体滤波器等。
滤波器的性能指标包括通带带宽、截止频率、插入损耗 和阻带抑制等。
04
频谱搬移电路的实现方式
调制器的工作原理
调制器的作用是将低频信号搬 移到高频载波上，实现信号的Fra bibliotek频谱搬移。
调制器利用非线性元件实现信号 的调制过程，常见的调制方式有
调频（FM）和调相（PM）。
在调频调制中，调制器通过改 变高频载波的频率来携带低频 信息；在调相调制中，调制器 通过改变高频载波的相位来携 带低频信息。
调制器的性能指标包括调制灵 敏度、线性范围和动态范围等 。
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普通AM波的三种情况
假设: v A V M 0 ( 1 M a c t ) o c0 t s o 2 ( 1 s M a c t ) o c0 t s os
Mα Ωt
Vm-----假设-uAM(t)= Vm cosωct= 2(1+ MαcosΩt)cosωct
00
900
1800
2700
调制信号
载波
调幅波
Ωmax
2020/8/17
ω0
下边带
上边带
12
ω0-Ωmax
o
ω0+Ωmax
4.2.3 调幅波中的功率关系---引出双边带与单边带
调幅波一般表达式： v (t) V o (1 m acΩ o)c sto o ts
V0
载波幅度：
V0，
边频幅度：
1 2
M
aV
0
如果将普通调幅波输送功率至电阻R
3
4.2.2调幅波的数学表示式、波形与频谱
1. 普通调幅波的数学表示式
载波信号：v0V0cos0t 调制信号： vVco st
按调幅信号（已调波）定义： vAM Vm(t)co0st
对一般的调幅波,通常满足ωc>>Ω。根据振幅调制信号的定义,已调 信号的振幅随调制信号uΩ线性变化。
由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：
m下
V0
Vmin V0
(b )
11
多音调幅波信号的公式、频谱
v A
(t)
M
V01
n
mncosΩntco s 0t
V0co s 0t
n
12mncos(0 Ωn)t 12mncos(0 n)t
V0co s 0t n 12mncos(0 n)t n 12mncos(0 n)t
信号带宽 B2Ωmax
ka 1,两个信号在 同一个端输入
ka 1
+
–
晶体三极管基极调幅电路
vC
vb(t)
+ vB E
vc L C
E– VCC
+–
– –
+ v +
VBB
集电极调幅电路
–+ – VC(t) +
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5
4.2.2.1调幅波的数学表示式
1. 普通调幅波的数学表示式
载波信号：v0V0cos0t 调制信号： vVco st
(d )
ma 1
m＞ 1
Mα＝1：临界调制 0
t
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理论波形图
(e )
实际波形图
8
4.2.2.2调幅波的典型波形
调幅波 Vm (t通 )V 0式 (1M ： aco ts)
VmaxVo(1ma)
Vo
VminVo(1ma)
这里：Ma设为调制度， 且Mα<1为正常调制
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
已知： V m (t) V 0 ( 1 k V a V 0 co t)s V 0 ( 1 m aco t)s
假设： ma
kaV V0
式中ma设为调制度，常用百分比数表示。
v A M V 0 ( 1 m ac o t)c so 0 ts
上式为普通调幅波的数学表示式
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6
(2) 调幅度ma反映了调幅的强弱度
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9
4.2.2.3. 普通调幅波的频谱图
（1）由单一频率基带信号调 幅
vA( M t)V 0(1m aco Ω )scto0ts
V 0co 0ts1 2m aco 0s Ω ()t1 2m aco 0s Ω ()t
★Ma一般为0.2~0.5，边频幅度小
ma 2
V
0
ma 2
V
0
上，则载波与两个边频将分别得出如 下的功率：
0
0
0
0
ω
载波功率: PoT 上边频或下边频:
1 2
V0 2 RPSB 1 PSB 2 1212mRaV0214ma2PoT
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
P AM P oT P DSB (11 2m a 2)P oT
频率：ω0， ω0 ±Ω 载波幅度：V0
调制信号
边频幅度：1 2
M
aV
0
Ω
载波
调幅波
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下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
10
了解
由非正弦波（多音）调制所得到的调幅波
f (t)
0
t
u A M (t) 未调制
(a ) 包络
图 由非正弦波调制所得到的调幅波 0
t
m上
Vmax V0 V0
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2020/8/17
13
1、调幅波中的功率关系
P AM P oT P DSB (11 2m a 2)P oT
4.2.5振幅解调概念、波形与频谱示意图
4.2.6混频概念、波形与频谱示意图
4.2.7 本节小结
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2
4.2.1 振幅调制简述
1.框图
高频振荡 缓冲
倍频
高频放大
发
调制 射
天
线
声音
话筒 音频放大
2.定义
将要传送的基带信号装载到某一高频载频信号上，使其振幅受调制的过程。
2020/8/173600源自cosΩt10
—1
0
1
Mα＝1：
4
2
0
2
4
Mα＞1—设 Mα=3 ； 8
2
-4
2
8
Mα＜1，设 Mα＝0.2 2.4
2
1.6
2
2.4
AM的三种情况(见下图)： Mα＞1：过调制，波形已失真（包络不能如实反映基带信号幅度），不用 Mα＝1：临界调制（与失真仅一线之隔，参数略有变化就失真，也不用）； Mα＜1：正常调幅，最常用（实验时一般Mα：20%——40%）
第四章 频谱搬移电路----4.2 4.1频谱搬移电路概述
4.2 频谱搬移电路的基本工作原理
(振幅调制电路、振幅解调电路、混频电路）
4.3 非线性电路概念和频率变换本质 4.4 频谱搬移电路的典型电路分析 4.5 本章小结
1
4.2频谱搬移电路的基本工作原理
(振幅调制电路、振幅解调电路、混频电路）
4.2.1 振幅调制简述 4.2.2调幅波的数学表示式、波形与频谱 4.2.3普通调幅波的功率---引出双边带与单边带 4.2.4 典型的振幅调制电路框图
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7
波形示意图
u
0
t
uC
(a )
vVcoΩs t
0
t
正常波形的
u A M (t)
(b )
v0V0cos0t
Mα为：
mUc
m＜ 1
ma 0 0.2~0.5
Uc
0
t
（20%~50%）
(c )
u A M (t)
0ma 1 Mα<1：正常调制，
m＝ 1
0
t
ma 1
Mα＞1：过调制，
u A M (t)
V m (t) V 0kaV co ts，式中
k a 为比例常数,与两信号在电路接入端有关，见下页图示
即：
V m (t) V 0 ( 1 k V a V 0 co t)s V 0 ( 1 m aco t)s
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4
典型的振幅调制电路
k a 为比例常数,与两个信号在电路中接入端是否相同有关