第5章 振幅调制和解调
合集下载
第5章 振幅调制及解调
uSSB (t)
Um0 2
cos t
cosCt
Um0 2
sin t
sin C t
第5章 振幅调制及解调
H()
C C4 滤波法框图
第5章 振幅调制及解调
第一项是载波与调制信号相乘项，第二项是调制信号 的正交信号与载波的正交信号的乘积项，两项相加得下边 带信号，如图5.15所示。
第5章 振幅调制及解调
第5章 振幅调制及解调
5.1 概述 5.2 振幅调制信号分析 5.3 振幅调制方法 5.4 振幅调制电路 5.5 振幅解调方法 5.6 振幅解调电路
第5章 振幅调制及解调
5.1 概 述
5.1.1 连续波模拟调制 连续波模拟调制的载波是连续的等幅高频正弦波， 用uC表示
uC=UCmcos(ωCt+φ) 将调制信号uΩ寄载在载波上的方法有三种。一种是把 调制信号寄载在载波的幅度上，叫做振幅调制，简称 调幅(AM)。已调波用uAM表示，如图5.1所示。
第5章 振幅调制及解调
采样
量化
编码
信道
解码
滤波
u(t)
uo(t)
s(t) Ts
定时
发射
接收
同步
图5.4 脉冲数字调制系统框图
第5章 振幅调制及解调
脉冲调制信号的传输方式有两种。一种是直接将 脉冲调制信号送入信道进行传输，这种方式叫基带传 输。这种传输方式适用于短距离通信。另一种是载波 传输。载波传输是两次调制方式。
uAM UC KM uuC uC (1 KM u )
UCm (1 KMUΩm cos t) cosCt
与式(５.2-1)对照可见
U m0
Ucm , ma
振幅调制与解调
高频载波v0(t)=v0cos经高频变压器 加在基极回路中。
vCE
+ vBE
vc L C
– VcT
+–
– –
+ v +
VBB
–+
– Vc(t) +
集电极调幅电路
第287页/共46页
集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：
调制信号频率变化对输出波形的影响
第98页/共46页
4. 普通调幅波的功率关系
将 v(t) Vo(1 ma co作s 用t) c在os 负ot载电阻R上
载波功率 PoT
1 2
Vo2 R
每个边频功率(上边频或下边频)
PSB1
PSB2
1 2
1 2
ma Vo 2 R
ห้องสมุดไป่ตู้
1 4
ma 2 PoT
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双 边带调幅波在调制信号极性变化时，它的高频 振荡的相位要发生180的突变，这是因为双边 带波是由v0和v相乘而产生的。
第2109页/共46页
2. 环形调制器
在平衡调制器的基础上，再增加两个二极管，使电路中 4个二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。
从其正负半周期的原理图 可知环形调制器输出电流的有 用分量
(2) 相移法 相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。如图所示
图中两个平衡调幅
调制信号
平 衡 V1=Vsintsin0t
器的调制信号电压和载
V0sint
调幅器 A V0sin0t 载 波
波电压都是互相移相90°。
振荡器
调制信号 90 载波 90
vCE
+ vBE
vc L C
– VcT
+–
– –
+ v +
VBB
–+
– Vc(t) +
集电极调幅电路
第287页/共46页
集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：
调制信号频率变化对输出波形的影响
第98页/共46页
4. 普通调幅波的功率关系
将 v(t) Vo(1 ma co作s 用t) c在os 负ot载电阻R上
载波功率 PoT
1 2
Vo2 R
每个边频功率(上边频或下边频)
PSB1
PSB2
1 2
1 2
ma Vo 2 R
ห้องสมุดไป่ตู้
1 4
ma 2 PoT
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双 边带调幅波在调制信号极性变化时，它的高频 振荡的相位要发生180的突变，这是因为双边 带波是由v0和v相乘而产生的。
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2. 环形调制器
在平衡调制器的基础上，再增加两个二极管，使电路中 4个二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。
从其正负半周期的原理图 可知环形调制器输出电流的有 用分量
(2) 相移法 相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。如图所示
图中两个平衡调幅
调制信号
平 衡 V1=Vsintsin0t
器的调制信号电压和载
V0sint
调幅器 A V0sin0t 载 波
波电压都是互相移相90°。
振荡器
调制信号 90 载波 90
AM调制的基本理论
实际调制信号的调幅波形
1) 表示方法
ii ) 数学表达式 v AM Vm ( t ) cosct Vcm ( 1 Ma cost ) cosct
KaVm Vm max Vm min Ma 1 Vcm Vm max Vm min
称振幅调制的调制度
v vc
t
t
2) 二极管调制器
i) 电路 ii) 工作原理
i iD 1 iD 2 2( v V0 ) K1 ( ct ) RD 2RL
i AM
2V0 2Vm cosct cost cosc t RL RL
vo i AM RL
iii) 讨论：其中LC带通滤波器，中 心频率为C ， BW3dB 2
vAM(t)
t
vAM(t)
t
vAM(t)
t
1) 表示方法
v AM MaVcm MaVcm Vcm cos c t cos( c )t cos( c )t 2 2
i) 表示方法
iv) 矢量表示
2) 能量关系：
Pav音频信号一个周期内在负载RL上的平均功率
V ( 1 Ma cost ) (高频一周期的平均功率) PL 2RL 2 Ma 1 2 Pav PLdt P0 ( 1 ) P0 PSB 2 0 2
2 cm 2
2 2 Ma Vcm P0 称为上下边带总功率 其中 P0 称为载波功率，PSB 2 2RL
现象：
R 克服条件： M a RL
RΩ ＝ RL ∥Ri2 称为检波 器的音频交流负载，RL 为直流负载。
克服措施：
RL =RL1+RL2， 若Rg大： RL1≈(0.1～0.2)RL2；
第5章 振幅调制与解调
uc (t ) U cm cos ct u (t ) U m cos t
振幅调制与解调
图5.1.1 调幅波的波形
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。
振幅调制与解调
已调幅波表达式为：
KU m u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 cos t ) cos ct U cm
图5.1.3 调幅波的频谱
振幅调制与解调
对于单音信号调制的已调幅波，从频谱图上可知其占据 的频带宽度BW=2或BW=2F (=2F)（F为调制频率）， 若调制信号为复杂的多频信号，如有若干个不同频 率1、 2 、……、 n 的信号所调制，如下式：
u AM t U cm 1 ma1 cos 1t ma 2 cos 2t cos c t ma1 m m cos c 1 t a1 cos c 1 t a 2 cos c 2 t 2 2 2 ma 2 man man cos c 2 t cos c n t cos c n t 2 2 2 U cm cos c t
u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 ma cos t ) cos c t
ma<1
ma=1
ma>1
图5.1.2 不同ma时的已调波波形
振幅调制与解调
二、普通调幅波的频谱及信号带宽 为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（5.1）按 三角函数公式展开，得：
1 maU cm 2
c-
2(
1 maU cm 2
c- c+
振幅调制与解调
图5.1.1 调幅波的波形
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。
振幅调制与解调
已调幅波表达式为：
KU m u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 cos t ) cos ct U cm
图5.1.3 调幅波的频谱
振幅调制与解调
对于单音信号调制的已调幅波，从频谱图上可知其占据 的频带宽度BW=2或BW=2F (=2F)（F为调制频率）， 若调制信号为复杂的多频信号，如有若干个不同频 率1、 2 、……、 n 的信号所调制，如下式：
u AM t U cm 1 ma1 cos 1t ma 2 cos 2t cos c t ma1 m m cos c 1 t a1 cos c 1 t a 2 cos c 2 t 2 2 2 ma 2 man man cos c 2 t cos c n t cos c n t 2 2 2 U cm cos c t
u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 ma cos t ) cos c t
ma<1
ma=1
ma>1
图5.1.2 不同ma时的已调波波形
振幅调制与解调
二、普通调幅波的频谱及信号带宽 为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（5.1）按 三角函数公式展开，得：
1 maU cm 2
c-
2(
1 maU cm 2
c- c+
通信电子线路重点总结
通信电子线路重点总结第一章1、一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
2、只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时，天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
3、调制使幅度变化的称调幅，是频率变化的称调频，使相位变化的称调相。
4、解调就是在接收信号的一方，从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波，调频波的解调叫鉴频。
第二章1、小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
2、调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
3、并联谐振回路01LC0L10CLCCLCL(C称为谐振回路的特性阻抗）并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的，即QR0LCR00LR00CR0回路的越大，Q值越大，阻抗特性曲线越尖锐；反之，00R0越小，Q值越小，阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点处，电压幅值最大，当0时，回路呈现感性，电压超前电流一个相角，电压幅值减小。
当相角，电压幅值也减小。
4、谐振回路的谐振曲线分析UUm11(Q2f2)f0时，回路呈现容性，电压滞后电流一个U对于同样频偏f，Q越大，Um值越小，谐振曲线越尖锐一个无线电信号占有一定的频带宽度，无线电信号通过谐振回路不失真的条件是谐振回路的幅频特性是一常数，相频特性正比于角频率。
在无线电技术中，常把Um从1下降到U1ff2（以dB表示，从0下降到-3dB）处的两个频率1和22f0.7的范围叫做通频带，以符号B或Bf2f1f0Q表示。
即回路的通频带为选择性是谐振回路的另一个重要指标，它表示回路对通频带以外干扰信号的抑制能力。
第五章 振幅调制、解调及混频讲解
（4）频率调制：调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制 信号线性变化。
（5）相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调 制信号线变化。
（ 6）解调方式：
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴频 调频的逆过程 鉴相 调相的逆过程 (7)振幅调制分三种方式：
普通调幅( AM ) 抑制载波的双边带调幅(DSB ) 单过带调制(SSB )
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波 三角波 uc Uc cos(ct )
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
(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)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。
休息1 休息2
（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。
)t
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 maUc
1 2
maU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
第5章 振幅调制、解调及混频
5.1 概述 5.2 振幅调制原理及特性 5.3 振幅调制电路 5.4 调幅信号的解调 5.5 混频器原理及电路
返回 休息1 休息2
5．1概述
振幅调制
解调（检波)
属于 频谱线性搬移电路
混频（变频）
语言
定义： 调制信号：需要传输的信号（原始信号）
（5）相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调 制信号线变化。
（ 6）解调方式：
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴频 调频的逆过程 鉴相 调相的逆过程 (7)振幅调制分三种方式：
普通调幅( AM ) 抑制载波的双边带调幅(DSB ) 单过带调制(SSB )
密码
信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号
正弦波 方波 三角波 uc Uc cos(ct )
锯齿波
已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）
(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)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。
休息1 休息2
（3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。
)t
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 maUc
1 2
maU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
第5章 振幅调制、解调及混频
5.1 概述 5.2 振幅调制原理及特性 5.3 振幅调制电路 5.4 调幅信号的解调 5.5 混频器原理及电路
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5．1概述
振幅调制
解调（检波)
属于 频谱线性搬移电路
混频（变频）
语言
定义： 调制信号：需要传输的信号（原始信号）
高频-包络检波ppt课件.pptx
第十五讲 包络检波
9/29/2024 2:54 PM
1
第5章 振幅调制与解调
5.5.2 二极管峰值包络检波
旧版：第6章 6.2.2
包络检波器的工作原理 包络检波器的质量指标
第十五讲 包络检波
9/2第5章 振幅调制与解调
峰值包络检波器的工作原理
输入 AM信号
非线性 电路
-
-
等避U的于免DU直C载底经im流(波部R1电和电切压mR压 割a为L)振 失分：幅 真压RU的U后imRD条在CL=件RRK上d为U产i：m 生
ui Uim (1 ma cos Wt ) cos ct Uim (1 ma cos Wt )
Ui m
式端U中的由mR ，交于a流RURURΩR负RD=对RCLRR载L检LLR/电/波RR阻为二LR，/检极/ R而波管R器VRR为WD输来直出说
9/29/2024 2:54 PM
4
第5章 振幅调制与解调
uC U1
ui U2
U3 uC U4
UA
UB
0
t
通 断通 断
iD
(a)
0
t
(b)
uo
Uav
Uo
0
t
(c)
加入等幅波时检波器的工作过程
第十五讲 包络检波
iD gD
iD
iDmax
－ Uo 0
uD
0
uD
t
(b)
t (a)
检波器稳态时的电流电压波形
峰值包络检波器的应用型输出电路
+ （a） u-i
VD
Cd
+
+UDC - +
C uo R
RL uΩ
振幅调制和解调电路
在移动通信中，为了提高频谱利用率 和抗干扰能力，通常采用复杂的调制 和解调技术，如QAM（Quadrature Amplitude Modulation）等。
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。
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。
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
(完整版)高频电子线路第5章习题答案
第5章 振幅调制、振幅解调与混频电路5.1 已知调制信号()2cos(2π500)V,u t t Ω=⨯载波信号5()4cos(2π10)V,c u t t =⨯令比例常数1a k =，试写出调幅波表示式，求出调幅系数及频带宽度，画出调幅波波形及频谱图。
[解] 5()(42cos 2π500)cos(2π10)AM u t t t =+⨯⨯54(10.5cos 2π500)cos(2π10)V t t =+⨯⨯20.5,25001000Hz 4a m BW ===⨯= 调幅波波形和频谱图分别如图P5.1(s)(a)、(b)所示。
5.2 已知调幅波信号5[1cos(2π100)]cos(2π10)V o u t t =+⨯⨯，试画出它的波形和频谱图，求出频带宽度BW 。
[解] 2100200Hz BW =⨯=调幅波波形和频谱图如图P5.2(s)(a)、(b)所示。
5.3已知调制信号3[2cos(2π210)3cos(2π300)]Vu t t Ω=⨯⨯+⨯，载波信号55cos(2π510)V,1c a u t k =⨯⨯=，试写出调辐波的表示式，画出频谱图，求出频带宽度BW 。
[解] 35()(52cos2π2103cos2π300)cos2π510c u t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯3555353555(10.4cos2π2100.6cos2π300)cos2π5105cos2π510cos2π(510210)cos2π(510210)1.5cos2π(510300) 1.5cos2π(510300)(V)t t tt t t t t t =+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯+⨯+⨯-⨯+⨯++⨯- 3max 222104kHz BW F =⨯=⨯⨯=频谱图如图P5.3(s)所示。
5.4 已知调幅波表示式6()[2012cos(2π500)]cos(2π10)V u t t t =+⨯⨯,试求该调幅波的载波振幅cm U 、调频信号频率F 、调幅系数a m 和带宽BW 的值。
振幅调制与解调实验报告
振幅调制与解调实验报告一、实验目的二、实验原理1. 振幅调制原理2. 振幅解调原理三、实验器材与仪器1. 实验器材2. 实验仪器四、实验步骤1. 振幅调制步骤2. 振幅解调步骤五、实验结果与分析1. 振幅调制结果及分析2. 振幅解调结果及分析六、实验心得体会一、实验目的本次振幅调制与解调实验的主要目的是了解振幅调制与解调的基本原理，掌握振幅调制和解调的方法，进一步加深对通信原理的认识。
二、实验原理1. 振幅调制原理振幅调制是指将模拟信号的振幅变化转换成载波信号的振幅变化。
在振幅调制中，被传输信息信号称为基带信号，载波信号称为高频信号。
通过将基带信号与高频载波进行线性叠加，即可得到一个新的复合波形，其包含了被传输信息和高频载波两部分内容。
2. 振幅解调原理振幅解调是指将调制信号中的信息信号从高频载波中分离出来的过程。
在振幅解调中，需要使用一个解调器，它会将接收到的带有信息信号的复合波形进行处理，将其分离为基带信号和高频载波两部分。
三、实验器材与仪器1. 实验器材本次实验所需要使用的器材主要包括：（1）信号发生器；（2）示波器；（3）电阻箱。
2. 实验仪器本次实验所需要使用的仪器主要包括：（1）振幅调制解调实验箱；（2）万用表。
四、实验步骤1. 振幅调制步骤（1）连接好各个设备，并打开电源。
（2）设置信号发生器输出正弦波，并通过电阻箱设置合适的基带信号电平。
（3）设置振幅调制解调实验箱，将信号发生器和示波器分别连接到相应的接口上。
（4）通过示波器观察振幅调制后的波形，并记录下相关数据。
2. 振幅解调步骤（1）连接好各个设备，并打开电源。
（2）设置振幅调制解调实验箱，将信号发生器和示波器分别连接到相应的接口上。
（3）通过示波器观察振幅调制后的波形，并记录下相关数据。
（4）将解调器与示波器相连，并通过万用表测量解调输出电压。
五、实验结果与分析1. 振幅调制结果及分析在进行振幅调制实验时，我们可以通过观察示波器上的波形来验证振幅调制是否成功。
电子教案-高频电子教案(第三版)-高频电子教案(第三版)-5fuxi-电子课件
第 5 章 振幅调制、解调与混频电路
振幅调制的基本原理 相乘器电路 振幅调制电路 振幅检波电路 混频电路
一、三种调幅方式的比较 1. 单频调制表达式 AM: uO Um0 (1 ma cos Ωt )cos ωct
DSB: uO = kaU mcos t coswct SSB: uO =1/2[ kaU mcos( /-wc)t]
2. 混频电路的组成模型
uL(t) us(t)
AMXY uO(t)
X
BPF
uI(t)
Y
中频已调波
fc
uL(t)
本机振荡
载f频I 已变调换波后的新
fL 调幅收音机： fI = 465 kHz
fI = fL+ f调c 制类型和调 或 fI = fL– fs 制(当参f数L>不f变c )。
fI = fs – fL (当 fL< fc)
当 fI > fc 称为上混频
当 fI < fc 称为下混频
ur(t) us(t)
AMXY u’O(t)
X
LPF
uO(t)
ur(t) — 与载波同频 同相的同步信号
Y
乘积型同步检波电路组成模型
2. 失真
u
1. 惰性失真
原因：
RC过大放电慢，C上电压不 能跟随输入调幅波幅度下降。
现象
ma越大，Ω越大，越容易产生惰性失真。
2. 负峰切割失真
uO
原因：
检波电路的交流负载电 阻和直流负载电阻相差太大。 u
例 解：
（设ωc为Ω的整数倍）
BW = 2F
求带宽
例 解：
（设ωc为Ω的整数倍）
BW = F
求带宽
振幅调制的基本原理 相乘器电路 振幅调制电路 振幅检波电路 混频电路
一、三种调幅方式的比较 1. 单频调制表达式 AM: uO Um0 (1 ma cos Ωt )cos ωct
DSB: uO = kaU mcos t coswct SSB: uO =1/2[ kaU mcos( /-wc)t]
2. 混频电路的组成模型
uL(t) us(t)
AMXY uO(t)
X
BPF
uI(t)
Y
中频已调波
fc
uL(t)
本机振荡
载f频I 已变调换波后的新
fL 调幅收音机： fI = 465 kHz
fI = fL+ f调c 制类型和调 或 fI = fL– fs 制(当参f数L>不f变c )。
fI = fs – fL (当 fL< fc)
当 fI > fc 称为上混频
当 fI < fc 称为下混频
ur(t) us(t)
AMXY u’O(t)
X
LPF
uO(t)
ur(t) — 与载波同频 同相的同步信号
Y
乘积型同步检波电路组成模型
2. 失真
u
1. 惰性失真
原因：
RC过大放电慢，C上电压不 能跟随输入调幅波幅度下降。
现象
ma越大，Ω越大，越容易产生惰性失真。
2. 负峰切割失真
uO
原因：
检波电路的交流负载电 阻和直流负载电阻相差太大。 u
例 解：
（设ωc为Ω的整数倍）
BW = 2F
求带宽
例 解：
（设ωc为Ω的整数倍）
BW = F
求带宽
振幅调制电路
振幅调制电路有两个输入端和一个输出端，如图 5.2 所 示 。 输 入 端 有 两 个 信 号 ： 一 个 是 输 入 调 制 信 号 uΩ(t)＝UωmcosΩt= Uωm cos2πFt，称之为调制信号，它 含有所需传输的信息；另一个是输入高频等幅信号， uc(t)＝Ucmcosωct=Ucmcos2πfct，称之为载波信号。其中， ωc=2πfc，为载波角频率；fc为载波频率。
uo(t)= Amuc(t)uΩ(t)
=AmUΩm cosΩt Ucmcosωct
(5―10)
由上式可得双边带调幅信号的波形，如图5.9(a)所示。
根据(5―10)式可得双边带调幅信号的频谱表达式为
uo
(t)
1 2
AmUmUcm[cos(c
)t
cos(c
)t]
(5―11)
u(t)
Am uo(t)＝Amu(t)uc(t)
(5―2)
4) 普通调幅信号的频谱结构和频谱宽度
将式(5―1)用三角函数展开：
Uo (t) Uomct mUom cos t cosct
Uom
cosct
1 2
maUom
cos(c
)t
1 2
maUom
cos(c
)t
(5―3)
u(t)
t uc(t)
t
uo(t)
Uo mmax
Uo mmin
t
Uo m(1＋macos t)
(5―5)
可以看到，uo(t)的频谱结构中，除载波分量外， 还有由相乘器产生的上、下边频分量，其角频率为
（ωc±Ω）、（ωc+2Ω）…（ωc±nmaxΩ）。这些上、下 边频分量是将调制信号频谱不失真地搬移到ωc两边， 如图5.7所示。不难看出，调幅信号的频谱宽度为调制 信号频谱宽度的两倍，即
uo(t)= Amuc(t)uΩ(t)
=AmUΩm cosΩt Ucmcosωct
(5―10)
由上式可得双边带调幅信号的波形，如图5.9(a)所示。
根据(5―10)式可得双边带调幅信号的频谱表达式为
uo
(t)
1 2
AmUmUcm[cos(c
)t
cos(c
)t]
(5―11)
u(t)
Am uo(t)＝Amu(t)uc(t)
(5―2)
4) 普通调幅信号的频谱结构和频谱宽度
将式(5―1)用三角函数展开：
Uo (t) Uomct mUom cos t cosct
Uom
cosct
1 2
maUom
cos(c
)t
1 2
maUom
cos(c
)t
(5―3)
u(t)
t uc(t)
t
uo(t)
Uo mmax
Uo mmin
t
Uo m(1＋macos t)
(5―5)
可以看到，uo(t)的频谱结构中，除载波分量外， 还有由相乘器产生的上、下边频分量，其角频率为
（ωc±Ω）、（ωc+2Ω）…（ωc±nmaxΩ）。这些上、下 边频分量是将调制信号频谱不失真地搬移到ωc两边， 如图5.7所示。不难看出，调幅信号的频谱宽度为调制 信号频谱宽度的两倍，即
高频电子线路第5章ppt课件
2
载波uc
已调波uAM
振荡器
倍频
高频 放大器
调制
话筒
调制信号 放大器 调制信号 uΩ
无线电通信发射机的组成框图
3
5.1.1 普通调幅波
所谓调制，就是使幅度、频率、或相位随调制信号 的大小而线性变化的过程。分别称为振幅调制、频率调 制或相位调制，简称调幅、调频和调相。
解调是调制的相反过程，即从已调波信号中恢复原 调制信号的过程。与调幅、调频和调相相对应，有振幅 解调、频率解调和相位解调，简称检波、鉴频和鉴相。
u A M =U cm (1+M acosΩ t)cosω ct
=U cm cosω ct+M a 2 U cm cos(ω c+Ω )t+M a 2 U cm cos(ω c-Ω )t
载波分量
上边带分量
下边带分量
电 压 振 幅
U Ωm
调幅波的频谱图
U cm
MaUcm / 2
MaUcm / 2
0Ω
ω c - Ω ω c ωc + Ω
过调幅失真
Ma >1
8
U m (t)= U c m (1+ M a c o sΩ t)
U m m ax=U cm (1+M a) Um m in=Ucm(1-M a)
包络的振幅为：
Um=Umm ax2 -Umm in=UcmM a
调制度
包络振幅
Ma 载波振幅
Um Ucm
9
3. AM调幅波的频谱及带宽
ω
u A M = U c m (1 + M a c o s Ω t)c o s ω c t
= U c m c o s ω c t+ M a 2 U c m c o s ( ω c + Ω ) t+ M a 2 U c m c o s ( ω c -Ω ) t
载波uc
已调波uAM
振荡器
倍频
高频 放大器
调制
话筒
调制信号 放大器 调制信号 uΩ
无线电通信发射机的组成框图
3
5.1.1 普通调幅波
所谓调制，就是使幅度、频率、或相位随调制信号 的大小而线性变化的过程。分别称为振幅调制、频率调 制或相位调制，简称调幅、调频和调相。
解调是调制的相反过程，即从已调波信号中恢复原 调制信号的过程。与调幅、调频和调相相对应，有振幅 解调、频率解调和相位解调，简称检波、鉴频和鉴相。
u A M =U cm (1+M acosΩ t)cosω ct
=U cm cosω ct+M a 2 U cm cos(ω c+Ω )t+M a 2 U cm cos(ω c-Ω )t
载波分量
上边带分量
下边带分量
电 压 振 幅
U Ωm
调幅波的频谱图
U cm
MaUcm / 2
MaUcm / 2
0Ω
ω c - Ω ω c ωc + Ω
过调幅失真
Ma >1
8
U m (t)= U c m (1+ M a c o sΩ t)
U m m ax=U cm (1+M a) Um m in=Ucm(1-M a)
包络的振幅为：
Um=Umm ax2 -Umm in=UcmM a
调制度
包络振幅
Ma 载波振幅
Um Ucm
9
3. AM调幅波的频谱及带宽
ω
u A M = U c m (1 + M a c o s Ω t)c o s ω c t
= U c m c o s ω c t+ M a 2 U c m c o s ( ω c + Ω ) t+ M a 2 U c m c o s ( ω c -Ω ) t
第五章振幅调制..
表示单位调制信号电压所引起的高频振荡幅度的变化
高频电子线路
二、单频调制
1. 表达式
uΩ (t ) U Ωm cos Ωt U Ωm cos 2Ft
uAM (t ) 〔U cm Ku (t )〕 cos(ct ) 〔U cm KU mcost〕 cos(ct ) U cm （ 1 ma cost〕 cos(ct )
高频电子线路
第 5 章 振幅调制、解调电路
振幅调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信 号的幅值 解调：从高频已调信号中还原出原调制信号
振幅调制、解调和混频电路都是频谱线性搬移电路
地位: 通信系统的基本电路
高频电子线路
高频电子线路
高频电子线路
第 5 章 振幅调制、解调电路
概述 调幅信号的基本特性 低电平调幅电路 高电平调幅电路 包络检波 同步检波
uDSB (t ) AM u (t )uc (t )
uDSB (t ) AMUcmUm cos(t ) cos( c t ) Um cos(t ) cos( c t )
1 1 U m cos[(c )t ] U m cos[(c )t ] 2 2
高频电子线路
高频电子线路
5.2.1 普通调幅波（AM）
一、普通调幅波表达式
包络函数（瞬时振幅）U（t）可表示为：
U (t ) U cm U (t ) U cm Ku (t )
U (t ) 与调制电压 u (t )
成正比，代表已调波振幅的变化量；
包络函数所对应的曲线是由调幅波各高频周期峰值所连成的 曲线，称为调幅波的包络。因此，包络与调制信号的变化规 律完全一致，其包含有调制信号的有用信息。
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
第五章振幅调制电路
i5
I0 2
(1
th
u2 2UT
)
i6
I0 2
(1 th
u2 2UT
)
UT
kT q
③T1、T2和T3、T4组成的差分对管的电流电压关系
No i1
i5 2
(1
th
u1 2UT
)
Image i3
i6 2
(1
th
u1 2U T
)
i2
i5 2
(1
th
u1 2U T
)
i4
i6 2
(1
th
u1 2U T
3、普通调幅波的波形
①右图是单音频调制普通调幅波
的波形图。
调制信号
②从波形上可以看出：
Ummax Ucm (1 ma )
Ummin Ucm (1 ma )
则调幅指数
ma
U mmax U mmax
U mmin Ummin
载波信号 已调波信号
已调波振幅的包络形状 与调制信号一样第2页/共43页
ma
B 2Fmax
5、结论
调幅过程是一种线性频谱搬移过程将调制信号的频谱由低频被搬移到 载频附近，成为上、下边频带。
第5页/共43页
三、普通调幅波的功率关系
1、普通调幅波中各频率分量之间的功率关系
将普通调幅波电压加在电阻R两端，电阻R上消耗的各频率分量对应的 功率可表示为
①载波功率
POT
1
U
2 cm
第21页/共43页
④分类 根据输入信号的极性可分为：
四象限模拟乘法器 二象限模拟乘法器 一象限模拟乘法器
⑤常用于频率变换的模拟乘法器的型号
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
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的点，画出频谱分布图。
24
3、调幅波的频谱特征
u AM U cm (1 m aco t)s cocts U cmcoct s1 2m acoc s ()t 1 2m acoc s ()t
载 上波 边分 频量 分(量 c):c不 含 传 :含 输传 信输 息信息 下边频分量c :含传输信息
10
本节问题：
5.1 概 述
1、调制器、解调器在无线电收发系统中的位置？
2、为什么要通过调制来发送信号？
3、连续波调制与脉冲调制的关系？
4、调幅与检波的典型电路
11
1、调制器在发射机中位置
12
1、解调器在接收机中的位置
13
2.为什么要通过调制来发送信号？
天线尺寸的限制 只有天线实际长度与电信号的波长可比拟时，电
36
4、 DSB/SC-AM波带宽 即 已调波频谱所占频带宽度
结论3：
BDSB=2Fmax
在频域上，DSB 与普通调幅波AM，所占带宽相同 。
限带信号
Ωmax 调幅波
载波
ωc
ω
下边频带
上边频带
ω c-Ω max
ω c+Ω max
ω
37
5、 DSB/SC-AM波功率
调制信号
下边频
载波
c 上边频
34
2、 DSB/SC-AM波形特征
结论1：
(1) DSB信号的包络正比于调制信号的
(2) 绝对值 Uco s t
(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。
问题： 一、调幅波数学表达式及波形特征如何？ 二、调幅波的频谱有什么特征？ 如何根据频谱计算频带宽度？ 三、如何计算调幅波的功率？
18
1、AM波数学表达式
调制信号
uUmco st
控制
载波信号
载波信号的幅度 U cm
ucU cm coc st ()
已调信号
调幅波的幅度
(调幅波)
U AM (t) U cm k a U m co ts
mnco s ntcosct
n
Uccosct
n
12mncos(c n)t 12mncos(c n)t
Uccosct
n
1 2mn
co
s(c
n)t
n
1 2mnco
s(c
n)t
同样含有三部分频率成份
u AM U c( m 1 m ac o t)c so c ts ucUcm cosct
波形特征： (1)调幅波的振幅（包络）变化规律
与调制信号波形一致 (2)调幅波频率（即变化快慢）
与载波频率一致
21
U AM (t) U c( m 1 m aco t)s
UmaxUcm (1ma)
可得
uSSB 1 2 HA U m U cm cocs()t 上边带信号
1
uSSB 2 LA U m U cm coc s( )t
下边带信号
43
提示二总结： SSB/SC-AM波
1. 比普通调幅波、抑制载波的双边带调幅波，都 要节省发射功率，即只发送一个边带的功率。
2. 在频域上，所占带宽仅为一个边带的宽度， 节约了频带。 3. 但在电路实现上，单边带的产生和接收，比
调
高频信号
载波的参数
制
（载波） 幅度 频率 相位
调调幅幅波波调调频频波波调调相相波波
解
低频信号
调
检波 鉴频 鉴相
9
总结：
调制信号（低频信号）： 需要传输的电信号
语言
（原始信号） 图像
信
数据
号 载波信号（高频信号）： ucU ccocst ()
（等幅）高频正弦波振荡信号
已调(波)信号（高频信号）： 经过调制后的高频信号
第5章 振幅调制与解调
1
本章知识点及结构
调幅波的性质（数学表达式、频谱特征、功率）
振
5.2
幅
调 调幅波的产生（原理，电路，评价指标）
制
与
5.3，5.4
解
调 调幅波的解调（电路，评价指标，检波失真）
5.5，5.6
2
第五章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析（重点） 5.3 调幅波产生原理的理论分析 5.4 普通调幅波的产生电路（电路设计） 5.5 普通调幅波的解调电路（重点,电路设计） 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
结论4： 比普通调幅波节省了发射功率，即不发射载波。
全部功率为边带占有，功率利用率高于AM波。
38
在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提高 系统的功率和带宽效率，常采用单边带（SSB）调制 系统
抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）
单边带(SSB)信号是由双边带(DSB)调幅信号 中取出其中的任一个边带部分而成。
信号才能以电磁波形式有效辐射。
可实现的回路带宽 低频信号频率变化范围很大，很难做出参数在如
此宽范围内变化的天线和调谐回路。
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）。
14
3. 调制 分类
连续波调制 （载波调制）
调幅（AM） 调频（FM） 调相（PM）
调角
脉冲调制 （二次调制）
普通调幅波和DSB/SC-AM要复杂。
44
5.2节小结：
调制信号
调幅器
已调波
载波
u(t)Uco ts
uAM(t)
uc(t)Uccocst
45
5.2节综合例： 指出下列电压是什么已调波？写出已调波电压的表 达式，并指出它们在单位电阻上消耗的平均功率Pav及 频谱宽度BWAM
（2）实际上，调制信号是包含若干频率分量的
复杂波 (F =Fmin~Fmax)
-------多频调制情况 则， B=2Fmax
28
5、调幅波的功率
计算方法：(设调幅波电压加于负载电阻R上）
1. 将调幅（电压）信号的数学表达式展开成余 弦（或正弦）项之和的形式，即
Amci osit(i)
i
2.
一、数学表达式 二、调幅波的频谱 三、调幅波的功率 注意总结：
与普通AM波、DSB/SC-AM相比， SSB/SC-AM不同的地方。
41
提示一、数学表达式
由
1 u D S2 B A m U c[ m cc o s )t (co c s )t (]
通过边带滤波器
42
u D S1 2 B A m U c[ m cc o s )t (co c s )t (]
抑制载波的双边带调幅波
（DSB/SC-AM）
31
5.2.2 抑制载波的双边带调幅波
（DSB/SC-AM） 此节讲述及学习方法——比较法 与普通调幅波相比：
对DSB/SC-AM的数学表达式、波形、频谱、 带宽、功率的分析及计算方法不变。
结论变吗？
32
5.2.2 抑制载波的双边带调幅波
（DSB/SC-AM） 一、数学表达式、波形 二、频谱、带宽 三、功率P总 Pi i Nhomakorabeai
Am2 i 2R
29
当 ma 时1，边频功率最大
此时 P1.5Pc
表明: 对单频调制的调幅波，最大调制时的 功率为载波功率的1.5倍。
其中边频功率是载波功率的一半。
30
可见：
在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带 内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了 整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪 费大，效率低。
解调： 是调制的反过程。即：把低频信号从高 频段搬移下来，还原被传送的低频信号。
7
3.调制的方式:
低频信号
控制
调
高频信号
载波的参数
制
（载波）
幅度 频率 相位
相角
已调波 幅度调制（简称“调幅”，AM）
频率调制（简称“调频”，FM） 角度调制
相位调制（简称“调相”，PM8）
3.解调的方式：
低频信号
控制
33
1、 DSB/SC-AM波数学表达式
uAM U c(1m aco ts)co cs t U cco cs tm aco tsU cco cs t
抑制载波后
uDSB A ucA U mco tsU c m cocts 1 2A U m U cm [c oc s ()tcoc s( )t]
uAM U c[m 1kaf(t)c]octs
若将 f (t) 分解为：f(t) Unco sn(tn) n1
则有 uAM U cm 1 m nco nts (n)co cts
n 1
其中：
mn
kaUmn Ucm
20
2、AM信号波形特征
uUco st
载波分量 :c 不含信息 上边带 (c n) 含信息
限带信号
下边带 (c n) 含信息
载波
Ωmax 调幅波
ωc
ω
下边频带
上边频带
ωc-Ωmax ωc
ω c+Ω max
ω
27
4.普通调幅波带宽(B, Bandwidth)
即 已调波频谱所占频带宽度
（1）调制信号为单一频率（=2F）的正弦波， 则 B=2F
39
5.2.3 抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）
24
3、调幅波的频谱特征
u AM U cm (1 m aco t)s cocts U cmcoct s1 2m acoc s ()t 1 2m acoc s ()t
载 上波 边分 频量 分(量 c):c不 含 传 :含 输传 信输 息信息 下边频分量c :含传输信息
10
本节问题：
5.1 概 述
1、调制器、解调器在无线电收发系统中的位置？
2、为什么要通过调制来发送信号？
3、连续波调制与脉冲调制的关系？
4、调幅与检波的典型电路
11
1、调制器在发射机中位置
12
1、解调器在接收机中的位置
13
2.为什么要通过调制来发送信号？
天线尺寸的限制 只有天线实际长度与电信号的波长可比拟时，电
36
4、 DSB/SC-AM波带宽 即 已调波频谱所占频带宽度
结论3：
BDSB=2Fmax
在频域上，DSB 与普通调幅波AM，所占带宽相同 。
限带信号
Ωmax 调幅波
载波
ωc
ω
下边频带
上边频带
ω c-Ω max
ω c+Ω max
ω
37
5、 DSB/SC-AM波功率
调制信号
下边频
载波
c 上边频
34
2、 DSB/SC-AM波形特征
结论1：
(1) DSB信号的包络正比于调制信号的
(2) 绝对值 Uco s t
(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。
问题： 一、调幅波数学表达式及波形特征如何？ 二、调幅波的频谱有什么特征？ 如何根据频谱计算频带宽度？ 三、如何计算调幅波的功率？
18
1、AM波数学表达式
调制信号
uUmco st
控制
载波信号
载波信号的幅度 U cm
ucU cm coc st ()
已调信号
调幅波的幅度
(调幅波)
U AM (t) U cm k a U m co ts
mnco s ntcosct
n
Uccosct
n
12mncos(c n)t 12mncos(c n)t
Uccosct
n
1 2mn
co
s(c
n)t
n
1 2mnco
s(c
n)t
同样含有三部分频率成份
u AM U c( m 1 m ac o t)c so c ts ucUcm cosct
波形特征： (1)调幅波的振幅（包络）变化规律
与调制信号波形一致 (2)调幅波频率（即变化快慢）
与载波频率一致
21
U AM (t) U c( m 1 m aco t)s
UmaxUcm (1ma)
可得
uSSB 1 2 HA U m U cm cocs()t 上边带信号
1
uSSB 2 LA U m U cm coc s( )t
下边带信号
43
提示二总结： SSB/SC-AM波
1. 比普通调幅波、抑制载波的双边带调幅波，都 要节省发射功率，即只发送一个边带的功率。
2. 在频域上，所占带宽仅为一个边带的宽度， 节约了频带。 3. 但在电路实现上，单边带的产生和接收，比
调
高频信号
载波的参数
制
（载波） 幅度 频率 相位
调调幅幅波波调调频频波波调调相相波波
解
低频信号
调
检波 鉴频 鉴相
9
总结：
调制信号（低频信号）： 需要传输的电信号
语言
（原始信号） 图像
信
数据
号 载波信号（高频信号）： ucU ccocst ()
（等幅）高频正弦波振荡信号
已调(波)信号（高频信号）： 经过调制后的高频信号
第5章 振幅调制与解调
1
本章知识点及结构
调幅波的性质（数学表达式、频谱特征、功率）
振
5.2
幅
调 调幅波的产生（原理，电路，评价指标）
制
与
5.3，5.4
解
调 调幅波的解调（电路，评价指标，检波失真）
5.5，5.6
2
第五章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析（重点） 5.3 调幅波产生原理的理论分析 5.4 普通调幅波的产生电路（电路设计） 5.5 普通调幅波的解调电路（重点,电路设计） 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
结论4： 比普通调幅波节省了发射功率，即不发射载波。
全部功率为边带占有，功率利用率高于AM波。
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在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提高 系统的功率和带宽效率，常采用单边带（SSB）调制 系统
抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）
单边带(SSB)信号是由双边带(DSB)调幅信号 中取出其中的任一个边带部分而成。
信号才能以电磁波形式有效辐射。
可实现的回路带宽 低频信号频率变化范围很大，很难做出参数在如
此宽范围内变化的天线和调谐回路。
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）。
14
3. 调制 分类
连续波调制 （载波调制）
调幅（AM） 调频（FM） 调相（PM）
调角
脉冲调制 （二次调制）
普通调幅波和DSB/SC-AM要复杂。
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5.2节小结：
调制信号
调幅器
已调波
载波
u(t)Uco ts
uAM(t)
uc(t)Uccocst
45
5.2节综合例： 指出下列电压是什么已调波？写出已调波电压的表 达式，并指出它们在单位电阻上消耗的平均功率Pav及 频谱宽度BWAM
（2）实际上，调制信号是包含若干频率分量的
复杂波 (F =Fmin~Fmax)
-------多频调制情况 则， B=2Fmax
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5、调幅波的功率
计算方法：(设调幅波电压加于负载电阻R上）
1. 将调幅（电压）信号的数学表达式展开成余 弦（或正弦）项之和的形式，即
Amci osit(i)
i
2.
一、数学表达式 二、调幅波的频谱 三、调幅波的功率 注意总结：
与普通AM波、DSB/SC-AM相比， SSB/SC-AM不同的地方。
41
提示一、数学表达式
由
1 u D S2 B A m U c[ m cc o s )t (co c s )t (]
通过边带滤波器
42
u D S1 2 B A m U c[ m cc o s )t (co c s )t (]
抑制载波的双边带调幅波
（DSB/SC-AM）
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5.2.2 抑制载波的双边带调幅波
（DSB/SC-AM） 此节讲述及学习方法——比较法 与普通调幅波相比：
对DSB/SC-AM的数学表达式、波形、频谱、 带宽、功率的分析及计算方法不变。
结论变吗？
32
5.2.2 抑制载波的双边带调幅波
（DSB/SC-AM） 一、数学表达式、波形 二、频谱、带宽 三、功率P总 Pi i Nhomakorabeai
Am2 i 2R
29
当 ma 时1，边频功率最大
此时 P1.5Pc
表明: 对单频调制的调幅波，最大调制时的 功率为载波功率的1.5倍。
其中边频功率是载波功率的一半。
30
可见：
在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带 内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了 整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪 费大，效率低。
解调： 是调制的反过程。即：把低频信号从高 频段搬移下来，还原被传送的低频信号。
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3.调制的方式:
低频信号
控制
调
高频信号
载波的参数
制
（载波）
幅度 频率 相位
相角
已调波 幅度调制（简称“调幅”，AM）
频率调制（简称“调频”，FM） 角度调制
相位调制（简称“调相”，PM8）
3.解调的方式：
低频信号
控制
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1、 DSB/SC-AM波数学表达式
uAM U c(1m aco ts)co cs t U cco cs tm aco tsU cco cs t
抑制载波后
uDSB A ucA U mco tsU c m cocts 1 2A U m U cm [c oc s ()tcoc s( )t]
uAM U c[m 1kaf(t)c]octs
若将 f (t) 分解为：f(t) Unco sn(tn) n1
则有 uAM U cm 1 m nco nts (n)co cts
n 1
其中：
mn
kaUmn Ucm
20
2、AM信号波形特征
uUco st
载波分量 :c 不含信息 上边带 (c n) 含信息
限带信号
下边带 (c n) 含信息
载波
Ωmax 调幅波
ωc
ω
下边频带
上边频带
ωc-Ωmax ωc
ω c+Ω max
ω
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4.普通调幅波带宽(B, Bandwidth)
即 已调波频谱所占频带宽度
（1）调制信号为单一频率（=2F）的正弦波， 则 B=2F
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5.2.3 抑制载波的单边带调幅波（SSB/SC-AM）