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测控电路 第03章 信号调制解调电路

测控电路 第03章 信号调制解调电路
R1R2+
Uo
R4 R3
RR1 RR2 + RR3 RR4 ≈ U 2 4R U R R R R = 1 2+ 3 4 4 R R R R
+ U
-
5
1,调幅原理与方法
(3)电路调制
① 乘法器调制
ux uc
Kxy x y uo
a)原理图
6
+12V 1k 0.1F 1k 51 uc ux 20F 750 750 47k 0.1F 3.3k 3 82 6 10 1MC149612 4 14 5 680k 3.3k uo 0.1F 1k
uC
R1 10k C
+ N
30
2,鉴频电路
(1)微分鉴频
① 工作原理 ② 微分鉴频电路
us C1 ie ic RL V Ec C1 + + us +
+ C2 -
VD
uo
微分 网络
包络 检波
r
ud -
31
③窄脉冲鉴频电路
us
放大与电 平鉴别器
Us
单稳态 触发器
Us ˊ
低通 滤波器
uo
us
a) O t
VD1 us1 us2 RL VD2 uo1 RL
fc
C1 u uo2 o C2
Ωt
f)
33

(2)传感器调制
通过交流供电实现调制
R1 R1 R2 R3 R4 F R4 U
应变片测量梁的变形
R2 Uo R3
4
受力后,令R1 = R R1,R2 = R R2,R3 = R R3,R4 = R R4,则
R R2 R R3 Uo = R R + R R R R + R R U 1 2 3 4 R R3 R R2 = 2 R R R 2 R R R U 1 2 3 4 ≈ RR1 RR2 + RR3 RR4 U 2 4 R 2 R(R1 + R2 + R3 + R4 )

信号调制解调电路教学课件PPT

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• 脉冲调宽信号的波形
其中T为脉冲的周期,即载波频率的倒数。
• 二、调制方法 • 1、传感器调制 • 2、电路调制 • (1)参量调宽
• (2)电压调宽
u

u0 R4 R3 R4

ux R3 R3 R4
• 三、脉冲调制信号的解调
• 脉冲调宽信号的解调主要有两种方 式:一种是将脉宽信Uo送入一个低通 滤波器,滤波后的输出uo 与脉宽B成 正比;另一种方法是Uo用作门控信号, 只有当Uo为高电平时,时钟脉冲Cp才 能通过门电路进入计数器。这样进入 计数器的脉冲数N与脉宽B 成正比。两 种方法均具有线性特性。
• 2、微分鉴频电路
(二)、斜率鉴频---失谐回路鉴频
§3-4 调相式测量电路
• 一、调相原理 • 调相就是用调制信号x去控制高频载波
信号的相位。常用的是线性调相,即让调 相信号的相位按调制信号x的线性函数进行 变化。
调相信号us的一般表达式可写为:
us =Umcos(ct +mx)
(a)调制信号 (b)载波信号 (c)调相信号 当x<0时,us滞后于uc;当x>0时,us超前于uc
• 常用的鉴频电路有微分鉴频电路、斜率 鉴频电路和相位鉴频电路。
• (一)、微分鉴频电路
• 1、鉴频原理
• 将等幅的调频信号经过微分电路变成幅值也随 频率成比例变化的调频—调幅波。然后通过包络 检波或相敏检波电路恢复出原调制信号x。
(a)调频信号 (b)调频调幅信号
(c)调制信号x(t) 微分鉴频的过程
51Ω
0.1μF 3.3kΩ 1kΩ
us uc 0.1μF
82 3 6 10 12
0.1μF 910Ω

测控技术与仪器信号调制解调电路.ppt

测控技术与仪器信号调制解调电路.ppt

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、调频和调相。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。 调频和调相都会使得高频载波信号的相位角受 到调变,电子学中常称其为“角度调制”或 “调角”。 调制、解调电路——频率变换电
1、基本电路
T + us _ VD + uo _ ic + RL C2 uo _
C1
i
RL C2
T+ us _
V Ec
非线性 低通 滤波器 器件
非线性 低通 器件 滤波器 b) 晶体管检波电路
a) 二极管检波电路
峰值检波
平均值检波
(二)精密检波电路

为什么要采用精密检波电路? 二极管VD和晶体管V都有一定死区电压, 即二极管的正向压降、晶体管的发射结 电压超过一定值时才导通,它们的特性 也是一根曲线。二极管VD和晶体管V的 特性偏离理想特性会给检波带来误差。 为了提高检波精度,常需采用精密检波 电路,它又称为线性检波电路。
' ' u K u A d s
R 1 R 1 R R 1 1 1 1 u 1 ) u ( 1 ) u u ( s A A R K R K R R 2 d 2 2 2 d
2、全波精密检波电路
us R2 R΄2 + us – R1 ∞ R4 i VD1 VD2 R’3 C ∞ uA t t O t
其数学表达式为:us=UxmcosΩt cosωct
双边带调幅信号的形成及波形

第三章信号调制解调电路

第三章信号调制解调电路
功能:相敏检波电路能鉴别调制信号相位,从而判别被测量变化 方向,同时还具选频能力,从而提高测控系统的抗干扰能力。
电路结构:相敏检波电路除了所需解调的调幅信号外,还要输入 一个参考信号,用来鉴别输入信号的相位和频率。
(3) 相敏检波的基本原理
将输入的调制信号 ux U xm cosΩ,t 乘以幅值为1的载波信号 us cosct 就可以得到双边带调幅信号
第一节 调幅式测量电路 第二节 调频式测量电路 第三节 调相式测量电路 第四节 脉冲调制式测量电路
调制解调的功用与类型
(1) 什么是信号调制? 调制(Modulation)就是用一个信号(称为调制信号, modulating signal )去控制另一个做为载体的信号(称为载波信号carrying signal ),让后者的某一特征参数按前者变化。 (2) 什么是解调? 从已经调制的信号中(称为已调信号,modulated signal)提 取反映被测量值的测量信号,称为解调(Demodulation) 。
us ux cosct U xm cosΩt cosct
若将再乘以 cosct,就得到
uo
us
cos ct
Uxm
cosΩt
cos2
ct
1 2
U
xm
cosΩt
1 2
U
xm
cosΩt
cos 2ct
1 2
U
xm
cosΩt
1 4
U
xm[cos(2c
Ω)t
cos(2c
Ω)t]
利用低通滤波器滤除两个高频信号后就得到调制信号,只是乘上了系数1/2。即将 调制信号ux乘以幅值为1的载波信号就可以得到双边带调幅信号us,将双边带调幅

《信号调制解调》课件

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SDR技术在量子通信领域的应用

SDR技术在区块链领域的应用

SDR技术在虚拟现实领域的应用

SDR技术在人工智能领域的应用
未来通信系统对调制解调技术的挑战与机遇
5G技术的普及:高速、低延迟、大 容量的通信需求
数据传输领域的应用
卫星通信:实现远距离、高速率的数据传 输
无线通信:如Wi-Fi、蓝牙等,实现短距 离、低功耗的数据传输
光纤通信:实现高速、大容量的数据传输
移动通信:如4G、5G等,实现高速、大 容量、移动性的数据传输
互联网:实现全球范围内的数据传输和共 享
物联网:实现各种设备之间的数据传输和 共享
数字调制解调技术的进一步发展
5G技术的普及 和应用
6G技术的研究 和开发
卫星通信技术的 发展
量子通信技术的 研究和应用
软件定义无线电(SDR)技术的应用前景

软件定义无线电(SDR)技术概述

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信号调制技术 信号解调技术 调制解调技术的应用场景 调制解调技术的发展趋势与展望
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测控技术与仪器信号调制解调电路PPT课件

测控技术与仪器信号调制解调电路PPT课件
9
二、调幅信号的传感器调制
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。
10
2、通过交流供电实现调制 应变式传感器如电阻式、电感式和电容式传感器。
R1 R3 R2 R4
R1
R2
F
Uo
R4
R3
U
uc
ux 20μF
0.1μF
82 3 6 11M0 C149162 4 14 5
750Ω 750Ω 1kΩ 1kΩ 20μF
680kΩ
3.3kΩ
uo 0.1μF
47kΩ
-8V
b) 实用电路
13
2、开关电路调制
V1 ux
V2 uo
Uc Uc
电路图
ux
O
t
Uc
O
t
uo
O
t
波形图
开关式相乘调制
14
3、信号相加调制
1、基本电路
T+
VD
+
C1
us _
i
uo
RL C2
_
非线性 低通 器件 滤波器
a) 二极管检波电路
峰值检波
ic
+
T+ V
us _
Ec RL C2
_uo
非线性 低通 器件 滤波器
b) 晶体管检波电路
平均值检波
18
(二)精密检波电路
为什么要采用精密检波电路? 二极管VD和晶体管V都有一定死区电压, 即二极管的正向压降、晶体管的发射结 电压超过一定值时才导通,它们的特性 也是一根曲线。二极管VD和晶体管V的 特性偏离理想特性会给检波带来误差。 为了提高检波精度,常需采用精密检波 电路,它又称为线性检波电路。

chap03_信号调制解调电路

chap03_信号调制解调电路
2013-7-13 -7-
为了正确进行信号调制,要求
根据香农定理,要求Wc>ohm, 主要是防止产生频率混叠现 象.测量中,至少要求Wc>10ohm, 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。
调幅信号中峰值可能发生的变化.
2013-7-13
-8-
载波信号频率的要求
非线性 器件
a) 二极管检波电路
b) 晶体管检波电路
从包络检波原理可以看到,只到采用适当的单向导电器件 取出其上半部(也可取下半部)波形,即可实现包络检波.
2013-7-13 -22-
峰值检波与平均值检波
晶体管检波电路流经电阻RL的电流等于载波信号一个周期 的平均值,称为平均值检波.
二极管检波的输出电压接近一个载波信号周期内的峰值, 称为峰值检波. 导通角 (不做要求,后面加以解释) 低通滤波器的参数应滤除载波信号,保留调制信号.
2013-7-13 -9-
3.1.1.2 传感器调制
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。 1、通过交流供电实现调制
用4个应变片测量梁的变形,并由此确定作用在梁上的力 F 的大小.电桥采用交流电压U供电,设4个应变片的电阻基值 为R,则电桥的输出
2013-7-13 -2-
3.0.2 调制及其种类
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。
载波信号(carrying signal):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。 调制信号(modulating signal):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 量系统中,通常就用测量信号作调制信号。 已调信号(modulated signal):经过调制的载波信号叫已 调信号。

第3章信号调制解调电路-PPT文档资料

第3章信号调制解调电路-PPT文档资料

-+
+ N2
uo o
低通滤波器
uo o
t t
当us>0时,uA 0 ,uoR R43 us2R R43us0;
当us<0时,uA


R2 R1
us

0
,uoR R 4 3uAR R 4 3 us2R R 43us0。
3. 全波精密检波电路
VD1
R4
us
R1 R2
∞ -+ + N1
3.1.1 调幅原理与方法 3.1.1.2 传感器调幅
■ 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。
1. 通过交流电桥(交流供电)实现调幅 把电阻、电容和电感式传感器接入交流电桥实现调幅。
R1 R3
F
V —— 单向导电器件,半波检波,截去us的上半部波形;
RL C2 —— 低通滤波器,f 2 Ω fo 22 R 1 L C 2 fc2 c。
3.1.2.1 二极管与三极管包络检波
2. 峰值检波与平均值检波
uo
i
i
uo
imax π
o
o u o π/2 o
ωct
ic
ic
3.1.1.3 电路调幅
1. 用乘法器实现调幅
1k
ux uc
Kxy x y
uo
a)原理图
uxUxmcosΩ t
ucUcmcosct
uo Kuxuc
51 uc 0.1μF
ux
20μF 750
47k
750 1k 1k 20μF

第三章信号调制解调电路

第三章信号调制解调电路

2、传感器调制
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。 1)、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
F
R1
R2
Uo
u0
( R2 R1 R2
R3 )U R3 R4
包络检波的基本工作原理是什么?
us
uo'
O
tO
t
a)
b)
由图可见,只要从图a所示的调幅信号中,截去它的下半部,即 可获得图b所示半波检波后的信号 (经全波检波或截去它的上半 部也可),再经低通滤波,滤除高频信号,即可获得所需调制信
号,实现解调。包络检波就是建立在整流的原理基础上的。
1、二极管与三极管包络检波
三、相敏检波电路
1、相敏检波的功用和原理
1)什么是相敏检波电路? 相敏检波电路是具有鉴别调制信号相位和选频能力的检波电路。
2)为什么要采用相敏检波? 包络检波有两个问题:一是解调的主要过程是对调幅信号进行半波或全 波整流,无法从检波器的输出鉴别调制信号的相位。 第二,包络检波电路本身不具有区分不同载波频率的信号的能力。对于 不同载波频率的信号它都以同样方式对它们整流,以恢复调制信号,这 就是说它不具有鉴别信号的能力。为了使检波电路具有判别信号相位和 频率的能力,提高抗干扰能力,需采用相敏检波电路。
作用在二极管VD两端上的电压为ui(t)与uo(t)之差,即uD= ui- uo。所以二极管的导通与否取决于uD
ui(t)达到峰值开始下降以后,随着ui(t)的下降,当ui(t)= uo(t), 即uD= ui-uo=0时,二极管VD截止。C把导通期间储存的电荷通 过R放电。因放电时常数RC较大,放电较缓慢。

第3章信号调制解调电路-文档资料

第3章信号调制解调电路-文档资料

3.1.1 调幅原理与方法 3.1.1.2 传感器调幅

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。 1. 通过交流电桥(交流供电)实现调幅 把电阻、电容和电感式传感器接入交流电桥实现调幅。
R1 R2 R3 R4 F R1 R2 uo R3
T1 + VD1 i1 ux 调 制 -RP + u c 信 T2 号 + ux 载波信号 i2 VD2 T3 i3 RL + uo _
u U c o s t,且Ucm>>Uxm, U c o s Ω t 设u , c c c m c x x m
由uc控制二极管,当uc>0时, K ( ct) 1,二极管导通;


双边带调幅
1 2 2 u u K ( t ) u u c o s t u c o s 3 t o x c x x c x c 2 3
低频


高频
带通滤波后: ——双边带调幅 u o u x cos ct
2

3.1.1.3 电路调幅 3. 信号相加实现调幅
u x u X c o sc Ω t o s t s c m c

双边带调幅信号的波形:
x o uc o t t
u s x u c
当x>0时,us与 uc同频同相; 当x<0时,us与 uc同频反相。
us o t
双边带调幅信号
3.1.1.1 调幅信号的表达式
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?

信号的调制与解调(完整版)

信号的调制与解调(完整版)

信号与系统课程设计设计题目:信号的调制与解调院系:机械电子工程系专业班级:09应用电子技术学生姓名:谢焱松吴杰谭雨恒刘庆学号:09353017 09353018 09353019 09353020专业班级:文如泉起止时间:2010.12.13-2010.12.25设计任务:信号的调制与解调•目的:理解Fourier变换在通信系统中的应用:掌握调制与解调的基本原理。

•要求:实现信号的调制与解调。

•内容:调制信号为一取样信号(自己选,一般取常见的信号),利用MATLAB分析幅度调制(AM)产生的信号频谱,比较信号调制前后的频谱并解调已调信号。

设载波信号的频率为100HZ。

•方法:应用MATLAB平台。

•参考资料:MATLAB相关书籍。

教师点评:一、课程设计目的利用MATLAB 集成环境下的Simulink 仿真平台,设计一个2ASK/2DPSK 调制与解调系统。

用示波器观察调制前后的信号波形;用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。

二、课程设计要求(1)熟悉MATLAB 环境下的Simulink 仿真平台,熟悉2ASK/2DPSK 系统的调制解调原理,构建调制解调电路图。

(2)用示波器观察调制前后的信号波形,用频谱分析模块观察调制前后信号的频谱的变化。

并观察解调前后频谱有何变化以加深对该信号调制解调原理的理解。

(3)在调制与解调电路间加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率,并给出仿真波形,改变信噪比并比较解调后波形,分析噪声对系统造成的影响。

(4)在老师的指导下,要求独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计学年论文,能正确阐述和分析设计和实验结果。

三、基本原理1 ASK 调制与解调ASK 即幅移键控(振幅键控),是一种相对简单的调制方式。

对于振幅键控这样的线性调制来说,在二进制里,2ASK 是利用基带矩形脉冲去键控一个连续的载波,使载波时断时续的输出,有载波输出时表示发送“1”,反之表示发送“0”。

测控电路--信号调制解调电路幻灯片PPT

测控电路--信号调制解调电路幻灯片PPT

18
3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
3.1.2 包络检波电路 什么是包络检波?
从已调信号中检出调制信号的过程称为解 调或检波。幅值调制就是让已调信号的幅值随 调制信号的值变化,因此调幅信号的包络线形 状与调制信号一致。只要能检出调幅信号的包 络线即能实现解调。这种方法称为包络检波。
测控电路
Ω Ω Ω u s m X 2 m c o s (c ) t m X 2 m c o s (c ) t U x m c o stc o sc t
测控电路
8
3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路 3.1.1 调幅原理与方法
(3) 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?
us/2 O
uo
uA
t
半波整流器
低通滤波器
O
t
uo
R4 R3
(uA
us ) 2
uo O
t
测控电路
25
3. 信号调制解调电路
3.1 调幅式测量电路
VD1 R4
us R1
∞ -
VD2
R2
+
+ N1
u1 R5
uo
VD3

R3
+
+ N2
VD4 u2
线性全波检波电路之二
3.1.2 包络检波电路
us
O
t
u1
O

3. 信号调制解调电路
测控电路
3. 信号调制解调电路
调制解调的功用与类型 调幅式测量电路 调频式测量电路 调相式测量电路 脉冲调制式测量电路

信号调制解调 ppt课件

信号调制解调 ppt课件

b) 实用电路
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
2、开关电路调制
V1
ux
O
V2
t
ux
uo
Uc
O
t
Uc Uc
uOo
t
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
3、信号相加调制
T1 +

ux
VD1 i1 T3
制 信
-RP + uc -

+
T2
i3
+ RL
uo
ux -
载波信号 VD2 i2
_
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
信号调制解调
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
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
3、用机械或光学的方法实现调制
4
5
67
3
2
θθ Ψ
1
信号调制解调
第二节 调幅式测量电路
信号调制解调
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。
t
R1
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