第7章振幅调制与解调

BW f0 Q
20 10k 20k
low
100k
频谱搬移
1000k
high
7.1.1 振幅调制概述
三、调制的方式和分类
调制
调幅 连续波调制 调频
调相
振幅调制 脉冲波调制 脉宽调制
脉位调制 编码调制
7.1.1 振幅调制概述
四、调幅的方法
调幅方法
平方律调幅 低电平调幅
斩波调幅
集电极调幅 高电平调幅
基极调幅
7.1.1 振幅调制概述
过压状态特点
VC Ic1 Ic0
c
P= Po
Pc
0
欠压 临 过压 Rp 0
欠压 临 过压 Rp
界
界
过压状态的优点是，当负载阻抗变化时，输出电压比较平
稳且幅值较大，在弱过压时，效率可达最高，但输出功率
有所下降，发射机的中间级、集电极调幅级常采用这种状
态。
7.1.1 振幅调制概述
u (t) U cos t
uc (t) Uc cosct
u (t) AM
包络
Um min Um max
7.2 调幅波的性质
(a) 调制信号为单频余弦波
Vm (t) V0 (1 ma cos t)
Vmax Vo (1 ma )
Vo
Vmin Vo (1 ma )
ma
1 2
(Vm
ax
Vm
in
)
Um
(t)
Uc
KaU
cos
t
Uc
(1
K aU Uc
cos
t)
Uc (1 m cos t)
式中,m称为调制度: m UC kaU , 0 m 1
ka称为调制灵敏度
UC
UC
uAM (t) Um (t) cosCt UC (1 m cos t) cosCt
7.2 调幅波的性质
1. 普通调幅波的数学表示式
3）可实现的回路带宽
基带信号特点：频率变化范围很大。
低频（音频）: 20Hz～20kHz
fmax 1000 f m in
高频（射频）: 高频窄带信号
BW 20k 2 f0 10k
AM广播信号: fmax 3 f m in
535 ～1605kHz，BW=20kHz
BW 20k 1
f0 1000 k 50
二、调制的原因 1）从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波，天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟，一般不宜短于1/4波长。
音频信号: 20Hz～20kHz 天线长度: 3.75 ～3750km
7.1.1 振幅调制概述
2）便于不同电台相同频段基带信号的同时接收
c1ຫໍສະໝຸດ Baidu
c2
频谱搬移
7.1.1 振幅调制概述
7.1.1 振幅调制概述
一、定义
• 振幅调制:利用调制信号的大小去控制高频载 频信号的振幅,使其随调制信号波形的变化而 呈线性变化,其它参数(频率与相位)不变.
• 振幅调制分类: AM DSB SSB
7.1.1 振幅调制概述
高频振荡 缓冲 声音
倍频 话筒
高频放大
音频放大
发
调制
射 天
线
7.1.1 振幅调制概述
(b)若调制信号不是单一频率信号,而是一连续频谱信号f（t）
则调幅波: uAM (t) UC[1 mf (t)]cosct
式中,f（t）是均值为零的归一化调制信号,|f（t）|max=1。
若将调制信号分解为
f (t) Un cos(nt n ) n1
则调幅波表示式为
uAM (t) UC[1 Un cos(nt n )]cosct n1
信号大小 大信号检波器 包络检波器
工作特点 同步检波器
7.2 调幅波的性质
7.2.1 调幅波的数学表示式与频谱
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 u (t) U cos t
载波信号
u c
(t)
Uc
cos ct
则已调信号振幅
解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。
根据所控制的信号参量的不同，调制可分为： 调幅：使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。 调频：使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持 不变的调制方式。 调相：利用原始信号控制载波信号的相位。
这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移， 将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传 输的需要。
检波
低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
7.1.2 检波简述
1. 定义：从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。
检波器的输入输出波形
7.1.2 检波简述
检波器检波前后的频谱
7.1.2 检波简述
2. 组成
检波器的组成部分
7.1.2 检波简述
3. 检波的分类
检波
二极管检波器 器件
三极管检波器 小信号检波器
V0
Vmax V0 V0
V0 Vmin V0
特点：
(1)调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致; (2) 调幅度ma反映了调幅的强弱度.
7.2 调幅波的性质
(a) 调制信号为单频余弦波
7.1 概述 7.2 调幅波的性质 7.3 平方律调幅 7.4 单边带信号的产生 7.5 高电平调幅
7.6 包络检波
1. 熟悉调幅波的数学表示式和波形。 2. 了解调幅波的频谱、带宽和功率关系。
3. 掌握普通调幅、双边带、单边带调制电路的组
成、工作原理和性能特点。 4. 了解单边带通信的优缺点。 5. 了解检波器的质量指标。
7.2 调幅波的性质
2. 普通调幅波的波形图
令ωc>>Ω ，0＜m≤1。 (a) 调制信号为单频余弦波
uAM (t) UC (1 m cos t) cosCt
图中已调波的振幅称为调幅信号的包络 （见图示），大小为: U (1 mcos t)
C
包络的最大值 Um max Uc(1 m) 包络的最小值 Um min Uc(1 m)
6. 掌握二极管包络检波器和同步检波器的电路组 成、工作原理和性能特点。
7.了解不产生对角线失真和负峰切割失真的条件。
7.1 概述
7.1.1 振幅调制概述 7.1.2 检波简述
7.1.1 振幅调制概述
所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另一 个信号（载波信号）的某个参量，从而产生已调制信号的过程。
欠压状态特点
Vcm
c
Ic1
Ic0
P=
Po
Pc
0
欠压 临 过压 Rp 0
欠压 临 过压 Rp
界
界
欠压状态的功率和效率都比较低，集电极耗散功 率也较大，输出电压随负载阻抗变化而变化，因此较 少采用。但晶体管基极调幅，需采用这种工作状态。
7.1.2 检波简述
fo – fs = fi
高频放大
混频
fs
fs
中频放大