高频电子线路课程设计——AM调制与解调电路设计

海南大学课程论文

课程名称：高频电子线路课程设计

题目名称：AM调制与解调电路设计

学院：信息科学技术学院

专业班级：12级通信工程B班

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学号：**************

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目录

一、题目分析 (3)

1.前言 (3)

2.基本理论 (3)

二、电路设计 (4)

1.仿真分析 (4)

2.设计要求 (6)

3.设计内容 (6)

（1）电路设计 (6)

（2）调幅电路 (7)

（3）解调电路 (9)

三、心得体会 (10)

四、问题分析 (12)

五、参考文献 (13)

基于Multisim的调幅电路的仿真

1.前言

信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。

AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。

论文主要是综述现代通信系统中AM 调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容。同时培养分析问题、解决问题的综合能力。

2.基本理论

由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。

所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这

个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相。

振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。在振幅调制中，根据所输出已调波信号频谱分量的不同，分为普通调幅（AM ）、抑制载波的双边带调幅（DSB ）、抑制载波的单边带调幅（SSB ）等。AM 的载波振幅随调制信号大小线性变化。DSB 是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波，保留携带有用信息的两个边带。SSB 是在双边带调幅的基础上，去掉一个边带，只传输一个边带的调制方式。它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。

AM 调制与解调电路设计

1.利用仿真软件 Multisim 10对AM 电路仿真分析

（1） AM 信号的数学表达式

AM 信号是载波信号振幅在0m V 上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号，表达式如下：

[]t w t u k V t v c a m o cos )()(0Ω+= （1）

由表达式（1）可知，在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成，如图1所示。图中，M A 为相乘器的乘积

图1 普通调幅（AM ）电路的组成模型 常数，A 为相加器的加权系数，且a cm M k AV A k A ==, 设调制信号为：

)(t u Ω=M c U E Ω+cos t Ω

载波电压为：

cM t c U u =)(cos t w c

上两式相乘为普通振幅调制信号：

cM C t s U E K u +=()(cos t Ω）t w U c cM cos

=C cM E KU (+t w t U c M cos )cos ΩΩ =t w t M E KU c a c cM cos )cos 1(Ω+

=t w t M U c a S cos )cos 1(Ω+ （2）

式中,C

M a E U M Ω=称为调幅系数(或调制指数) ，其中0＜a M ≤

1。而当a M ＞1时，在π=Ωt 附近，)(t u c 变为负值，它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真成为过调幅失真，此种现象是要尽量避免的。

)(t u c

2.设计要求：设计AM 调制和解调电路

调制信号为：()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=⨯+=⎡⎤⎣⎦ 载波信号：()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=⨯⨯+=⎡⎤⎣⎦

3. 设计内容：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法；

调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制；检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。

（1）AM 调幅电路设计： ①.参数计算：

()6cos1640c u t tV

π=载波为，

()3cos164t tV

πΩ=调制信号为u

则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+ 其中调幅指数0.5a M =

最终调幅信号为am U 6[10.5cos164]cos1640t t ππ=+

为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大，本题设为6v 其中选频网络参数为

2

1

LC c ω=

c 1640ωπ=

L 200H,C 188F 1BB V

μμ===另U

②调幅电路如下图所示：