振幅调制与解调第5章

第5章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析 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 5.5 普通调幅波的解调电路 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
5.2 调幅信号的分析
5.2.1普通调幅波（AM）
设调制信号为单音音频信号 uΩ (t)U Ωc mo ts
ma>1时，包络出现过零点，上下 包络不反映调制信号的变化，称为 过调幅。
课堂练习
给定调幅波表达式，画出ma=0.5，1，1.5时波形图。
u A(M t) (1 m ac o t)c so c ts
3.调幅信号的频谱
u A(tM ) U c( m 1 m a c o t)c so c ts
因此需要用非线性器件来完成频率变换。 2.调幅的方法 1）二、三极管 2）大、小信号 3）高、低电平 高电平调幅——一般置于发射机的最后一级，是在功率
电平较高的情况下进行调制。 低电平调幅——一般置于发射机的前级，再由线性功率
放大器放大已调幅信号，得到所要求功率的调幅波。 4）从哪个极加入（基极、集电极、发射极调幅）
本课程只研究各种正弦调制方法性能和电路。 一、分类
连续波调制以单频正弦波为载波，受控参数可以是载波 的幅度A，频率或相位，因而有调幅（AM）、调频 （FM）和调相（PM）三种方式。 二、为什么要调制
1）在无线系统中，只有当天线尺寸与电信号波长可比 拟时，电信号才能以电磁波形式有效地被辐射；
2）多路复用。
其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两 倍，即BDSB=2Fmax。
波形特点：
1）上下包络不再反映调制信号的变化形状；
2）在调制信号为零的两旁，已调波的相位发生180°突
变。
1
0.5
0
-0.5
-1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1
0.5
0
-0.5
-1
0
0.1
0.2
通过边带滤波器后，可得上边带或下边带：
下边带信号 上边带信号
1
uSSB 2 LAΩ U U m cm coc s( )t
1
uSSB 2 HA U m U cm cocs( )t
其频带宽度BSSB=Fmax。

表5-1 三种调幅波时域、频域波形
作业
教材 5－2（1）（3） 5－5 5－7 5－11 5－13
载波信号为 uc(t)U cm cocst
1.调幅信号的波形图
ut
0 uc(t)
t uAM
t
t
0
0
2.调幅信号的数学表达式
u A ( tM ) ( U c m k a U Ω c m o t)cso c t U s c[ m 1 m ac ot]c socts
ka是由电路决定的常数， makaUΩm /Uc称m为调幅指数 或调幅度，它表征载波的振幅受调制信号控制的强弱程度， 一般0＜ma≤1。 未调幅时，ma=0；ma值越大，调幅越深，当ma=1则达到 最大值，称为百分之百调幅。
第5章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析 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 5.5 普通调幅波的解调电路 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
5.1概述
调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载波)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。
射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。
5.2.2抑制载波双边带调幅（DSB）
为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利 用率，可以不发送载波，而只发送边带信号。
单音调制时，DSB的表达式为
u DS (t)B AΩ u u cAΩ U m co ts U cm cocts 1 2AΩ U m U cm [c oc s ()tco cs ()t]
1
1
U cc mo c t 2 s m a U cc mo c s ) t ( 2 m a U cc mo c s ) t
两点结论：
1）调制的过程是实现频谱线性搬移的过程；
2）载频仍保持调制前的频率和幅度，因此它没有反映
调制信号信息，只有两个边带携带了调制信号的信息。
调幅信号的带宽 B＝2F
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1
0.5
0
-0.5
-1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
5.2.3抑制载波单边带调幅
上边频与下边频的频谱分量对称含有相同的信息，可以 只发送单个边带信号，称为单边带通信（SSB）。
由 u D ( t) S A B u c u A m c U o tU c s c mo c t s
第5章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析 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 5.5 普通调幅波的解调电路 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
5.3 调幅波产生原理的理论分析
该节相关内容插在5.5及5.6节中，例如：
5.5中，小信号平方律检波用幂级数分析法； 5.6中，大信号调幅的数学分析用开关函数近似分析 法。
第5章 振幅调制与解调
5.1 概述 5.2 调幅信号的分析 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 5.5 普通调幅波的解调电路 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路
5.4普通调幅波的产生电路
一、引言 1.叠加波≠调幅波 调幅波的共同之处是在调幅前后产生了新的频率分量，
3.实现调幅的方框图
u(t) 直流
uc(t)
带 uAM(t) 通 c
u(t) uc(t)
带 uDSB(t) 通 c
（a）普通调幅波实现框图 （b）抑制载波的双边带调幅波实现框图 u(t) u DSB(t) 带通 uSSB(t)
uc(t)
c+或c–
思考题：多音调制，已调波 的频谱宽度 B＝？
4.调幅波的功率
载波功率
Pc
1 2
U
2 cm
RL
边频功率（上边频或下边频）
P 1P 21 2(m 2aU cm )2R 1L1 4m a 2P c
因此，在调制信号一周期内，调幅信号的平均功率为 PPcP1P2(1m 2a 2)Pc
因为ma≤1，所以边频功率之和最多占总输出功率的 1/3。调幅波中至少有2/3的功率不含信息，从有效地利用发