通信电子线路第5章 模拟调幅、检波与混频电路

3.调幅信号的频谱
u A(tM ) U c( m 1 m a c o t)c so c ts
U cc mo c t 1 2 s m a U cc mo c s ) t ( 1 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
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
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2.普通调幅波的产生和解调方法
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，
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
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。
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。
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）
3.实现调幅的方框图
普通调幅波实现框图
u(t)
带 uAM(t) 通
直流
uc(t)
c
普通调幅信号的解调方法有两种, 即包络检波和同步检波
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
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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相角
角度调制
已调波 幅度调制（简称“调幅”，AM） 频率调制（简称“调频”，FM） 相位调制（简称“调相”，PM）
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。
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
射机功率来看，普通调幅波是很不经济的。
应用例1：写出调制信号为限带信号的调幅波表达式
一般，实际中传送的调制信号并非单一频率的信号，常
为一个连续频谱的限带信号 。
f(t)
uAM U c[m 1kaf(t)c]octs
(1)包络检波
利用普通调幅（AM）信号的包络反映了调制信号波形变化这一特 点, 如能将包络提取出来, 就可以恢复原来的调制信号，这就 是包络检波的原理。
uAM(t)
非线性器件
选频网络
u(t)
(2) 同步检波
同步检波必须采用一个与发射端载波同频同相(或固定相位 差)的信号, 称为同步信号。
同步检波由乘法器和低通滤波器实现,
输出信号中含有直流、 、2 c 、2c 、几个频率分量。用
低通滤波器取出直流和Ω分量, 再去掉直流分量, 就可 恢复原 调制信号。
5.2.2双边带调幅方式（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]
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2.“调制”与“解调”的过程:
低频人信号
控制
装调
高频信飞号机 （（载载波体））
载飞波机的的参参数数（（如如幅重度、 频量率、、速相度位等））
载制
载已有调人波的飞机
卸解
低频信人号
载调
还原
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2.“调制”与“解调”的过程： 调制：
用被传送的低频信号去控制高频信号（载波）的参数 （幅度、频率、相位），实现低频信号搬移到高频段 。
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
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
5.1 概 述
回顾问题：（第一章 调制系统概念）
1. 什么是“调制”与“解调”？ 2. “调制”与“解调”的过程如何实现？ 3. “调制”与“解调”的方式有哪些？
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1.“调制”与“解调”：
调制（modulation ) 解调（demodulation）
电信号通信中，实现低频信号远距离 传输的一种主要方法。
通信电子线路第5章 模拟调幅、检波 与混频电路
本章知识点及结构
振 幅
调幅波的性质（数学表达式、频谱特征、功率）
调 制 调幅波的产生（原理，电路，评价指标）
与
解 调幅波的解调（电路，评价指标，检波失真） 调
混 频 变频器的基本原理（数学表达式、频谱特征） 与 混 变频信号的产生（电路，评价指标） 频 干 变频干扰（干扰种类，抑制方法） 扰2
5.2 振幅调制与解调原理
5.2.1普通调幅方式（AM）
设调制信号为单音音频信号 uΩ (t)U Ωc mo ts
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