调幅波表达式

§8.1 Amplitude Modulator
调制信号
振幅调制 电路
已调信号
载波信号
调制方式
} 标准振幅调制 AM
双边带振幅调制 DSB
对频谱进行不 失真的搬移。
单边带振幅调制 SSB
8.1.1 Amplitude- Modulated Signal
1. AM
调制信号 u (t) Um cos t
uSSB
ma 2
Ucm cos(c
)t
c 或
c
BWSSB F
Realization Model
• SSB调制的特点：占 用频带窄，功率利 用率高。
u (t)
带通滤波器
uSSB (t)
uc (t)
Example：已知调制信号为 u(t) U cos t,载波
信号为
f1 (t )
、f2 (t )，如下图所示
ma 2
Ucm
ma 2
Ucm
c c
BWDSB 2F
Realization Model
cost
uDSB (t)
cos Ct
8.1.3 Single Sideband Modulation (SSB)
ma 2
Ucm 下边带
c
ma 2
Ucm
上边带
c
uSSB
ma 2
Ucm cos(c
)t
1 2
m a U c mcos (ω c
Ω)t
1 2
m a U c mcos (ω c
Ω)t
WAVEFORM
调制信号过零时， 载波信号相位出 现180°突变。
u
0
t
(a) uC
0
t
uDSB (t)
(b) U(t)＝U cost
0
t
0°
18 0°
0°
(c)
DSB信号波形
FREQUENCY SPECTRUM
, fc
1 Twenku.baidu.com
,分别
画出ma= 0.5及 ma=1两种情况下的AM波形以及DSB
波形。
f1 (t )
f2 (t)
1
1
t
t
1
1
AM WAVE
Ma=0.5
Ma=1.0
DSB and AM WAVE
DSB
AM ( Ma=1)
8.2 Amplitude Modulator
电路
高电平调幅电路 低电平调幅电路
载波信号 uc (t) Ucm cos ct
已调信号 uAM (t) Um (t) cosct
(Ucm kaUmcos t)cos ct Ucm (1 ma cos t)cos ct
调幅系数 调制度
ma
ka
U m U cm
时域上实现 u (t) 和 uC(t) 相乘
WAVEFORM
u 不失真地搬移到高频振荡的振幅上
• 根据前面的有关公式，在负载电阻RL上消耗 的载波功率为：
Pc
1
2
uC2 RL
dct
UC2 2RL
在负载电阻RL上，一个载波周期内调幅波消耗的功率为
P 1
2
u
2 AM
(t )
RL
dct
1 2RL
U
2 C
(1
m cos t)2
Pc (1 m cos t)2
P边频
1 2RL
( mUC 2
• 3、载波信号：是指未受调制的高频振荡信号。 可以是正弦信号，也可是非正弦信号。
4、已调波信号：是指受调制后的高频信号， 即已经把调制信号加载到载波中的信号。
5、解调：是调制的逆过程，即从已调波信号 中提取原调制信号的过程。
6、振幅调制：是指利用调制信号去控制载波 的振幅，使载波信号的振幅按调制信号的规 律变化。
CHAP. 8 Amplitude Modulation、 DeModulation and Converting Frequency
CHECKPOINT
调幅波的数学表达式、波形图、频谱图、频带宽度和 实施方法。
用模拟乘法器实现振幅调制、振幅解调和混频电路的 接法和工作原理。
二极管峰值包络检波电路的组成、二种失真的分析计 算。
调角
高频 振荡器
倍频器
高频 放大器
调制器
发射天线
声音
话筒
低频 放大器
接收天线
振幅调制无线电发射机方框图
输入 回路
混频器
中频 放大器
检波器
低频 放大器
扬声器 声 音
本地 振荡器
变频
超外差式接收机方框图
• 几个基本概念
• 1、调制：调制是指利用调制信号去控制载波 的某个参数的过程。
• 2、调制信号：是指由原始消息（如声音、数 据、图象等）转变成的低频或视频信号。可以 是模拟信号，也可是数字信号。通常用uΩ或f(t) 表示。
二极管平衡调幅电路 模拟乘法器调幅电路
1. Analog Multiplier
模拟乘法器是对两个互不相关的模拟信号实现
相乘功能的电子器件。
u x (t)
uy (t)
uo (t) Ku x (t)uy (t)
增益系数 标尺因子
Basic Circuit
IA
IB
UCC
Rc
Rc
T1 I1 I2 T2
T3 I 3 I 4 T4
u1
I5
I6
u2
T5
T6
Io
f (t) 0
uAM (t) 未调 制
0
(a) 包络
§8.0 Introduction
信
输入 变换器
源
发送 设备
信道
接收 设备
通 信系 统 方框 图
输出 变换器
接 收
信
息
调制信号 u (t) Um cos t
载波信号 uc (t) Ucm cos(ct 0 ) (t)
❖ 调幅 — 载波振幅随调制信号而变
❖ 调频 — 载波频率随调制信号而变 ❖ 调相 — 载波相位随调制信号而变
)2
m2 4
Pc
AM信号的平均功率
Pav
1
2
Pd t
Pc
(1
m2 2
)
由上式可以看出，AM波的平均功率等于载波功率与两 个边带功率之和。而两个边频功率与载波功率的比值为：
边频功率 m2
载波功率
2
8.1.2. Double Sideband Modulation (DSB)
uDSB (t) maUcmcosΩ t cosωct
BW 2F 2F
多音频调制
u (f )
Fmax
u(f )
f
fc Fmax fc
下边带
BW 2Fmax
f
fc Fmax 上边带
Realization Model
1 cost cost
cos Ct
uAM (t) uAM (t)
cos Ct
• 2、调幅波的功率
• 由于调幅波的振幅是变化的，因此存在几种 功率，如载波功率、边频功率、平均功率等。
WAVEFORM
调幅信号的最大值 Umax (1 ma )Ucm 调幅信号的最小值 Umin (1 ma )Ucm
ma 1
过调
FREQUENCY SPECTRUM
uAM(t) Ucm (1 ma cos t)cos ct
Ucm
ma 2
Ucm
ma 2
Ucm
c c c
u的频谱不失真地搬移到 C的两边