1 2
x(t)
1 2
x(t)
cos(2zt)
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
调制解调的时域分析
x(t) z(t)
Multiplier
x m(t)
Amplifier
z(t)
Multiplier
Filter
x(t)
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
调制与解调实验
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
Multiplier
x m(t)
Amplifier
z(t)
Multiplier
Filter
x(t)
2）包络检波
该方法要求原调制波 x(t) >0 ,即具有单极性；如果不是，则可 以叠加一个直流分量A,使 x(t)+A >0 ，再与载波相乘，又称为 偏置调幅或整流检波法。
x(t)
偏置
x '(t) A x(t)
调幅的解调 – 同步解调 – 相敏检波 – 包络检波
调幅波的调制失真
–过调失真； –混叠失真。
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
1) 过调失真： 偏置不够大
只针对偏 置调幅
2) 混叠失真： ωz < ωm
X m ()
max
max
z
z
z
z
z
z
5.3.2 角度调制与解调
1. 角度调制 1） 调相,PM 2）调频,FM
• 回顾：
简谐信号
z(t) A0 cos0t 0 (t) A0 cos(t)
(t)
d(t)
dt
0
d (t)
dt
瞬时相位
瞬时角频率
1）相位调制 PM
载波的瞬时相位随调制波幅值的变化作线性变化 .
•调制波 (测量信号) : x(t)
• 载波: z(t) A0 cos0t 0 A0 cos(t)
x(t)
cos z t
1 2
X
(
z
)
1 2
X
(
z
)
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
3.同步解调的时域分析 同步解调在时域上是将调幅波与原载波信号再次相乘。
xm (t) x(t) cos(zt)
xm (t) z(t)
Multiplier ym (t)
Filter
x(t)
ym (t) x(t) cos2 zt
• 载波：载送低频信号的高频振荡信号称为载波。 • 已调制波：将经过调制过程后得的高频信号称为已
调制波。
• 从时域上讲，调制过程是使载波的某一参量随调制 波幅值的变化而变化；
• 从频域上讲，调制过程是一个频移的过程。
5.3 信号的调制与解调
分类：根据被控参数（如幅值、频率、相
位）的不同:
–调幅(AM): 得到的已调制波称调幅波； –调频(FM):得到的已调制波称调频波; –调相(PM):得到的已调制波称调相波.
5.3 调制与解调
目的 解决微弱缓变信号的放大以及信号
的传输问题。
5.3 调制与解调
2. 调制信号与载波信号的种类 x(t)
调制信号
0
t
调制波可能具有任何的形式，如简谐信号、一般周 期信号、瞬态信号和随机信号等
载波信号 z(t) Acos(2ft )
z(t)
0
t
载波信号也可具有不同的形式，如简谐信号、方波信号等
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4. 解调的频域分析
x(t)
cos z t
1 2
X
(
z
)
1 2
X
(
z
)
F[xm
(t)z(t)]
1 2
X
()
1 4
X
(
2z
)
1 4
X
(
2z
)
xm (t) z(t)
Multiplier ym (t)
Filter
x(t)
再次频移
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
同步解调的频域 分析
x(t) z(t)
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
2. 调幅的频域分析
x(t) z(t)
Multiplier
x m(t)
Amplifier
max
max
z
z
频移过程
xm
(t)
x(t)
A0
cos(zt
z
)
z
coszt [ ( z ) ( z )]
x(t)
cos
2zt
1 2
X
()
(
z
)
1 2
X
()
(
z
)
3）相敏检波
过零位时，正负 极性突变，相位 产生1800翻转
max
max
3）相敏检波
图5.20 二极管相敏检波电路
3）相敏检波
•载波
•调制波 •已调制波 （调幅波）
•解调后 的波形
调幅 调制 滤波
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
•应用--动态电阻应变仪:
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
调频与调相统 称为角度调制
5.3 调制与解调
1 信号调理的目的
信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。
1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能 直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需 要进一步放大，有的还要进行阻抗变换。
2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪 声，需要去掉噪声，提高信噪比。
3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要 对传感器测量信进行调制解调处理。
5.3调制与解调
• 调制与解调（MODEM）是一对信号变换过程，
在工程上常常结合在一起使用。
• 调制是指利用某种低频信号的幅值来控 制或改变某一高频振荡信号的某个参数 （幅值、频率或相位）的过程。
• 解调是从已调制波中恢复原来低频调制 波的过程。
5.3 调制与解调
术语:
• 调制波：在调制解调技术中，将控制高频信号的低 频信号称为调制波。在工程测试技术中，这个调制 波往往是经过传感器之后的电信号。
5.3.1 幅值调制与解调 (AM)
1 调幅的时域分析 幅值调制（或调幅）：使载波幅值随着调制波幅值的变 化而变化。在数学上是将一个高频载波与调制波相乘 。
x(t) z(t)
Multiplier
x m(t)
Amplifier
调制波: x(t)
载波: z(t) coszt 调幅波（已调制波）: xm (t) x(t) cos(zt)
5. 模拟信号调理与转换
• 5.1 电桥 • 5.2 滤波器 • 5.3 调制与解调 • 5.4 A/D & D/A (A-analog & D-digital)转
换
5. 模拟信号调理与转换
本节学习要求：
1.了解信号调制解调原理 2.了解信号滤波器工作原理
5.3 调制与解调
• 概述 • 5.3.1 幅度调制与解调 • 5.3.2角度调制与解调
相乘
xm (t) x '(t) z(t)
xm (t) [ A x(t)]cos(zt)
2） 包络检波
（包络检波）解调
整流
低通滤波 减掉偏置
2）包络检波
➢包络检波电路（整流检波器）
正半周时，二极管导通，信号源以对电容器充电； 负半周时，二极管截止，电容器反过来通过电阻放电
2）包络检波
最大的优点：是不需要同步传送载波信号，检波电路 非常简单。 但可能产生过调失真，原因：偏置不够大