班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系1 实验目的1、更好的理解高频课程内容，掌握数字系统设计和调试的方法，培养我们分析、解决问题的能力。
2、加深理解和巩固理论课上所学的有关AM和DSB调制与解调的方法与概念3、学会设计中小型高频电子线路的方法，独立完成调试过程，在Multisim仿真软件的集成环境中绘出自己设计的AM、DSB模拟调制电路图和解调电路图，加入基带信号和载波信号，用示波器观察解调波形，分析波形的特点2 实验内容1、用模拟乘法器MC1496/1596设计一个同步检波电路，使其能实现对AM和DSB的解调。
2、要求理解系统的各部分功能，原理电路以及相关参数的计算3、软件仿真的相关调试，得出结论3 功能分析3.1 同步检波器功能分析根据高频电子线路理论分析,双边带信号DSB,就是抑制了载波后的调制信号,它的有用信号成分以边带形式对称地分布在被抑制载波的两侧。
由于有用信号所在的双边带调制信号的上、下边频功率之和只有载波功率的一半,即它只占整个调幅波功率1/3，实际运用m在0.1～1之间变化,其平均值仅为0.3,所以边频所占整个调幅波的功率还要中,调制度a小。
为了节省发射功率和提高有限频带资源的利用率,一般采用传送抑制载波的单边带调制信号SSB,因为上下边带已经包含了所有有用的信号成分。
而要实现对抑制载波的双边带调制信号DSB或单边带调制信号SSB进行解调,检出我们所需要的调制有用信号,不能用普通的二极管包络检波电路,需要用同步检波电路。
同步检波电路与包络检波不同,同步检波时需要同时加入与载波信号同频同相的同步信号。
利用乘法器可以实现调幅波的乘积检波功能,普通调幅电压乘积器的原理框图如图3-1所示。
图3-1中,设输入信号)(t U AM 为普通调幅信号:t t m U U x y a XM AM ωωcos )cos 1(+=（3-1）限幅器输出为等幅载波信号 ,乘法器将两输入信号进行相乘后输出信号为:（3-2）（条件：s y c x v v mA V V =<=,28为大信号）再通过低通滤波器作为乘法器的负载,将所有高频分量去除,并用足够大的电容器隔断直流分量,就可以得到反映调制规律的低频电压。
3.2 同步检波器设计方案根据功能分析，可知同步检波必须外加一个与载波同频同相的恢复载波信号。
外加载波信号电压加入同步检波器有两种方法：乘积型和叠加型。
3.2.1 乘积型同步检波器乘积型同步检波器是将外加载波信号电压与接收信号在检波器中相乘，再经过低通滤波器，最后检出原调制信号，如图3-2所示。
设输入的已调波为载波分量被抑制的DSB 信号u 1为：t t U u ωcos cos 11Ω=（3-3）本地载波电压：)cos(ϕω+=t U u c c c （3-4）上两式中，1ωω=c ，即本地载波的角频率等于输入信号的角频率，它们的相位不一定相同)cos(cos cos 1112ϕωω+Ω=t t U U u C （3-5）低通滤波器滤除21ω附近的频率分量后，得到频率为Ω的低频信号：t U U u C o Ω=cos cos 2/11ϕ（3-6）由上式可见，低频信号的ϕcos 成正比。
当ϕ=0时，低频信号电压最大，随着相位差变大，输出电压变小。
所以我们不但要求本地载波与输出信号载波的角频率必须相等。
可以采用平衡或环形调节器来做同步检波器，如图3-3所示。
图3-3 二极管环形同步检波器3.2.2 叠加型同步检波器叠加型是将外加载波信号与接收信号相加，经过包络检波器取出原调制信号，原理框图如图3-4所示。
图3-4 叠加型同步检波器原理图设u1为单边带信号U1cos（w1+Ω）t，uc为本振电压Uccosw1t。
则合成的输出信号为：u 2=u2+u。
cttUtUttUucΩ-+Ω=sinsincoscoscos111112ωωω（3-7）由此可见，合成信号的包络U m和相角θ都受到调制信号的控制，所以包络检波器构成的同步检波器检出的调制信号会有失真，这样会有很大的干扰。
输出信号也会产生起伏性衰减，从而影响解调质量。
4 元器件选择及工作原理根据上述对比，采用乘积型同步检波器。
此电路中最关键的电子元件是乘法器，这里我们选择的是集成模拟乘法器，集成模拟乘法器是完成两个模拟信号（电流或电压）相乘的电子器件。
在目前的乘法器中，单通道器件（如MOTOROLA的MC1496）无法实现多通道的复杂运算；二象限器件（如ADI公司的AD539）又会使负信号的应用受到限制。
而ADI公司的MC1496则是一款完全四通道四象限电压输出模拟乘法器，这种完全乘法器克服了以上器件的诸多不足之处，适用于电压控制放大器、可变滤波器、多通道功率计算以及低频解调器等电路。
4.1 MC14964.1.1 MC1496基本性能介绍MC1496是由互补双极性工艺制作而成，它包含有四个高精度四象限乘法单元。
温度漂移小于0．005％／℃。
0．3μV／Hz的点噪声电压使低失真的Y通道只有0．02％的总谐波失真噪声，四个8MHz通道的总静止功耗也仅为150mW。
MC1496的工作温度范围为－40℃～＋85℃。
MC1496的其它主要特性如下：①四个独立输入通道；②四象限乘法信号；③乘法运算无需外部元件；④电压输出：W＝（X×Y）／2．5V，其中X或Y上的线性度误差仅为0．2％；⑤具有优良的温度稳定性：0．005％；⑥模拟输入范围为±2.5V，采用±5V电压供电；⑦低功耗一般为150mW。
4.1.2 MC1496电路结构及内部引脚图图4-1 MC1496内部电路结构及引脚图4.2 AM与DSB乘积同步检波原理将外加载波信号电压与接收信号在检波器中相乘，再经过低通滤波器，最后检出原调制信号。
图4-2 乘积型同步检波器4.2.1 AM 应用乘积同步检波原理设输入的已调波为AM 信号1u 为：t t m U t u c sm ωcos )cos 1()(1Ω+= （4-1）另一输入端输入同步信号（即本地载波信号）c u ：t U U t u c sm cm c ωcos 21)(= （4-2）经乘法器相乘 ,可得2u 为：t t m U U t u c sm cm ω22cos )cos 1()(Ω+=])(2cos 2)(2cos 22cos cos 1[21t m t m t t m U U c c c sm cm Ω-+Ω+++Ω+=ωωω （4-3）用低通滤波器滤除c ω2附近的频率分量后，得到频率为Ω的低频信号和直流分量)cos 1(21)(t m U U t u sm cm o Ω+= （4-4）再去掉直流分量,就可恢复原调制信号。
本系统中采用的是MC1496来实现解调器的设计。
4.2.2 DSB 应用乘积同步检波原理设输入的已调波为抑制载波的DSB 信号1u 为：t t U U t u c sm cm ωcos cos )(1Ω= (4-5)另一输入端输入同步信号（即本地载波信号）c u :t U t u c cm c ωcos )(= (4-6)即本地载波的角频率等于输入信号的角频率，它们的相位不一定相同,经乘法器相乘,可得2u 为t t m U t u c sm ωcos )cos 1()(1Ω+=]12[cos cos 21+Ω=t t U U c sm cm ω（4-7）低通滤波器滤除c ω2附近的频率分量后，得到频率为的Ω低频信号：t U U t u sm cm o Ω=cos 21)( （4-8）5 仿真电路图及波形分析5.1 AM 解调5.1.1 AM 解调电路原理图图5-1 AM解调电路原理图5.1.2 AM解调波形图5-2 AM解调波形5.2 DSB解调5.2.1 DSB解调电路原理图图5-3 DSB解调电路原理图5.2.2 DSB解调波形图5-4 DSB解调波形6 心得体会本次课程设计让我学到了很多东西，我不仅对所学专业知识理解更深，还大大提高了自己独立思考和解决问题的能力。
本次课程设计选取的是书本上现成的电路原理图，在设计方面相对而言比较容易，但是在仿真过程以及仿真结果分析以及设计报告的过程中遇到了很多的问题，而这些问题正是我们今后工作学习必须掌握的技能。
首先，设计思路是最重要的，因此我在开始着手仿真之前，查找了很多相关的资料，为我的设计打下坚实的基础。
其次，要有足够的耐心，不能浮躁，设计一个成功的电路，需要反复实践，不断调试，过程可能相当烦琐，有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因，分析问题。
最后，设计报告的书写也是此次课程设计的一个重要环节。
书写报告是对办公软件运用的一次检验，之前对于公式编辑一无所知，但在面临此次实验报告书写的时候，逼着自己学会了很多问题。
总之，这次课程设计使我受益匪浅。
在摸索如何设计电路的时候帮我夯实了对multism软件的使用，在分析仿真结果的时候加深了我对课本内容的理解。
在发现问题解决问题的过程中，自己的能力得到了很大的锻炼，同时在体味设计电路的艰辛时，更让我体会到仿真成功那一刻的喜悦和满足。
7 参考文献1.《电子线路设计·实验·测试》第三版，谢自美主编，华中科技大学出版社2.《通信电子线路》第二版，刘泉主编，武汉理工大学出版社10。