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第五章 振幅调制、解调及混频讲解

(4)频率调制:调制信号控制载波频率,使已调波的频率随调制 信号线性变化。
(5)相位调制:调制信号控制载波相位,使已调波的相位随调 制信号线变化。
( 6)解调方式:
振幅检波 振幅调制的逆过程 鉴频 调频的逆过程 鉴相 调相的逆过程 (7)振幅调制分三种方式:
普通调幅( AM ) 抑制载波的双边带调幅(DSB ) 单过带调制(SSB )
密码
信号 载波信号:(等幅)高频振荡信号
正弦波 方波 三角波 uc Uc cos(ct )
锯齿波
已调信号(已调波):经过调制后的高频信号(射频信号)
(1) 调制:用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2)解调:调制的逆过程,即从已调波中恢复原调制信号的过程。
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(3)振幅调制:由调制信号去控制载波振幅,使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。

)t

可见,调幅波并不是一个简单的正弦波,包含有三个频率分量:
载波分量(c ) : 不含传输信息
上边频分量c : 含传输信息 下边频分量c : 含传输信息
调制信号
Ω
载波
调幅波
U
ωc
c
下边频
1 2 maUc
1 2
maU
c
上边频
ωc - Ω ωc +Ω
(2) 限带信号的调幅波
第5章 振幅调制、解调及混频
5.1 概述 5.2 振幅调制原理及特性 5.3 振幅调制电路 5.4 调幅信号的解调 5.5 混频器原理及电路
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5.1概述
振幅调制
解调(检波)
属于 频谱线性搬移电路
混频(变频)
语言
定义: 调制信号:需要传输的信号(原始信号)
图像 u U cos t
调幅波的功率浪费大,效率低。但AM波调制方便,解调方便,便于接
收。如当100%调制时(ma=1) ,双边带功率为载波功率的
调幅波功率的 1
3
,而当 ma12 ,
Pc
8 9
PAM
1 2
,只占用了
5.2.2双边带( double sideband DSB)调幅信号
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1 2
U
2 c
RL P上 边

P下 边


1 2
maUc 2RL
2

ma 2 4
Pc
(3) 在调制信号一周期内,调幅信号输出的平均总功率
PAM

Pc
P上边 P下边
Pc 1
ma 2 2

(4)边带功率,载波功率与平均功率之间的关系:
双边带功率 载波功率
Uc cosct ma cos t Uc cosct
u
相加器
乘法器
uAM
直流
uc
仿真
乘法器
u
相加器
uAM
uc
可见要完成AM调制,其核心部分是实现调制信号与载波相乘。
5、调制波的功率
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设调幅波传输信号至负载电阻RL那上么,调幅波各分量的功率为:
(1) (2)
RL上消耗的载波功率: Pc 上、下边带的平均功率:
n
)t
同样含有三部分频率成份
载波分量 : c 不含信息 上边带(c n ) 含信息
限带信号
下边带(c n ) 含信息
载波
Ωmax 调幅波
ωc
ω
下边频带
上边频带
ωc-Ωmax
ωc
ωc+Ωmax
ω
4、AM信号的产生原理框图
返回
由于:uAM Uc (1 ma cos t )cosct
0时 1时
未调幅 最大调幅(百分之百)
仿真

ma

1时
过调幅 , 包络失真, 实际电路中必须避免
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3、调幅波的频谱
返回
(1)由单一频率信号调 幅 uAM Uc (1 ma cos t )cos ct
Uc
cos
ct

1 2
ma
cos(c

)t

1 2
ma
cos(c
Umax Uc (1 ma )
Uc
返回
Umin Uc (1 ma )
波形特点:
ma

1 2
U max U min Uc
maa 1
(1)调幅波的振幅(包络)变化规律
与调制信号波形一致
(2) 调幅度ma反映了调幅的强弱程度

一般m值越可大以调看幅出越:深:
ma ma

返回
uAM Uc 1 mncos
n
t

cos

c
t
n


U
c
cos

c
t


n
1 2
mn
cos(c

n
)t

1 2
mn
cos(c


n
)t



U
c
cos
c
t


n
1 2
mn
cos(c

n
)t

n
1 2
mn
cos(c

由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系,即有:
Um (t ) Uc kaU cos t ,式中 ka 为比例常数
即:Um (t )

Uc
(1

kaU Uc
cos
t )

Uc (1

ma
cos
t )
式中ma为调制 度,ma

kaU Uc
常用百分比数表示。
uAM Uc (1 ma cos t ) cos ct
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5.2 振幅调制原理及特性
一、振幅调制信号分析 二、双边带信号 三 、单边带信号
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1.若5A.将M2.调1f 标(幅t) 波准分的振解数为幅学:调表f制达(t()式AnM1 U)n信co号s(分nt析 n )
返回
(则1那)有么设u调A:M 幅载 U信波c 号信1(号n已:1 m调uncc波osU)(c可ncto表s达nc)t为co:调s u制cAt M信其号中:Uu:mm(tnU) cocskosaUc ttn
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 ) 。
则 uAM Uc[1 ka f (t)]cos ct
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2、调幅信号波形
uAM Uc (1 ma cos t ) cos c t
u U cos t
uc Uc cos ct

ma 2 2
单边带功率 平 均 总 功 率
ma 2 4 2ma2
双边带功率 平均总功率
单边带功率 载波功率

ma 2 4
1
ma2 2 ma
2
2

ma2 2 ma2
由于在普通调幅波信号中,有用信息只携带在边频带内,而载波本身
并不携带信息,但它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分,因而
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