第6章 振幅调制、解调及混频

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1、Chapter6调幅、检波与混频----频谱搬移电路重点、难点●掌握调幅波的基本性质与功率关系(考点之一)●掌握单边带的产生方法；●掌握包络检波原理(考点之一)●掌握混频器原理、混频器的干扰●几个概念信号载波信号：（等幅）高频振荡信号正弦波方波三角波锯齿波调制信号：需要传输的信号（原始信号）（低频信号/基带信号）语言图像密码已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号）调制的原因从切实可行的天线出发为使天线能有效地发送和接收电磁波，天线的几何尺寸必须和信号波长相比拟，一般不宜短于1/4波长。音频信号:20Hz～20kHz波长：15～15000km天线长度:3.75～3750km便于不同电

2、台相同频段基带信号的同时接收频谱搬移可实现的回路带宽基带信号特点：频率变化范围很大。高频窄带信号频谱搬移低频（音频）:20Hz～20kHz高频（射频）:AM广播信号:535～1605kHz，BW=20kHzlowhigh2020k10k1000k100k设：载波信号：调制信号：那么调幅信号（已调波）可表达为：由于调幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：，式中为比例常数即：式中ma为调制度，表示调制深度的量,0

3、续频谱的限带信号。则则有其中：若将分解为：2、调幅信号波形波形特点：（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，可以看出：一般m值越大调幅越深：由非正弦波调制所得到的调幅波上调幅度ma上:下调幅度ma下:（1）由单一频率信号调幅可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：3、调幅波的频谱及带宽Ω调制信号ωc载波调幅波ωc+Ω上边频ωc-Ω下边频频带宽度B=2同样含有三部分频率成份(2)限带信号(多音频的调制信号)的调幅波Ωmaxωcω限带信号ωc载波ω调幅波ωc-Ωmax下边频带ωc+Ωmax上边频带ΩmaxΩmaxΩmax频带宽度:

4、由上图看出调幅过程实际上是一种频谱搬移过程，即将调制信号的频谱搬移到载波附近，成为对称排列在载波频率两侧的上、下边频，幅度均等于①对于单音信号调制已调幅波，从频谱图上可知其占据的频带宽度B=2或B=2F(=2F)，②对于多音频的调制信号，若其频率范围是Fmin---Fmax，则已调信号的频带宽度等于调制信号最高频率的两倍。●已调幅波的频带宽度如果将普通调幅波输送功率至电阻R上，则载波与两个边频将分别得出如下的功率：ω0载波功率:上边频或下边频:在调制信号一周期内，AM信号的平均输出功率是：4.普通调幅波的功率关系载波本身并不包含信号，但它的功率却占整个调幅波功率的绝大部分。因而调幅波的功

5、率浪费大，效率低。当ma＝1时，PoT＝(2/3)Po；当ma＝0.5时，PoT＝(8/9)Po；从调幅波的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量才实际地反映调制信号的频谱结构，而载波分量仅是起到频谱搬移的作用，不反映调制信号的变化规律。ω0但AM波调制方便，解调方便，便于接收。例6-1已知已调幅信号的频谱图如图所示。1)写出已调信号电压的数学表达式：2)计算在单位电阻上消耗的边带功率和总功率以及已调波的频带宽度。解：1)根据频谱图知因此vAM(t)=2(1+0.3cos2102)cos2106t(V)。2)载波功率双边带功率总功率已调波的频带宽度(Hz)6.2.2抑制载波的双边带调幅波与

6、单边带调幅波1、抑制载波的双边带调幅(DSBAM)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。在AM调制过程中，将载波分量抑制就形成抑制载波的双边带信号。DSBAM的数学表达式为: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，即调制信号载波上边频下边频②波形与频谱(1)DSB信号的包络正比于调制信号(2)DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。(3)DSB波的频谱成份中抑制了载波分量，全部功率为边带占有，功率利用率高于AM波。

7、(4)占用频带：单边带(SSB)信号是由双边带调幅信号中取出其中的任一个边带部分，即可成为单边带调幅信号。其单频调制时的表示式为：上边带信号下边带信号2、单边带调幅波①SSB信号的性质上、下边频的频谱分量对称含有相同的信息。为节约频带，提高系统的功率和带宽效率，也可以只发送单个边带信号，称之为单边带通信(SSB)。上边频下边频下边频单边带调幅波的频谱②单边带调幅波的波形与频谱（单频调制时）单边带调