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时间:2019-07-27
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1、5.1概述5.2振幅调制原理及特性5.4调幅信号的解调第5章振幅调制、解调及混频5.5混频器原理及电路返回休息1休息25.3振幅调制电路(1)调制:用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。定义: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)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)振幅调制解调(检波)混频(变频)属于频谱线性搬移电路(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。5.1概述休息1休息2(7)振幅调制分三种方式:(5)相
2、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:(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。(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。休息1休息25.2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、单边带信号返回休息1休息2(1)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,常用百分比数表示。1.AM调幅波的数学表达式返回
3、5.2.1标准振幅调制(AM)信号分析休息1休息2则有其中:若将分解为: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。则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:返回休息1休息2仿真(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Ω调制信号ωc载波调幅波返回ωc+Ω上边频ωc-Ω下边频同样含有三部分频率成份(2)限带信号的调幅波返回Ωma
4、xωcω限带信号ωc载波ω调幅波ωc-Ωmax下边频带ωc+Ωmax上边频带ΩmaxΩmaxΩmax由于:相加器乘法器直流乘法器相加器4、AM信号的产生原理框图可见要完成AM调制,其核心部分是实现调制信号与载波相乘。仿真返回(2)上、下边带的平均功率:(3)在调制信号一周期内,调幅信号输出的平均总功率(4)边带功率,载波功率与平均功率之间的关系:RL上消耗的载波功率:(1)5、调制波的功率那么调幅波各分量的功率为:设调幅波传输信号至负载电阻RL上,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
5、息,但它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分,因而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,只占用了调幅波功率的,而当,213121=maPc98PAM=休息1休息2在AM调制过程中,如果将载波分量抑制就形成抑制载波的双边带信号,简称双边带信号,它可以用载波和调制信号直接相乘得到,即:调制信号为单一频率信号:调制信号为限带信号的调制:5.2.2双边带(doublesidebandDSB)调幅信号1、数学表达式返回休息1休息22.波形与频谱
6、5.2.2双边带(doublesidebandDSB)调幅信号(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。(4)占用频带调制信号载波上边频下边频仿真返回休息1休息2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
7、边带信号下边带信号5.2.3单边带(singlesidebandSSB)信号返回休息1休息21.SSB信号的性质在现代电子通信系统的设计中,为节约频带,提高系统的功率和带宽效率,常采用单边带(SSB)调制系统Ωmaxω限带信号ωc载波ωc-Ωmax下边频带信号ωωc+Ωmax上边频带信号ωωc+Ωmaxωc-Ωmax由DSB信号经过边带滤波器滤除了一个边带而形成,如:上边带信号下边带信号2.单边带调幅信号的实现上边带滤波器下边带滤波器乘法器返回休息1休息2(1)滤波法有三种基本的电路实现方法:滤波法、相移法和移相滤波
8、法:下边频带信号ωωDSB信号ωc-Ωmaxωc+Ωmax上边频带信号ωωc+Ωmaxωc-Ωmax另外由三角公式:(2)相移法利用上三角公式的实现电路如下图所示:乘法器乘法器900相移900相移加法器减法器••••返回休息1休息2仿真移相滤波法是将移相和滤波两种方法相结合,并且只需对某一固定的单频率信号移相900,从而回避了难以在宽带内准确移
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