电视技术课件.ppt

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1、第2章调幅原理与技术2.1振幅调制电视技术高职高专ppt课件2021/8/62.1.1调幅波的基本概念及数学表达式1.调幅波的性质调幅就是载波的振幅随调制信号线性变化，换句话说就是用调制信号去控制载波的振幅。当调制信号为单频余弦波时，三个电压的波形如图2-1所示。图中，表示调制信号电压；表示载波电压；表示调幅波电压。由图2-1可见，载波为高频等幅、等频波，其频率远远高于调制信号的频率。调幅后，载波的频率不变，振幅随调制信号的大小变化。当调制信号达到最大值时，调幅波的振幅达到最大值，对应调制信号的最小值，调幅波的振幅最小。将调幅波

2、的振幅连接起来，称之为“包络”，可以看到包络与调制信号的变化规律完全一致。电视技术高职高专ppt课件2021/8/6ttt图2-1调幅波电视技术高职高专ppt课件2021/8/62.调幅波的数学表达式设调制信号为载波电压为则调幅波的数学表达式为>>式中，k是一个与调幅电路有关的比例系数。叫做调幅系数，也叫做调幅指数。电视技术高职高专ppt课件2021/8/6表示调幅波受调制信号控制的程度。显然，已调波的最大值为，已调波的最小值为。图2-1可以导出（2-4）例1-1已知某调幅波的最大值为10V，最小值为6V，且调制信号为正弦波。求

3、调幅系数。解：电视技术高职高专ppt课件2021/8/63.调幅波的频谱上面对调幅波进行了时域的分析，下面对调幅波进行频域分析以便更直观地体现调幅前后频率变换的关系。可以采用频谱图进行频域分析。设调制信号为单音频信号，表达式为式（2-1）；载波的数学表达式为式（2-2）；则调幅波的数学表达式为式（2-3），将其用三角公式展开为电视技术高职高专ppt课件2021/8/6该式表明，当调制信号为单频信号时，已调波中含有三个频率成分：载频、上边频、下边频。其中载波分量的振幅值为、上、下边频分量的振幅值为。频谱图如图2-2所示。由频谱图可

4、以看到，调幅是频谱简单的搬移过程，它是将低频信号频谱搬移到载频附近作为上、下边频。上、下边频是对称的。实际中，调制信号是比较复杂的，会有许多频率成分，故产生的边频分量有许多对，形成上、下边带。例如，设调制信号为电视技术高职高专ppt课件2021/8/6则调幅波方程为频谱如图2-3所示。由图可见，调制信号频带被搬移到载频的两侧，形成上、下边带。但频带内各频率成分之间的相互关系并不发生改变。这种频谱单纯的搬移过程属于频率的线性变换。ωωUAMωCUCΩ下边频上边频ωC-ΩωCωC+Ωω图2-2单频信号调制时的调幅波频谱ωC-ΩnωC

5、ωC+ΩnωΩ1Ω2ωωUAMωCUC图2-3多频信号调制时的调幅波频谱电视技术高职高专ppt课件2021/8/64.调幅波的频带及功率调幅波的带宽为上、下边频（边带）之间的宽度。若调制信号为单频信号，则调幅波的带宽为或（2-8）式中，为载波频率；F为调制信号的频率。前者的带宽以为角频率为单位，后者以频率为单位。若调制信号为多频信号，则调幅波的带宽为或（2-9）设电路的负载为R，且调制信号为单频信号，其调幅波由式（2-5）可知，有三个频率成分，每个频率成分产生的功率为载波功率（2-10）上、下边频功率（2-11）总边频功率（2-

6、12）调幅波输出的总平均功率为最大瞬时功率为（2-13）由表达式可见，总功率由边频功率及载波功率组成。被传送的信息包含在边频功率中，而载波功率是不含有要传送的信息的。当=0即未调时，；当=1即最大时，含有信息的边频功率只占总平均功率的1/3。事实上，调幅系数只有0.3左右，则边频功率只占总平均功率的5%左右，而不含信息的载波功率占总平均功率的95%左右。而选择晶体管却要按进行选择，可见，这种普通调幅的功率利用率和晶体管的利用率都是极低的。若调制信号是多频信号，则边频功率为边带功率，应为组成多频信号的各单频信号边频功率之和。即由以

7、上的分析不难发现，普通调幅的功率浪费是十分严重的，并且所占的频带宽度较宽，这在频率资源匮乏的今天是不适宜的。下面介绍几种能弥补这两个缺点的调幅方式。电视技术高职高专ppt课件2021/8/62.1.2几种调幅波的特点及实现调幅的方法正弦波调制是指载波为正弦波时的调制，其调幅波通常有四种，下面分别介绍。1.普通调幅（AM）以上的调幅分析都是针对AM调幅进行的。由分析可知，调幅波的频率成分有载频，上、下边频（边带）。其数学表达式为2021/8/6普通调幅的带宽为2Ω，其波形及频谱前面均做过分析。它的特点是调幅波中含有不含信息的载频及

8、上、下边频（边带）。发射机的功率利用率较低，占用的频带宽。由式（2-14）可知，普通调幅波是由调制信号叠加直流分量，再与载波的乘积组成的。从原理上看，只要能实现这样的关系即可。普通调幅的原理如图2-4所示。事实上，除了模拟乘法器之外，任何非线性器件都可以起乘法器