第七章 振幅调制与解调课件.ppt

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1、第七章振幅调制与解调无线电通信发射机的组成框图振荡器高频放大器调制倍频话筒调制信号放大器载波uc调制信号uΩ已调波uAM7.1概述在无线电通信系统中，将信号从发射端传输到接收端时，信号的原始形式一般不适合传输，必须进行调制和解调，所谓调制是将需要传送的信息装载到某一高频振荡信号（载波）上去的过程。在接收端收到了已调波信号后，需要将载波去掉，还原成原有的信息，即调制信号，这个过程是与调制相反的过程，称为解调。调制可分为振幅调制、频率调制和相位调制，简称为调幅、调频和调相，分别对应的解调有检波、鉴频和

2、鉴相。只有天线实际长度与电信号的波长相比拟时，这时电信号才能以电磁波形式有效地辐射。若信号频率为1kHz，其相应波长300km，若采用波1/4波长的天线，就需要75km，制造这样的天线是很困难的。这就要求原始电信号必须有足够高的频率。2.为什么要调制？调幅1.含意----振幅调制就是用低频调制信号去控制高频载波信号的振幅，使载波的振幅随调制信号成正比地变化。对于有线通信虽然可以传输语音之类的低频信号。但一条信道只传输一路信号太不经济，利用率太低。所以有线通信也需要将各路语音信号搬移到不同的频段，以

3、实现多路信号一线传输而又不互相干扰。采用调幅1）由于频率高，可以无线传输；2）可以实现多路信号一线传输而又不互相干扰。预备知识：符号————高频———低频预备知识：三角函数复习预备知识：数学分析方法1）幂级数分析法（小信号）2）折线近似分析法（大信号）正弦波一般可表示为：1.AM调幅波的数学表达式设：单音调制信号载波调幅信号（已调波）包络函数7.2调幅波的性质7.2.1普通调幅波（普通AM波）包络函数称为调幅度、调幅指数或调制系数。k为比例系数，称为调制灵敏度。2.调幅信号的波形包络函数：是调幅波

4、的主要参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程度过调幅失真(a)调制信号(b)已调波形包络振幅载波振幅波峰值-波谷值波峰值+波谷值=载波分量上边带分量下边带分量电压振幅调幅波的频谱图3.AM调幅波的频谱及带宽单音调幅波频谱宽度等于调制信号频率的二倍即2)多音调幅波的频谱频谱宽度是最高频率的二倍即：电压振幅调幅波的频谱图将单音调幅波电压加到电阻R两端，得调幅波各频率分量在R上消耗的功率分别是：7.2.2AM调幅波的功率分配⑴载波功率⑵当Ma最大为1时，边带功率只占整个调幅波功率的1/3。

5、上边频功率：在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率：下边频功率：在AM调制过程中，如果将载波分量抑制掉，就可形成双边带信号。DSB波数学表达式：7.2.3抑制载波的双边带调幅信号（DSB）结论：能量传送时，由AM传送改为边带传送可节约能量。是否能抑制掉载波，只保留两个边带呢？DSB波的波形与频谱：DSB的特点1）DSB信号的幅值仍随调制信号而变化，但与普通调幅波不同，DSB的包络不再反映调制信号的形状，仍保持调幅波频谱搬移的特征。2）在调制信号的正负半周，载波的相位反相，即高频振荡的相位在UΩ

6、(t)=0瞬间有1800的突变。3）信号仍集中在载频附近，所占频带为BWDSB=2Fmax双边带调幅波的包络已不再反映调制信号的变化规律。由于调制抑制了载波，输出功率是有用信号，它比普通调幅经济。但在频带利用率上没有什么改进。为进一步节省发送功率，减小频带宽度，提高频带利用率，下面介绍单边传输方式。双边带调制波的上下边带包含的信息相同，两个边带发射是多余的，为节省频带，提高系统的功率和频带的利用率，常采用单边带调制系统。SSB的数学表达式上边带下边带7.2.4.抑制载波的单边带调幅信号（SSB）或

7、SSB的波形图与频谱图残留边带(VSB)调制方式VSB发射一个完整边带和载频及另一边带低频部分电视图像传送中常用。三种振幅调制信号【例】某调幅广播电台的发射机，输出载波功率为1000W。试求它可能输出的的最大边带功率和最大输出总功率，以及平均调幅系数为0.3时的输出总功率。【例】已知两个信号电压的频谱如图所示，要求：(1)写出两个信号电压的数学表达式，并指出已调波的性质。(2)计算在单位电阻上消耗的边带功率和总功率、以及已调波的带宽【例】己知调幅波(v)若将加在1Ω的电阻上。求：1）调幅指数2）载

8、波功率、上下边频功率和总功率3）画出该调幅波的电压频谱图非线性调幅原理框图如下：7.3平方律调幅——小信号调幅调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的频率分量，也就是说都需要用非线性器件来完成频率变换。这里将调制信号vΩ与载波信号v0相加后，同时加入非线性器件，然后通过中心频率为ω0的带通滤波器取出输出电压vo中的调幅波成分。7.3.1简单的二极管调幅电路二极管调幅电路当vi很小时，级数可只取前四项若：为L、C回路谐振于的等效电阻为二极管的动态电阻经分类整理可知：ω0±Ω是我们所需