第6章__振幅调制、_解调及混频ppt课件.ppt

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1、第6章振幅调制、解调及混频6.1振幅调制6.2调幅信号的解调6.3混频6.4混频器的干扰6.1振幅调制调制、振幅调制的几个概念调制：用调制信号去控制载波某个参数的过程。调制信号：由原始消息转变成的低频或视频信号。载波：未受调制的高频振荡信号。振幅调制分为：普通的调幅方式AM抑制载波的双边带调制DSB-SC抑制载波的单边带调制SSB-SC1)表示式及波形设载波电压为调制电压为6.1.1振幅调制信号分析1.调幅波的分析通常满足ωc>>Ω。Um(t)=UC+ΔUC（t）=UC+kaUΩcosΩt

2、=UC(1+mcosΩt）(6―4)根据振幅调制信号的定义，已调信号的振幅随调制信号uΩ线性变化，由此可得振幅调制信号振幅Um（t）为式中,ΔUC（t）与调制电压uΩ成正比,其振幅ΔUC=kaUΩ与载波振幅之比称为调幅度（调制度）uAM(t)=Um(t)cosωct=UC(1+mcosΩt)cosωct式中，ka为比例系数，一般由调制电路确定，故又称为：调制灵敏度。调幅信号的表达式图6―1AM调制信号波形由m表达式可以看出，当m>1时，意味着ΔUC>UC，已调波将出现失真。Um(t)=UC(1+

3、mcosΩt)（6―3）{}若将调制信号分解为（6―6）(6―7)则调幅波表示式为上面的分析是在单一正弦信号作为调制信号的情况下进行的，而一般传送的信号并非为单一频率的信号，例如是一连续频谱信号f（t），这时,可用下式来描述调幅波:其中，mn=kaUΩn/UC图6―2实际调制信号的调幅波形图6―3AM信号的产生原理图×+uAM(t)=Um(t)cosωct=UC(1+mcosΩt)cosωct由图可知,调幅波不是一个简单的正弦波形。用三角公式展开,可得(6―8)2)调幅波的频谱uAM(t)=UC

4、(1+mcosΩt)cosωct可见，单频调制的调幅波包含三个频率分量:ωc、ωc+Ω、ωc-Ω图6―4单音调制时已调波的频谱（a）调制信号频谱（b）载波信号频谱（c）AM信号频谱F：调制信号频率fc：载波信号频率（中心频率）fc+F：上边频fc-F：下边频单频调幅波频谱带宽：BAM=2F(6―8)图6―5语音信号及已调信号频谱（a）语音频谱（b）已调信号频谱多频调制已调波频谱uΩ频率范围：300～3400Hz上边带：fc+300～fc+3400(Hz)下边带：fc-300～fc-3400(H

5、z)带宽：BAM=2Fmax=6400(Hz)在负载电阻RL上消耗的载波功率为在负载电阻RL上,一个载波周期内消耗的调幅波功率为3）调幅波的功率由此可见，P是调制信号的函数，是随时间变化的。uAM(t)=UC(1+mcosΩt)cosωct上、下边频的平均功率均为AM信号的平均功率由上式可以看出,AM波的平均功率为载波功率与两个边带功率之和。而两个边频功率与载波功率的比值为边频功率载波功率(6―13)边频2调幅波的最大功率和最小功率,它们分别对应调制信号的最大值和最小值为(6―14)边频功率载波

6、功率当100%调制时，边频功率为载频功率的1/2，即只占整个调幅波功率的1/3。当m减小时，边频分量所占比重更小。普通AM调制方式虽然效率较低，但设备简单，检波简单，便于接收，占用频带较窄。在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号,简称双边带信号。它可用载波与调制信号相乘得到,其表示式为在单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时,（6―15）2.双边带信号（6―16）式中，g(t)是双边带信号的振幅，与调制信号成正比。DSB信号频谱：无载波(fc)分量，其它与AM信号的相同。DSB信号带

7、宽：与AM信号的相同。单频调制DSB信号波形DSB调制的特点(1)DSB信号包络正比于

8、f(t)

9、。而AM信号包络正比于f(t)的波形。(3)DSB信号中无fc分量。功率利用率较高。图6―6DSB信号波形(2)DSB信号的高频载波相位在调制电压零交点处要突变。单边带（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中,直接将一个边带抵消而成。单频调制时,uDSB（t）=kuΩuC。当取上边带时取下边带时3.单边带信号图6―7单音调制的SSB信号波形（6―16）图6―8单边带调制时的

10、频谱搬移为了看清SSB信号波形的特点,下面分析双音调制时产生的SSB信号波形。为分析方便。设双音频振幅相等,即且Ω2＞Ω1,则可以写成下式:受uΩ调制的双边带信号为进一步展开(6―23)图6―9双音调制时SSB信号的波形和频谱SSB信号特点：(1)若将看成是调制信号的包络，(Ω2+Ω1)/2)为调制信号的填充频率。(2)双音调制时，每一个调制频率产生一个对应的单边带信号分量。这一调制关系也同样适用于多频率分量信号f(t)的SSB调制。(6―22)uSSB(t)=UcosΩtcosωct+Usin