高频电子线路第二版第6章振幅调制与解调电路ppt课件.ppt

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1、第6章振幅调制与解调电路教学基本要求1.了解调制的作用。掌握调幅信号的定义、表达式、波形、频谱等特征。2.掌握典型的幅度调制与解调电路的结构、原理、分析方法和性能特点。3.了解数字调幅的基本概念和典型的调制与解调方式及其实现电路。本章教学内容6.1概述6.2低电平调幅电路6.3高电平调幅电路6.4单边带信号的产生6.5包络检波器6.6同步检波器6.7数字信号调幅与解调6.1　概　　述引言：1.调制的基本概念(1)调制与解调是通信系统中的重要的环节。(2)通信系统的基本任务是在要求的距离内实现不失真的传送信息。需传送的原始信息

2、通常为非电量,例如语言、文字、图像、温度、压力等非电量,它们不能直接在通信系统中传输。(3)需传送的原始信息(非电量)是需通过变换器转换成电信号，再通过通信系统传输。此电信号是占有一定频谱宽度的低频信号，通常称为基带信号。(4)基带信号是占有一定频谱宽度的低频信号，基带信号直接通过功率放大后,经天线发射进行无线传输，存在难于实现多路传输和有效发射的问题。(5)将基带信号加载到高频信号上去(调制)，用高频信号作为运载工具，这样就能较好地实现多路有选择性的远距离通信。2.什么是调制?用需传送的基带信号(调制信号)去控制高频振荡的

3、三参量之一(振幅、频率和相位)，使其隨调制信号线性关系变化，输出相应的已调波。实现将基带信号加载到高频信号上去的过程称为调制。3.调制的分类幅度调制(AM)模拟信号调制频率调制(FM)相位调制(PM)调制分为幅度键控(ASK)数字信号调制频率键控(FSK)相位键控(PSK)4.解调是调制的相反过程，是从高频已调信号中取岀调制信号。6.1.1普通调幅波的数学表示式、频谱及功率关系1.振幅调制的定义：用需传送的电信息(调制信号)去控制高频载波振荡电压的振幅，使其随调制信号线性关系变化。2.普通调幅波的数学表示式若载波信号电压为，

4、调制信号为，根据定义普通调幅波的振幅为其中ka为比例系数，则普通调幅波的数学表示式为设调制信号电压为通常，根据调幅波的定义上式是单频调制时普通调幅波的表示式。称为调幅指数。是不失真调制。为过调幅，是失真调制。普通调幅波又称标准调幅波。(AM波)3.普通调波的波形图6.1.1是单频调制的普通调幅波波形图,调幅指数为图6.1.1调幅波波形图6.1.2　过量调幅波形图(a)和图(b)是实际电路中常见的两种过调幅输岀波形。图(a)是由于在调制信号电压的最低值附近,输岀调幅波会变为负值。图(b)是由于电路管子截止,岀现的过调幅波形。4

5、.普通调幅波的频谱它表明单频调制的普通调幅波由三个频率分量组成，即载波分量、图6.1.3　单音调制的调幅波频谱上边频分量和下边频分量。其图如图6.1.3所示。问题：调制信号为多频时,数学式与频谱如何表示?对于调制信号由多个频率信号组成时，设其为根据调幅的定义则普通调幅波的数学式为可见，其频谱为、、、。多频调幅的数学表示式可写为其中mi=kaUim/Ucm,ka是由电路参数决定的比例系数,电路确定后,ka不变。因为多音调制时各个低频分量的幅度并不相等，因而调幅指数mi也不相同，所以就整个调幅波来说，常引用平均调幅指数的概念。大

6、量实验表明，未经加工处理的语言信号的平均调制系数为0.2～0.3。从调幅波的频谱关系可以看出，调制过程实质上是一种频谱搬移过程。经过调制后，调制信号的频谱由低频被搬移到载频附近，成为上、下边频带。5.普通调幅波各频率分量的功率关系通常将调幅波电压加在电阻R两端，电阻R上消耗的各频率分量对应的功率可表示为(1)载波功率(2)每个边频功率(3)调制一周内的平均总功率从各频率分量所占的功率比例来看，含有传送信息的上、下边频分量所占功率成分比载波功率要小很多。例如ma=0.3,PoT=95.7%Poav,上下边频功率仅4.3%Poa

7、v。6.1.2抑制载波的双边带调幅信号和单带调幅信号1.为什么要用双边带调幅信号或单带调幅信号进行发射?因为调幅信号的载波本身并不包含信息，且占有较大的功率，为了减小不必要的功率浪费，可以去掉载波，只用双边带调幅信号或单带调幅信号进行发射。2.抑制载波的双边带调幅信号(DSB)数学表示式频谱为波形如图所示,注意：调制信号负半周时,双边带载波反相。因为双边带信号不包含载波，它的全部功率都为边带占有，所以发送的全部功率都载有信息，功率有效利用率高于AM制。3.单边带调幅波(SSB)因为两个边带的任何一个边带已经包含调制信号的全部

8、信息，所以可以进一步把其中的一个边带抑制掉，而只发射一个边带，这就是单边带调幅波。其数学表示式为或单边带调幅波的频谱为或。单边带调幅波的频谱宽度只有双边带的一半，其频带利用率高，在通信系统中是一种常用的调制方式。电压表达式普通调幅波载波被抑制双边带调幅波单边带信号波形图频谱图信号带宽三种振