振幅调制与解调ppt课件.ppt

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1、第5章振幅调制与解调§5.1调幅信号的基本特性§5.2低电平调幅电路§5.3高电平调幅电路§5.4包络检波§5.5同步检波1非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频谱无失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有这种特性的电路称之为频谱搬移电路。如下图所示(a)调幅原理(b)检波原理非线性器件主振带通f0,2Fmax调制信号f0ff0fmaxf02f0ff0f中放来非线性器件低通Fmax到功放0Fmaxf0fFmaxf12f1f1f振幅调制原理22)从频谱结构看，上述频率

2、变换电路都只是对输入信号频谱实行横向搬移而不改变原来的谱结构，因而都属于所谓的线性频率变换。1)它们的实现框图几乎是相同的，都是利用非线性器件对输入信号频谱实行变换以产生新的有用频率成分后，滤除无用频率分量。3)频谱的横向平移从时域角度看相当于输入信号与一个参考正弦信号相乘，而平移的距离由此参考信号的频率决定，它们可以用乘法电路实现。(c)混频原理非线性器件本振带通fi,2Fmax高放f0f到中放fi=fO-fSfSffif…fif3概述调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。按照所采用的载波波形区分，调制可分为连续波(正弦波)调制和脉冲调制。连续波

3、调制以单频正弦波为载波，可用数学式表示，受控参数可以是载波的幅度A，频率或相位。因而有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)三种方式。§5.1调幅信号的基本特性4脉冲调制以矩形脉冲为载波，受控参数可以是脉冲高度、脉冲重复频率、脉冲宽度或脉冲位置。相应地，就有脉冲调幅(PAM，包括脉冲编码调制PCM)，脉冲调频(PFM)，脉冲调宽(PWM)和脉冲调位(PPM)。本课程只研究各种正弦调制方法性能和电路。55.1.1调幅波的性质设简谐调制信号载波信号1.调幅波的数学表达式则调幅信号的振幅为通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复杂的信号都可用傅氏级数分解为若干正

4、弦信号之和。为了分析方便起见，我们一般把调制信号看成一简谐信号。6ma称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程度。一般0＜ma≤1。72.普通调幅波的波形图当载波频率调制信号频率，0＜ma≤1，则可画出调制信号和已调幅波形分别如下图所示。从图中可看出调幅波是一个载波振幅按照调制信号的大小线性变化的高频振荡，其振荡频率保持载波频率不变。89当ma＝1时，调幅达到最大值，称为百分之百调幅。若ma>1，AM信号波形某一段时间振幅将为零，称为过调制。10113.调幅信号的频谱及信号带宽将调幅波的数学表达式展开，可得到1213由图看

5、出调幅过程实际上是一种频谱搬移过程，即将调制信号的频谱搬移到载波附近，成为对称排列在载波频率两侧的上、下边频，幅度均等于14对于单音信号调制的已调幅波，从频谱图上可知其占据的频带宽度B=2或B=2F(=2F)，对于多音频的调制信号，若其频率范围是在Fmin~Fmax之间，则已调信号的频带宽度等于调制信号最高频率的两倍。154.普通调幅波的功率关系将作用在负载电阻R上载波功率每个边频功率(上边频或下边频)16在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是因为ma≤1，所以边频功率之和最多占总输出功率的1/3。调幅波中至少有2/3的功率不含信息，从有效地利用发射机功率来看

6、，普通调幅波是很不经济的。175.1.2抑制载波的双边带调幅波与单边带调幅波1.抑制载波的双边带调幅波为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利用率，可以不发送载波，而只发送边带信号。这就是抑制载波的双边带调幅波(DSBAM)其数学表达式为其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两倍，即182.单边带调幅波上边频与下边频的频谱分量对称含有相同的信息。也可以只发送单个边带信号，称之为单边带通信(SSB)。其表达式为：或其频带宽度为：1920例5-121问题：传送无线信号时为何要进行调制？载波的概念？调制与解调都是什么变换的过程？需要何种电路才能完成？在模拟连续波

7、调制中振幅调制分为几种方式？普通调幅波、DSB、SSB调幅波的数学表达式，频谱及信号带宽和功率？振幅调制中调制系数的概念？22§5.2低电平调幅电路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。高电平调幅电路一般置于发射机的最后一级，是在功率电平较高的情况下进行调制。低电平调幅电路一般置于发射机的前级，再由线性功率放大器放大已调幅信号，得到所要求功率的调幅波。按调制电路输出功率的高低可分为：23DSB和SSB信号一般采用低电平调幅实现，而普通调幅波采用高电平调幅实现，高电平调幅时一