課程設計模擬線性調制系統(tǒng)-標準的AM調制匯總

1、高頻電子線路課程設計說明書設計題目： 模擬線性調制系統(tǒng) - 標準的 AM調制學院：貴州大學明德學院專業(yè)：電子信息工程班級：電信 11151學號：肖行行 112003110141肖 博 112003110140汪家棟 112003110135學生姓名：肖行行 肖博 汪家棟指導教師：寧陽2013 年 12 月 12 日高頻電子線路課程設計任務書、課程設計的目的 高頻電子線路課程設計是專業(yè)實踐環(huán)節(jié)之一，是學習完高頻電子線路課程后進行的一 次全面的綜合練習。 其目的讓學生掌握模擬通信系統(tǒng)的基本原理極其構造和運用， 特別是理論 聯(lián)系實踐，提高學生的綜合應用能力。、課程設計的內容與任務1. 內容：課程設計

2、一、模擬線性調制系統(tǒng) - 標準的 AM調制課程設計二、模擬線性調制系統(tǒng) -DSB-VC 課程設計三、模擬線性調制系統(tǒng) -SSB-VC 課程設計四、模擬線性調制系統(tǒng) - 大信號包絡檢波 課程設計五、模擬線性調制系統(tǒng) - 相干檢波課程設計六、模擬角度調制-FM直接調制課程設計七、模擬角度調制-FM間接調制課程設計八、模擬角度調制- 相位鑒頻課程設計九、模擬角度調制- 比例鑒頻2. 任務：學生自由組合， 3-4 人為一組，任選一個課題為自己的課程設計題目，各組所選題目 不能重復，各組獨立完成自己的任務。三、課程設計的要求1、通過資料查閱和學習，了解模擬通信系統(tǒng)的基本原理極其構造的一般方法。2、參考和

3、研究一些公司的規(guī)劃和配置方案，結合高頻電子線路課程中所學知識，積極完成設計 任務。3、對于課程設計完成所需的軟件進行必要的學習和操作，確定課題實現(xiàn)的方案配置并進行仿真實現(xiàn)。4、認真按時完成課程設計說明書。四、課程設計的時間2013-2014 年度第一學期教學第 17 周，共 1 周（ 5 個工作日）五、課程設計的說明書撰寫規(guī)范1、在完成任務書中所要求的課題外， 要撰寫課程設計說明書 1 份 （ 不少于 3000 字，10-15 頁） ， 邏輯清楚，文字通順，版面整潔，圖表規(guī)范。課程設計說明書須每組一份，獨立完成。2、設計說明書順序為 1、封面、2、任務書、3、目錄、4、摘要、5、正文、6、參考

4、文獻 （資料）、7、理論答辯作業(yè)等內容，以及附圖或附件等材料。正文包括課程設計的目的、課程設計的 內容，課程設計的相關知識和技術。A43、題目字體用小三，黑體，正文字體用五號字，宋體，小標題用四號及小四，宋體，并用 紙打印。4、請在設計說明書注明同學各自完成的任務六、課程設計參考資料1、參考書： 1 樊昌信 . 通信原理 . 國防工業(yè)出版社 ,2007.12、教材： 2 張肅文 .高頻電子線路 . 高等教育出版社 .2009.2目錄一、摘要 1二、整體設計 22.1 AM 調 制 設計 22.2 AM解調設計22.3AM 調制流程圖 4三、振幅調制產生原理 4四、AM調制 （ 常規(guī)雙邊帶調制

5、） 原理 5五、調幅方案分析 6（1）標準調幅波（ AM）產生原理 6（ 2）普通調幅波標準波形及失真波形 8（ 3） 調制系統(tǒng)框圖 9（4） 運行系統(tǒng)，觀察結果波形 10六、總結 12七、參考文獻 12八、任務分配 12九、理論答辯 13、摘要調幅電路又稱幅度調制電路， 是指能使高頻載波信號的幅度隨調制信號 （通常是音頻） 的規(guī)律 而變化的調制電路。幅度調制電路有多種電路型式，現(xiàn)介紹一種簡易的振幅調制電路，該電路的載 波由高頻信號發(fā)生器產生，經放大后和調制信號經乘法器后，輸出抑制載波的雙邊帶調幅波，輸出 的雙邊帶調輻波與放大后的載波再經過相加器后，即可產生普通調幅波。本課題其理論意義十分廣泛

6、且重要，涉及方面廣， 而且對電路基礎、 模擬電子線路、 通信電子 線路中的一些基礎知識要求較高，對以往學過的知識是一次全面的復習，同時也將理論知識應用到 實踐中。用待傳輸出的基帶信號去改變高頻載波信號的振幅，稱為調幅。在有關的非線性電子線路中， 普通調幅波電路大多采用高電平調幅形式調幅電路，而抑制載波的雙邊帶調幅電路采用低電平調幅 的形式，兩種形式的電路是分裂開來進行分析。即在許多文獻中，只對調幅系數(shù) 錯誤！未找到引用 源。 1 時，認為調制波形產生嚴重失真。這是由于采用了高電平調幅電路，在這類電路中，為了提高效率，往往 采用工作在乙類或丙類狀態(tài)的基極或集電極調幅電路，此時調制器只是在載波信號

7、和調制信號均為 正值時能完成乘法運算。而采用四象限模擬相乘器低電平調幅電路，能夠實現(xiàn)為任意值的調幅，結 論證明，調幅系數(shù)為任意值的已調信號在發(fā)送端是可以實現(xiàn)，在接收端是可以解調的。在通信系統(tǒng)中，從消息變換過來的信號是頻率很低的電信號，其頻譜特點是包括（或不包括 ）直流分量的低通頻譜，如電話信號的頻率范圍在300 到 3000Hz，稱為基帶信號，這種基帶信號在很多信道中不能直接傳播。為了使基帶信號適宜在信道中傳輸，就需要采用調制解調技術。調制通?？?以分為模擬調制和數(shù)字調制兩種方式。第1 頁二、整體設計2.1 AM 調制 設計標準調幅就是常規(guī)雙邊帶調制，簡稱調幅(AF)。假設調制信號 m(t)

8、的平均值為 0，將其疊加一個直流偏量后與載波相乘 (圖 2-1), 即可形成調幅信號。載波m(t)加 法 器S(t) 乘法器圖 2-1 AM 調制模型AM信號的時域和頻域表達式分別為SAM=(t)A0+m(t)cosw c(t) =A0coswc(t)+m(t)coswc(t)(1)S AM( )= A0 ( +C)+ ( - )+1/2M (+ )+M(- C) ( 2)式中，A0 為外加的直流分量； m(t) 可以是確知信號也可以是隨機信號， 但通常認為其平均值為 0， 即 m(t) =0 。AM信號的頻譜 SAM(t) 是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成(通常稱頻譜中畫斜線的部分為上 邊帶

9、，不畫斜線的部分為下邊帶) 。上邊帶的頻譜與原調制信號的頻譜結構相同，下邊帶是上邊帶的 鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調制信號的完整信息。故AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬為基帶信號帶寬的兩倍，即BAM=2Bm=2f H(3)式中， Bm=fH為調制信號 m(t) 的帶寬， fH 為調制信號的最高頻率。2.2 AM解調設計( 1) AM信號的解調原理及方式解調是將位于載波的信號頻譜再搬回來，并且不失真的恢復出原始基帶信號。第2 頁 解調的方式有兩種：相干解調和非相干解調。相干解調適用于各種線性調制系統(tǒng)，非線性解調一般 適用于幅度調制（ AM）信號。（2）相干解調 相干解調

10、也叫同步檢波。解調與調制的實質一樣，均是頻譜搬移。解調是把在載頻位置的以調信號的譜搬回到原始基帶位置。由 AM信號的頻譜可知，如果將已調信號的頻譜搬回到原點位置，即 可得到原始的調制信號頻譜，從而恢復出原始信號。解調中的頻譜搬移同樣可用調制時的相乘運算 來實現(xiàn)。載波S（ t ）乘 法 器m（t） 低通濾波器圖 2-2 相干解調原理圖2SAM(t)cosw ct=A 0+m(t)cos 2wct=1/2A 0+m(t)+1/2A 0+m(t)cos2w ct第3 頁2.3AM調制流程圖圖 2-3 AM 調制流程圖三、振幅調制產生原理所謂調制，就是在傳送信號的一方將所要傳送的信號附加在高頻振蕩上，

11、再由天線發(fā)射出去。 這里高頻振蕩波就是攜帶信號的運載工具，也叫載波。振幅調制，就是由調制信號去控制高頻載波 的振幅，直至隨調制信號做線性變化。在線性調制系列中，最先應用的一種幅度調制是全調幅或常 規(guī)調幅，簡稱為調幅（ AM）。為了提高傳輸?shù)男?，還有載波受到抑制的雙邊帶調幅波（DSB）和單邊帶調幅波（ SSB）。在頻域中，已調波頻譜是基帶調制信號頻譜的線性位移；在時域中，已調波包 絡與調制信號波形呈線性關系。標準振幅調制（ Amplitude Modulation, AM ）是一種相對便宜的， 質量不高的調制形式，主要用于聲頻和視頻的商業(yè)廣播。我們討論單頻信號的調制情況。如果設單頻調制信號 錯

12、誤！未找到引用源。 ，載波 錯誤！未找第4 頁到引用源。，那么調幅信號(已調波)可表示為：錯誤！未找到引用源。 (2-1) 式中， 錯誤！未找到引用源。 為已調波的瞬時振幅值(也稱為調幅波的包絡函數(shù)) 。由于調幅 信號的瞬時振幅與調制信號成線性關系，即有：(2-2)四、AM調制 ( 常規(guī)雙邊帶調制 ) 原理假設調制信號 m(t) 的平均值為 0，將其疊加一個直流偏量 A 后與載波相乘(如圖 1-1 所示)，即 可形成調幅信號。其時域表示式為sAM (t) A0 m ( t )cosctA0 cos ct m(t)cos ct其中， m(t) 調制信號，均值為 0， 信號也可以是隨機信號可以是確

13、知A0 常數(shù)，表示疊加的直流分量c=2 fc 為載波信號的角頻率mtA0sm tcos ct第5 頁圖 1-1 AM 調制系統(tǒng)原理m載波s調制M的波形如圖 1-2 所示： 由波形可以看出，當滿足條件：|m(t)| A0 時，其包絡與調制S信號波形相同，因此用包絡 檢波法很容易恢復出原始調制信號。否則，出現(xiàn)“過調幅”現(xiàn)象。這時用包絡檢波將發(fā)生失 真。但是，可以 采用其他的解調方法，如同步檢波圖 1-2 波形圖五、調幅電路方案分析1、標準調幅波（ AM）產生原理調制信號是只來來自信源的消息信號 （基帶信號） ，這些信號可以是模擬的， 亦可以是數(shù)字的。 為首調制的高頻振蕩信號可稱為載波， 它可以是正

14、弦波， 亦可以是非正弦波 （如周期性脈沖序列 ）。載 波由高頻信號源直接產生即可，然后經過高頻功率放大器進行放大，作為調幅波的載波，調制信號 由低頻信號源直接產生，二者經過乘法器后即可產生雙邊帶的調幅波，工作原理如圖。設載波信號標準調幅 波普通調幅波的頻譜圖如圖所示：2 、普通調幅波標準波形及失真波形普通調幅波示意圖如圖所示：標準調幅波示意圖由圖可見， 調幅波中載波分量占有很大比重， 因此信息傳輸效率較低，稱這種調制為有載波調制。顯然， AM波正負半周對稱時：第7 頁調幅度為：圖所示為產生失真時的波形Ma1 時的過調制波形3、調制系統(tǒng)框圖第8 頁調制系統(tǒng)框圖4. 運行系統(tǒng)，觀察結果波形AM 調

15、制波形圖如圖 2-1 所示：第9 頁第 10 頁AM 調制波形圖 結果與分析：要使輸出已調信號的幅度與輸入調制信號 m(t) 呈線性對應關系，應滿足 A0 大于 等于| m(t)|max, 否則會出現(xiàn)過調制現(xiàn)象。本實驗中，不存在過調制現(xiàn)象，調整圖中 A0 的增益可觀 察到過調制現(xiàn)象。第 11 頁六、總結在這一周的時間里我在做“ AM調制器的設計” 。在這一過程中，真切感覺到自己知識能力的匱 乏，好多東西都只是知道一些皮毛，真正搞懂會應用的東西很少?；蛟S一個人的進步需要一個緩慢 的過程，在過程中需要不斷地借鑒，學習，汲取別人的東西。同別人的成果中攫取知識和營養(yǎng)，然 后把它變成自己的東西。收獲之一

16、是不做系統(tǒng)或者東西，許多細小的環(huán)節(jié)是注意不到的。而這諸多 環(huán)節(jié)往往影響你整個系統(tǒng)的正常運轉。這可真應驗了那句話“細節(jié)決定一切” ?？傊?，在這次課程設計的制作的過程中學到了很多東西，能力也有相應的提升。七、參考文獻 :1、參考書： 1 樊昌信 . 通信原理 . 國防工業(yè)出版社 ,2007.12、教材： 2 張肅文 .高頻電子線路 . 高等教育出版社 .2009.2八、任務分配設計說明：肖行行 仿 真：肖 博 理論答辯：汪家棟第 12 頁九、理論答辯1、簡述模擬線性調制系統(tǒng)的幾種方法 幅度調制是用調制信號去控制高頻載波的振幅， 使其按調制信號的規(guī)律變化的過程 ，常分為標準調 幅（ AM）、抑制載波雙邊帶調制（ DSB）、單邊帶調制（ SSB）和殘留邊帶調制（ VSB） 等。2、標準 AM調制的特點 AM調制接收設備簡單，功率利用率低，抗干擾能力差，在傳輸中如果載波遇到信道的選擇性衰落， 則在包絡檢波時會出現(xiàn)