第5章振幅的調(diào)制與解調(diào)

1、音 頻 放 大高 頻 振 蕩倍 頻高 頻 放 大調(diào) 制緩 沖傳 輸 線話 筒聲 音（ 直 流 電 源 未 畫 ） 高頻放大 fs fs 本地振蕩 fo 混頻 fofs=fi fi 低頻放大 檢波 中頻放大 F F 高頻電路高頻電路為什么要調(diào)制？為什么要調(diào)制？ 1) 1) 頻譜線性搬移電路（線性變換）頻譜線性搬移電路（線性變換）：將輸入信號(hào)頻譜沿：將輸入信號(hào)頻譜沿頻率軸進(jìn)行線性的搬移，輸出信號(hào)的頻譜與輸入信號(hào)的頻譜頻率軸進(jìn)行線性的搬移，輸出信號(hào)的頻譜與輸入信號(hào)的頻譜成線性（振幅調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路）。成線性（振幅調(diào)制與解調(diào)電路、混頻電路）。 2) 2) 頻譜非線性變換電路（非線性變換）頻譜非

2、線性變換電路（非線性變換）：將輸入信號(hào)頻譜進(jìn)：將輸入信號(hào)頻譜進(jìn)行特定的非線性搬移，搬移后的頻譜與輸入信號(hào)的頻率不成行特定的非線性搬移，搬移后的頻譜與輸入信號(hào)的頻率不成線性關(guān)系（頻率、相位調(diào)制及其解調(diào)電路）。線性關(guān)系（頻率、相位調(diào)制及其解調(diào)電路）。屬于頻譜（或頻率）變換電路，按照頻譜變換的不同屬于頻譜（或頻率）變換電路，按照頻譜變換的不同特點(diǎn)，頻譜變換電路可分為兩大特點(diǎn)，頻譜變換電路可分為兩大類：類：調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)第第5 5章章 振幅的調(diào)制與解調(diào)振幅的調(diào)制與解調(diào)(1)(1)調(diào)制：調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參數(shù)參數(shù)的過程的過程。 信號(hào)定義信號(hào)定義：

3、信號(hào)信號(hào) 載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào)載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào) 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 cos()ccMcvVt鋸齒波鋸齒波調(diào)制信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)需要傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)）（原始信號(hào)）語言語言圖像圖像 cosMvVt密碼密碼已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號(hào)（已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號(hào)（射頻信號(hào)射頻信號(hào)）振幅調(diào)制振幅調(diào)制解調(diào)（檢波解調(diào)（檢波) )屬于屬于 頻譜線性搬移電路頻譜線性搬移電路 (2)(2)解調(diào)：解調(diào)：調(diào)制的逆過程調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程。5 51 1 概述概述振幅檢波振幅調(diào)

4、制的逆過程鑒頻調(diào)頻的逆過程鑒相調(diào)相的逆過程（5 5）相位調(diào)制相位調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波相位調(diào)制信號(hào)控制載波相位，使，使已調(diào)波的相位隨調(diào)已調(diào)波的相位隨調(diào) 制信號(hào)線性變化。制信號(hào)線性變化。（6 6）解調(diào)方式）解調(diào)方式：（4 4）頻率調(diào)制頻率調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波頻率調(diào)制信號(hào)控制載波頻率，使，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制已調(diào)波的頻率隨調(diào)制 信號(hào)線性變化。信號(hào)線性變化。（3 3）振幅調(diào)制振幅調(diào)制：由：由調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅，使，使已調(diào)信號(hào)的振已調(diào)信號(hào)的振 幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。線線性性調(diào)調(diào)制制：已已調(diào)調(diào)信信號(hào)號(hào)的的頻頻譜譜與與基基帶帶信信號(hào)號(hào)的的頻頻譜譜是是線線性

5、性搬搬移移非非線線性性調(diào)調(diào)制制：已已調(diào)調(diào)信信號(hào)號(hào)的的頻頻譜譜與與基基帶帶信信號(hào)號(hào)的的頻頻譜譜是是非非線線性性關(guān)關(guān)系系(9(9) ) 振幅調(diào)制分三種方式：振幅調(diào)制分三種方式：(7) (7) 調(diào)制根據(jù)頻譜變化的不同調(diào)制根據(jù)頻譜變化的不同(8)(8)按照所采用的載波波形區(qū)分按照所采用的載波波形區(qū)分連續(xù)波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制：單頻正弦波或余弦波：單頻正弦波或余弦波脈沖波調(diào)制脈沖波調(diào)制連續(xù)波調(diào)制以單頻正弦波為載波，可用數(shù)學(xué)式表示，受控參數(shù)可連續(xù)波調(diào)制以單頻正弦波為載波，可用數(shù)學(xué)式表示，受控參數(shù)可以是載波的幅度以是載波的幅度A A，頻率，頻率 或相位或相位 。因而有調(diào)幅。因而有調(diào)幅(AM)(AM)、調(diào)頻、調(diào)頻(

6、FM)(FM)和調(diào)相和調(diào)相(PM)(PM)三種方式。三種方式。普通調(diào)幅（普通調(diào)幅（AMAM）抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSBDSB）抑制載波的單邊帶調(diào)幅（抑制載波的單邊帶調(diào)幅（SSBSSB） （3 3）調(diào)制方式的功率有效性）調(diào)制方式的功率有效性 通信系統(tǒng)中，通常把調(diào)制器和解調(diào)器組合在一起通信系統(tǒng)中，通常把調(diào)制器和解調(diào)器組合在一起成為調(diào)制解調(diào)器（成為調(diào)制解調(diào)器（Modem）,調(diào)制解調(diào)器的性能指調(diào)制解調(diào)器的性能指標(biāo)標(biāo)：（P95）（2 2）抗噪聲、抗干擾能力）抗噪聲、抗干擾能力（1 1）調(diào)制方式的頻帶利用率）調(diào)制方式的頻帶利用率在保證傳輸速率和質(zhì)量的條件下，使用的帶寬越小越好。在保

7、證傳輸速率和質(zhì)量的條件下，使用的帶寬越小越好。系統(tǒng)在較低的輸入信噪比、較大干擾和信道失真情況下得系統(tǒng)在較低的輸入信噪比、較大干擾和信道失真情況下得到較好的輸出信號(hào)質(zhì)量。到較好的輸出信號(hào)質(zhì)量。對(duì)不同的調(diào)制方式要求不同的高頻功率放大器放大已調(diào)信號(hào)。對(duì)不同的調(diào)制方式要求不同的高頻功率放大器放大已調(diào)信號(hào)。非線性放大器的效率大于線性放大器的效率。非線性放大器的效率大于線性放大器的效率。5.2 5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性按照不同的頻譜結(jié)構(gòu)，振幅調(diào)制分三種方式：按照不同的頻譜結(jié)構(gòu)，振幅調(diào)制分三種方式：設(shè)載波信號(hào)設(shè)載波信號(hào)： coscCMcvVt調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)： cosMvVt( )cos

8、CMCMaMVtVk Vt式中式中ak為比例常數(shù)為比例常數(shù)即即AMAM時(shí)域表達(dá)式：時(shí)域表達(dá)式： ( )( )cos(1cos)cosAMCMcCMacvtVttVmtt式中式中m ma a為調(diào)幅系數(shù)為調(diào)幅系數(shù)aMaC Mk VmV1. AM1. AM調(diào)幅波的定義調(diào)幅波的定義5.2.1 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制（標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制（AMAM）信號(hào)分析）信號(hào)分析2 2、調(diào)幅信號(hào)波形、調(diào)幅信號(hào)波形 波形特點(diǎn)：波形特點(diǎn)：（1 1）調(diào)幅波的振幅（）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)包絡(luò)）變化規(guī)律）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致與調(diào)制信號(hào)波形一致;(2) (2) 調(diào)幅度調(diào)幅度m ma a反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，

9、可以看出可以看出： maxmin12aCMVVmV一般一般m ma a值越大調(diào)幅越深值越大調(diào)幅越深： coscCMcvVtcosMvVtmax(1)CMaVVmCMVmin(1)CMaVVm 實(shí)實(shí)際際電電路路中中必必須須避避免免包包絡(luò)絡(luò)失失真真過過調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)百百分分之之百百最最大大調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)未未調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí),1)(10aaammm1ma 1ma /max(1)CMCMaVVm/min(1)CMCMaVVm /max/min2CMCMaMmCMaCMaMCMVVk VVVmVk VV因?yàn)檎{(diào)幅波包絡(luò)的最大值和最小值為：因?yàn)檎{(diào)幅波包絡(luò)的最大值和最小值為：包絡(luò)振幅：包絡(luò)振幅：相加器相加器乘法器乘法

10、器( )AMvt直流直流( )cvt( )vt 乘法器乘法器相加器相加器( )vt( )AMvt( )cvtAMAM信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖可見可見要完成要完成AMAM調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘相乘。( )( )coscos( )cos( )( )( )( )( )( )( ) 1( )AMCMacCMcacacccmccmCMvtVk vttVtk vttkv tvt v tv tA vt v tv tA vtVAmAm（1 1）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅( )(1cos)cos11coscos()cos()22AMC

11、MacCMcacacvtVmttVtmtmt可見可見, ,調(diào)幅波并不是一個(gè)簡單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：調(diào)幅波并不是一個(gè)簡單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：3 3、調(diào)幅波的頻譜和帶寬、調(diào)幅波的頻譜和帶寬cc調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c+上邊頻上邊頻12aCMm Vc-下邊頻下邊頻12aCMm VCMV()()2ccBWfFfFF載波分量（載波分量（）：不含傳輸信息）：不含傳輸信息下變頻分量下變頻分量：含傳輸信息：含傳輸信息c上變頻分量上變頻分量：含傳輸信息：含傳輸信息帶寬帶寬P98由圖可知由圖可知同樣含有三部分頻率成份同樣含有三部分頻率成份1coscos11coscos()cos

12、()2211coscos()cos()22AMCMnncnCMcncnncnnCMcncnncnnnuVmttVtmtmtVtmtmt 含含信信息息下下邊邊帶帶含含信信息息上上邊邊帶帶不不含含信信息息載載波波分分量量)()(:ncncc (2) (2) 限帶信號(hào)的調(diào)幅波（多音調(diào)制）限帶信號(hào)的調(diào)幅波（多音調(diào)制）限帶限帶信號(hào)的調(diào)幅波頻譜圖信號(hào)的調(diào)幅波頻譜圖c c限帶限帶信號(hào)信號(hào) c c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c c- -max下邊頻帶下邊頻帶c c+max上邊頻帶上邊頻帶maxmaxmaxmaxmax()()2ccBWfFfFF帶寬帶寬11coscos()cos()22 AMCMcncnncnnnuV

13、tmtmt4 4、調(diào)幅波的功率、調(diào)幅波的功率單音調(diào)制的調(diào)幅波在負(fù)載電阻單音調(diào)制的調(diào)幅波在負(fù)載電阻RL（R=1）上的功率為：上的功率為：222( )11( )(1cos)22AMCMaLLvtP tVmtRR(1) (1) 最大功率：最大功率：22max1(1)2CMaLPVmR(2) (2) 最小功率：最小功率：22min1(1)2CMaLPVmR(3)(3)調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)的平均功率（調(diào)制信號(hào)一周內(nèi)的平均功率（R=1R=1）：22222221( )211(1cos)2211111(1)22222CMCMaCMCMaaPP t dtVmt dtVmVVm212cCMPV載波功率載波功率： 總邊頻

14、功率：總邊頻功率： 2221142saCMacPm Vm P在普通調(diào)幅波信號(hào)中，有用信息只攜帶在邊頻帶內(nèi)，而載波在普通調(diào)幅波信號(hào)中，有用信息只攜帶在邊頻帶內(nèi)，而載波本身并不攜帶信息，但它的功率卻占了整個(gè)調(diào)幅波功率的絕本身并不攜帶信息，但它的功率卻占了整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的功率浪費(fèi)大，效率低。大部分，因而調(diào)幅波的功率浪費(fèi)大，效率低。ma1cP調(diào)幅波調(diào)幅波c+上邊頻上邊頻12aCMm Vc-下邊頻下邊頻12aCMm VCMV已知已知調(diào)幅波表示式為：調(diào)幅波表示式為：試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度試畫出它的波形和頻譜圖，求出頻帶寬度。若已知若已知，試求載波功率、邊頻功率、試求載波

15、功率、邊頻功率、調(diào)幅波調(diào)幅波的平均功率的平均功率。4( )2cos(2100 )cos(210 ) ( )v ttt V1LR 例題例題1 1：調(diào)幅波調(diào)幅波c+上邊頻上邊頻12aCMm Vc-下邊頻下邊頻12aCMm VCMV/max(1)CMCMaVVm/min(1)CMCMaVVm212cCMPV2221142saCMacPm Vm P調(diào)幅波的波形如圖所示，其中調(diào)幅波的波形如圖所示，其中、,試寫出表達(dá)式試寫出表達(dá)式？ 710cfHz410FHz例題例題2 2/max(1)CMCMaVVm/min(1)CMCMaVVm( )(1cos)cosCMacv tVmttmax7VV5Vmin3VV

16、AM:/max/min2CMCMmCMaVVVVm()()2ccBWfFfFF( )cosCMCMaMVtVk Vt( )( )cos(1cos)cosCMcCMacv tVttVmtt包絡(luò)振幅：包絡(luò)振幅：/max(1)CMCMaVVm/min(1)CMCMaVVm221( )(1cos)2CMaLP tVmtR212cCMLPVR2221142saCMacLLPm Vm PRR小小結(jié)結(jié)作業(yè)作業(yè) P P118118 5-3 5-3AM:/max/min2CMCMaMmCMaCMaMCMVVk VVVmVk VV( )cosCMCMaMVtVk Vt( )( )cos(1cos)cosCMcCM

17、acv tVttVmtt包絡(luò)振幅：包絡(luò)振幅：小小結(jié)結(jié)coscCMcvVtcosMvVt載波信號(hào)載波信號(hào)調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)aMaCMk VmVm ax(1)CMaVVmCMVm in(1)CMaVVm()()2ccBWfFfFF221( )(1cos)2CMaLP tVmtR212cCMLPVR2221142saCMacLLPm Vm PRR( )(1cos)cos11coscos()cos()22CMacCMcacacv tVmttVtmtmt調(diào)幅波調(diào)幅波c+上邊頻上邊頻12aCMm Vc-下邊頻下邊頻12aCMm VCMV調(diào)幅波的頻譜和帶寬調(diào)幅波的頻譜和帶寬22max1(1)2CMaLPVmR

18、22min1(1)2CMaLPVmR 例題：例題： 一普通一普通AMAM調(diào)制器，載波頻率調(diào)制器，載波頻率 ，振幅為，振幅為20V20V，調(diào)制信號(hào)頻率為調(diào)制信號(hào)頻率為 ，它使輸出調(diào)幅波的包絡(luò)振，它使輸出調(diào)幅波的包絡(luò)振幅為幅為7.5V7.5V。求：。求： (1)(1)上、下邊頻上、下邊頻 (2)(2)調(diào)幅系數(shù)調(diào)幅系數(shù) m ma a (3) (3)包絡(luò)振幅的最大、最小值包絡(luò)振幅的最大、最小值 (4)(4)已調(diào)波表達(dá)式已調(diào)波表達(dá)式 (5)(5)當(dāng)當(dāng)R RL L=1=1時(shí)，求載波功率時(shí)，求載波功率P Pc c和邊頻功率和邊頻功率P PS S500cfkHz10FkHz/max/min2CMCMaMmCM

19、aCMaMCMVVk VVVmVk VV/max(1)CMCMaVVm/min(1)CMCMaVVm在在AMAM調(diào)制過程中，如果調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制將載波分量抑制就形成就形成抑制載波抑制載波的雙邊帶信號(hào)的雙邊帶信號(hào)，簡稱雙邊帶信號(hào)，它可以，簡稱雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制信號(hào)直用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到接相乘得到，即：，即：coscos1cos()cos()2DSBMCMcMCMccvA VVttA VVtt 調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)： ( )( )DSBcvA vtvt5.2.2 5.2.2 雙邊帶雙邊帶( double sideband Modulatio

20、n DSB)( double sideband Modulation DSB)調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅信號(hào)、定義、定義電路實(shí)現(xiàn)模型電路實(shí)現(xiàn)模型相加器相加器乘法器乘法器( )AMvt直流直流( )cvt( )vt 乘法器乘法器相加器相加器( )vt( )AMvt( )cvtAMAM信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖可見可見要完成要完成AMAM調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘相乘。( )( )coscos( )cos( )( )( )( )( )( )( ) 1( )AMCMacCMcacacccmccmCMvtVk vttVtk vttkv tvt v tv t

21、A vt v tv tA vtVAmAm2. 2. 波形與頻譜波形與頻譜(1) DSB(1) DSB信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào)信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào), ,但不同于調(diào)制信號(hào)的變化形狀，因此但不同于調(diào)制信號(hào)的變化形狀，因此包包絡(luò)不再反映調(diào)制信號(hào)的信息。絡(luò)不再反映調(diào)制信號(hào)的信息。 (2)(2)DSBDSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于用率高于AMAM波。波。2B WF(3) (3) 占用頻帶占用頻帶 調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào) 載波載波c 上邊頻上邊頻下邊頻下邊頻c+(fc-F)c(fc-F)練習(xí)練習(xí)5-45-5單邊帶單

22、邊帶(SSB)(SSB)信號(hào)是由雙邊帶調(diào)幅信號(hào)中取出其中的任一個(gè)邊信號(hào)是由雙邊帶調(diào)幅信號(hào)中取出其中的任一個(gè)邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號(hào)。其單頻調(diào)制時(shí)的波形圖為：帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號(hào)。其單頻調(diào)制時(shí)的波形圖為：5.2.3 5.2.3 單邊帶單邊帶( ( single sideband Modulation SSBsingle sideband Modulation SSB) )信號(hào)調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅1. SSB1. SSB信號(hào)的性質(zhì)信號(hào)的性質(zhì) 在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的功率和帶寬效率，常采用單邊帶（功率和帶寬效率，常

23、采用單邊帶（SSBSSB）調(diào)制系統(tǒng)。）調(diào)制系統(tǒng)。 c c載波載波c c- -max下邊頻帶信號(hào)下邊頻帶信號(hào) c c+max上邊頻帶信號(hào)上邊頻帶信號(hào)c c+maxc c- -maxSSBSSB信號(hào)的表達(dá)式：信號(hào)的表達(dá)式：1( )cos()2MCMcv tAVVt1( )cos()2MCMcv tAVVtSSBSSB信號(hào)的頻帶壓縮了一倍，功率的利用率提高了一倍。信號(hào)的頻帶壓縮了一倍，功率的利用率提高了一倍。（上邊帶信號(hào)上邊帶信號(hào)）（下邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)）BWF占用頻帶占用頻帶coscos1cos()cos()2DSBMCMcMCMccvA VVttA VVtt 由由DSBDSB信號(hào)經(jīng)過邊帶濾波器濾

24、除了一個(gè)邊帶而形成，信號(hào)經(jīng)過邊帶濾波器濾除了一個(gè)邊帶而形成，如：如：2. 2. 單邊帶調(diào)幅信號(hào)的實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)幅信號(hào)的實(shí)現(xiàn)上邊帶濾波器上邊帶濾波器USBv下邊帶濾波器下邊帶濾波器LSBv乘法乘法 器器( )vt( )cvtDSBv(1) (1) 濾波法濾波法 有兩種基本的電路實(shí)現(xiàn)方法：有兩種基本的電路實(shí)現(xiàn)方法：濾波法、相移法濾波法、相移法難點(diǎn)：濾波器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)：濾波器的設(shè)計(jì)(p101)(2) (2) 相移法相移法相移法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)相移法產(chǎn)生單邊帶信號(hào)由兩個(gè)相乘器、兩個(gè)由兩個(gè)相乘器、兩個(gè)90900 0移相器和加法器組成。移相器和加法器組成。難點(diǎn)：載波和基帶兩個(gè)信號(hào)都需要難點(diǎn)：載波和基帶兩個(gè)信號(hào)都

25、需要準(zhǔn)確準(zhǔn)確的的90900 0相移，相移，而且電路要求對(duì)稱才能完全抵消。而且電路要求對(duì)稱才能完全抵消。(p102)(p102)下邊帶下邊帶上邊帶上邊帶1( )cos()2MCMcv tAVVt上下例題：例題： 已知調(diào)幅信號(hào)頻率范圍為已知調(diào)幅信號(hào)頻率范圍為300Hz300Hz4KHz,4KHz,分別采用分別采用AMAM（調(diào)幅指數(shù)（調(diào)幅指數(shù)m ma a=0.3=0.3）、）、DSBDSB、SSBSSB三種調(diào)幅方式，如三種調(diào)幅方式，如要求邊帶功率要求邊帶功率P PS S為為10W10W，分別求出每種方式的頻帶，分別求出每種方式的頻帶寬度寬度BWBW、發(fā)射總功率、發(fā)射總功率P P及功率利用率及功率利用

26、率 。hh其中：其中： = =邊帶功率邊帶功率P PS S/ /總功率總功率P PR RL L=1=15.2.4殘留邊帶調(diào)制殘留邊帶調(diào)制(VSB)殘留邊帶調(diào)制是介于殘留邊帶調(diào)制是介于SSBSSB與與DSBDSB之間的一種調(diào)制方式，它既克之間的一種調(diào)制方式，它既克服了服了DSBDSB信號(hào)占用頻帶寬的缺點(diǎn)，又解決了信號(hào)占用頻帶寬的缺點(diǎn)，又解決了SSBSSB濾波器難以實(shí)濾波器難以實(shí)現(xiàn)的問題。現(xiàn)的問題。VSBVSB00( ) ( ) cos()( )1( )()()( )2cVSBVSBstm tthtSMMH殘留邊帶濾波器殘留邊帶濾波器殘留部分上邊帶的濾波器特性殘留部分上邊帶的濾波器特性殘留部分下邊

27、帶的濾波器特性殘留部分下邊帶的濾波器特性殘留邊帶濾波器的特性殘留邊帶濾波器的特性：讓一個(gè)邊帶的絕大部分通過，僅衰：讓一個(gè)邊帶的絕大部分通過，僅衰減靠近減靠近附近的一小部分信號(hào)，同時(shí)抑制另一個(gè)邊帶的絕大附近的一小部分信號(hào)，同時(shí)抑制另一個(gè)邊帶的絕大部分信號(hào)，只保留靠近部分信號(hào)，只保留靠近附近的一小部分。附近的一小部分。cc0ccSDSB()0000cccccccc(a)(b)(c)(d)(e)HVSB()HVSB()HVSB()SVSB()10.5VSBVSB信號(hào)頻譜示意圖信號(hào)頻譜示意圖在解調(diào)中，讓殘留的那部在解調(diào)中，讓殘留的那部分邊帶來補(bǔ)償衰減的那部分邊帶來補(bǔ)償衰減的那部分邊帶，解調(diào)后的輸出信分

28、邊帶，解調(diào)后的輸出信號(hào)不會(huì)失真號(hào)不會(huì)失真。VSBVSB濾波器的傳輸特性濾波器的傳輸特性()(),VSBcVSBcHHC C為常數(shù)互補(bǔ)對(duì)稱特性互補(bǔ)對(duì)稱特性5.3 5.3 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)原理調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)原理一、相干解調(diào)（同步檢波）一、相干解調(diào)（同步檢波）( )cosrrMrv tVt( )v t0( )v t同步信號(hào)同步信號(hào)：與已調(diào)波的載波：與已調(diào)波的載波同頻同相同頻同相。( )coscosrrMrrMcv tVtVtAMDSBSSB同步信號(hào)同步信號(hào)1 1、普通調(diào)幅波、普通調(diào)幅波AMAM信號(hào)相干解調(diào)信號(hào)相干解調(diào)( )(1cos)coscosAMrCMacrMcv tvvVmtt Vt1(1cos

29、)(1cos2)2CMrMacVVmtt1(1coscos2coscos2)2CMrMacacVVmttmtt 111(1coscos2cos(2)cos(2) )222CMrMacacacVVmttmtmt 01( )cos2CMrMav tVVmt經(jīng)經(jīng)LPFLPF和電容耦合（隔直）后：和電容耦合（隔直）后：( )cosrrMrv tVt( )v t0( )v tvAM2 2、雙邊帶、雙邊帶DSBDSB信號(hào)相干解調(diào)信號(hào)相干解調(diào)LPFLPF后后：( )coscoscosDSBrMCMcrMcv tvvAVVtt Vtcos2(1cos2)MCMrMcAVVVtt 22coscoscos21co

30、scos(222)cos(2) 2MCMrMMCMrMcMCMrMMCMrMccAAVVVtVVVttAAVVVtVVVtt 0cos2MCMrMAvVVVt( )cosrrMrv tVt( )v t0( )v tvDSB3 3、單邊帶信號(hào)相干解調(diào)、單邊帶信號(hào)相干解調(diào)SSBSSBLPFLPF后：后：( )cos()cosSSBrMCMcrMcv tvvAVVt Vtcos(21)cos2MCMrMcVVVtAt0c s12oMCMrMVVVtvA結(jié)論結(jié)論：相干解調(diào)是一種優(yōu)良的解調(diào)方式。關(guān)鍵是保：相干解調(diào)是一種優(yōu)良的解調(diào)方式。關(guān)鍵是保證同步信號(hào)與已調(diào)波的載波信號(hào)證同步信號(hào)與已調(diào)波的載波信號(hào)同頻同

31、相同頻同相，否則會(huì)，否則會(huì)失真。失真。( )cosrrMrv tVt( )v t0( )v tvSSB二、非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）二、非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）適用于：輸出電壓直接反應(yīng)輸入高頻信號(hào)包絡(luò)變化適用于：輸出電壓直接反應(yīng)輸入高頻信號(hào)包絡(luò)變化的解調(diào)。的解調(diào)。特點(diǎn)特點(diǎn)：電路簡單，不需要同步信號(hào)。電路簡單，不需要同步信號(hào)。 雙邊帶信號(hào)（雙邊帶信號(hào)（DSBDSB）和單邊帶信號(hào)（）和單邊帶信號(hào)（SSBSSB）的包絡(luò)沒有）的包絡(luò)沒有反映調(diào)制信號(hào)的信息，但可以通過恰當(dāng)?shù)淖儞Q后再利用反映調(diào)制信號(hào)的信息，但可以通過恰當(dāng)?shù)淖儞Q后再利用包絡(luò)檢波器解調(diào)。包絡(luò)檢波器解調(diào)。5.4.1 5.4.1 調(diào)幅信號(hào)的調(diào)制電路調(diào)幅

32、信號(hào)的調(diào)制電路高電平調(diào)制電路，處在發(fā)射機(jī)末端高電平調(diào)制電路，處在發(fā)射機(jī)末端低電平調(diào)制電路低電平調(diào)制電路，處在發(fā)射機(jī)的前段，處在發(fā)射機(jī)的前段雙邊帶調(diào)制雙邊帶調(diào)制單邊帶調(diào)制單邊帶調(diào)制振幅調(diào)制電路是無線電發(fā)射機(jī)的重要組成部分。振幅調(diào)制電路是無線電發(fā)射機(jī)的重要組成部分。5.4 5.4 振幅調(diào)制與解調(diào)電路振幅調(diào)制與解調(diào)電路按功率按功率的高低的高低在在AMAM調(diào)制過程中，如果調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制將載波分量抑制就形成就形成抑制載波抑制載波的雙邊帶信號(hào)的雙邊帶信號(hào)，簡稱雙邊帶信號(hào)，它可以，簡稱雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制信號(hào)直用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到接相乘得到，即：，即：coscos1cos(

33、)cos()2DSBMCMcMCMccvA VVttA VVtt 調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)： ( )( )DSBcvA vtvtDSB定義定義電路實(shí)現(xiàn)模型（電路實(shí)現(xiàn)模型（P104）解調(diào)是調(diào)制的逆過程解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號(hào)的過程。信號(hào)的過程。從頻譜上看從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號(hào)頻譜的線性搬移過，解調(diào)也是一種信號(hào)頻譜的線性搬移過程，是將高頻端的信號(hào)頻譜搬移到低頻端，程，是將高頻端的信號(hào)頻譜搬移到低頻端，解調(diào)過程是和調(diào)制過解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對(duì)應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對(duì)應(yīng)于不同的解調(diào)。程相對(duì)應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對(duì)應(yīng)

34、于不同的解調(diào)。DSBDSB調(diào)制調(diào)制 振幅調(diào)制過程振幅調(diào)制過程： AMAM調(diào)制調(diào)制 SSBSSB調(diào)制調(diào)制疊加型同步檢波疊加型同步檢波 解調(diào)過程解調(diào)過程 包絡(luò)檢波：包絡(luò)檢波： 同步檢同步檢波：波： 峰值包絡(luò)檢波峰值包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波 乘積型同步檢波乘積型同步檢波 5.4.2 5.4.2 調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)電路調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)電路相干解調(diào)（同步檢波）相干解調(diào)（同步檢波）( )cosrrMrv tVt( )v t0( )v t同步信號(hào)：與已調(diào)波的載波同步信號(hào)：與已調(diào)波的載波同頻同相同頻同相。( )coscosrrMrrMcv tVtVt同步信號(hào)的提取也稱為載波提取。同步信號(hào)的提取也稱為載波提取

35、。直接法直接法 ：從已調(diào)信號(hào)中直接提取從已調(diào)信號(hào)中直接提取(AM)(AM)載波提取方法載波提取方法 間接法：間接法：對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行非線性處理后再對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行非線性處理后再 提取載波提取載波(DSB,SB)(DSB,SB)1 1、載波的提取、載波的提取平方環(huán)實(shí)現(xiàn)載波提取電路結(jié)構(gòu)平方環(huán)實(shí)現(xiàn)載波提取電路結(jié)構(gòu)(p105)2 2 包絡(luò)檢波電路包絡(luò)檢波電路 調(diào)幅波頻譜調(diào)幅波頻譜c+c- - c輸出信號(hào)頻譜輸出信號(hào)頻譜非線形電路非線形電路低通濾波器低通濾波器t調(diào)幅波調(diào)幅波包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波相干檢波相干檢波包絡(luò)檢波非相干解調(diào)包絡(luò)檢波非相干解調(diào)電路組成：電路組成：非線性器件非線性器

36、件和低通濾波器和低通濾波器(p106)。（1 1）平方律檢波（輸入為小信號(hào)）平方律檢波（輸入為小信號(hào)）小信號(hào)：幅度小于小信號(hào)：幅度小于100mV100mV，二極管的伏安特性用，二極管的伏安特性用 冪級(jí)數(shù)逼近冪級(jí)數(shù)逼近平方律檢波電路平方律檢波電路保證二極管導(dǎo)通，加偏置電壓保證二極管導(dǎo)通，加偏置電壓2 2、工作原理、工作原理（2 2）峰值包絡(luò)檢波（輸入為大信號(hào)）峰值包絡(luò)檢波（輸入為大信號(hào)）大信號(hào)：幅度大于大信號(hào)：幅度大于500mV500mV，二極管的伏安特性用，二極管的伏安特性用 兩段折線兩段折線檢波電路檢波電路（2 2）峰值包絡(luò)檢波）峰值包絡(luò)檢波波形圖波形圖輸出電壓輸出電壓是由是由直流直流和交流

37、和交流兩兩部分組成。部分組成。（3 3） 平均包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波（4 4）并聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波）并聯(lián)型二極管包絡(luò)檢波3 3、包絡(luò)檢波器性能分析、包絡(luò)檢波器性能分析（1 1）檢波效率（電壓傳輸系數(shù)）檢波效率（電壓傳輸系數(shù)）指檢波器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的幅度之比。指檢波器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的幅度之比。靜態(tài)檢波效率靜態(tài)檢波效率檢波效率檢波效率動(dòng)態(tài)檢波效率動(dòng)態(tài)檢波效率（2 2）輸入阻抗）輸入阻抗（3 3）檢波失真）檢波失真惰性失真惰性失真負(fù)峰切割失真負(fù)峰切割失真（2 2）負(fù)峰切割失真）負(fù)峰切割失真在接收機(jī)中，檢波器后接音頻放大器（在接收機(jī)中，檢波器后接音頻放大器（p113）。）。（1 1）惰性失真

38、）惰性失真（2 2）負(fù)峰切割失真）負(fù)峰切割失真4 4、同步檢波電路（相干解調(diào)）、同步檢波電路（相干解調(diào)）乘積型乘積型疊加型疊加型疊加型同步檢波電路疊加型同步檢波電路合成為合成為AMAM，通過包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)解調(diào)。，通過包絡(luò)檢波器實(shí)現(xiàn)解調(diào)。課后習(xí)題課后習(xí)題5-15-25-35-6解解：調(diào)制必須利用電子的非線性特性，這是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)頻譜的搬移：調(diào)制必須利用電子的非線性特性，這是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)頻譜的搬移 主要利用非線性器件的高次方項(xiàng)實(shí)現(xiàn)。信號(hào)的放大則必須要求主要利用非線性器件的高次方項(xiàng)實(shí)現(xiàn)。信號(hào)的放大則必須要求 器件工作在線性狀態(tài)，輸入、輸出信號(hào)的頻率不能變化，否則器件工作在線性狀態(tài)，輸入、輸出信號(hào)的頻率不能變

39、化，否則 輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)失真。輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)失真。第五章第五章習(xí)習(xí)題題 一、填空題一、填空題 1.1.二極管包絡(luò)檢波只適用于直接解調(diào)二極管包絡(luò)檢波只適用于直接解調(diào)_信號(hào)，信號(hào)，對(duì)于對(duì)于DSBDSB、SSBSSB信號(hào)解調(diào)則需采用信號(hào)解調(diào)則需采用_檢波電路。檢波電路。 2 2調(diào)幅就是用調(diào)幅就是用 信號(hào)去控制信號(hào)去控制 ，使載，使載波的波的 隨隨 大小變化而變化大小變化而變化。普通調(diào)幅普通調(diào)幅AM同步同步調(diào)制調(diào)制載波信號(hào)載波信號(hào)振幅振幅調(diào)制信號(hào)的調(diào)制信號(hào)的二二.選擇題選擇題1 1二極管峰值包絡(luò)檢波器適用于哪種調(diào)幅波的直接解調(diào)（二極管峰值包絡(luò)檢波器適用于哪種調(diào)幅波的直接解調(diào)（ ）。）。A A單邊帶調(diào)幅

40、波單邊帶調(diào)幅波 B B抑制載波雙邊帶調(diào)幅波抑制載波雙邊帶調(diào)幅波C C普通調(diào)幅波普通調(diào)幅波 D D殘留邊帶調(diào)幅波殘留邊帶調(diào)幅波2某單頻調(diào)制的普通調(diào)幅波的最大振幅為某單頻調(diào)制的普通調(diào)幅波的最大振幅為10v10v，最小振幅為，最小振幅為6v6v，則調(diào)幅系數(shù)則調(diào)幅系數(shù)m ma a為（為（ ）。）。 A0.6 B0.4 C0.25 D0.13 3同步檢波器要求同步信號(hào)與發(fā)送端載波（同步檢波器要求同步信號(hào)與發(fā)送端載波（ ）。）。A A頻率相同、幅度相同頻率相同、幅度相同 B B相位相同、幅度相同相位相同、幅度相同 C C頻率相同、相位相同頻率相同、相位相同 D D頻率相同、相位相同、幅度相同頻率相同、相位

41、相同、幅度相同4 4屬于頻譜的線性搬移過程的有（屬于頻譜的線性搬移過程的有（ ）。）。A A振幅調(diào)制振幅調(diào)制 B B頻率調(diào)制頻率調(diào)制 C C相位調(diào)制相位調(diào)制 D D角度解調(diào)角度解調(diào)5 5調(diào)幅波的信息包含在它的（調(diào)幅波的信息包含在它的（ ）。）。 A A頻率變化之中頻率變化之中 B B幅度變化之中幅度變化之中 C C相位變化之中相位變化之中6 6惰性失真和負(fù)峰切割失真是下列哪種檢波器特有的失真（）。惰性失真和負(fù)峰切割失真是下列哪種檢波器特有的失真（）。 A A小信號(hào)平方律檢波器小信號(hào)平方律檢波器 B B大信號(hào)包絡(luò)檢波器大信號(hào)包絡(luò)檢波器 C C同步檢波器同步檢波器 7 7在波形上它的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)

42、形狀完全相同的是（在波形上它的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)形狀完全相同的是（ ）。）。A AAM BAM BDSB CDSB CSSB DSSB DVSBVSB8 8大信號(hào)包絡(luò)檢波器只適用于直接解調(diào)以下哪種調(diào)幅波（大信號(hào)包絡(luò)檢波器只適用于直接解調(diào)以下哪種調(diào)幅波（ ）。）。 AVSB BSSB CDSB DAM 9 9調(diào)幅的描述調(diào)幅的描述 （ ）。 A.用載波信號(hào)去控制調(diào)制信號(hào)的振幅，使調(diào)用載波信號(hào)去控制調(diào)制信號(hào)的振幅，使調(diào)制信號(hào)的振幅按載波信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化。制信號(hào)的振幅按載波信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化。 B.用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅，使調(diào)制用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅，使調(diào)制信號(hào)的振幅按載波信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化。信號(hào)的振幅按載波信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化。 C.用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅，使載用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅，使載波信號(hào)的的振幅隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化。波信號(hào)的的振幅隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律發(fā)生變化。1010屬于頻譜的非線性搬移過程的有（）。屬于頻譜的非線性搬移過程的有（）。A.A.振幅調(diào)制振幅調(diào)制 B.B.調(diào)幅波的解調(diào)調(diào)幅波的解調(diào) C.C.混頻混頻 D.D.頻率調(diào)制頻率調(diào)制 1111用雙蹤示波器觀察到下圖所示的波用雙蹤示波器觀察到下圖所示的波形，此波形是哪種類型的調(diào)幅波（形，此波形是哪種類型的調(diào)幅波（ ）。）。 AVSB