基于Multisim的調(diào)幅電路的仿真

1、目錄前言·················································&#

2、183;··················1第1章 題目分析······························

3、;··························1第二章 原理分析······················&#

4、183;·································2第三章 利用仿真軟件 Multisim 10對(duì)AM電路仿真分析···········

5、···········3 3.1 普通調(diào)幅（AM）信號(hào)的波形····································

6、;·····3 3.2 普通調(diào)幅信號(hào)Ma<1時(shí)的波形分析··································43.3 普通調(diào)幅信號(hào)Ma=1時(shí)的波形分析···&

7、#183;······························63.4 普通調(diào)幅信號(hào)Ma>1時(shí)的波形分析···············&

8、#183;··················7第四章 結(jié)束語······························

9、;····························8參考文獻(xiàn)·····················

10、···········································9前言信號(hào)調(diào)制可以將信號(hào)的頻譜搬移到任意位置，從而有利于信號(hào)的傳送，并且是頻譜資源得

11、到充分利用。調(diào)制作用的實(shí)質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號(hào)分別依托于不同頻率的載波上，接收機(jī)就可以分離出所需的頻率信號(hào)，不致相互干擾。而要還原出被調(diào)制的信號(hào)就需要解調(diào)電路。調(diào)制與解調(diào)在高頻通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是信號(hào)處理應(yīng)用的重要問題之一，系統(tǒng)的仿真和分析是設(shè)計(jì)過程中的重要步驟和必要的保證。論文利用Multisim提供的示波器模塊，分別對(duì)信號(hào)的調(diào)幅和解調(diào)進(jìn)行了波形分析。AM調(diào)制優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，所以至今仍廣泛應(yīng)用于無線但廣播。與AM信號(hào)相比，因?yàn)椴淮嬖谳d波分量，DSB調(diào)制效率是100%。我們注意到DSB信號(hào)兩個(gè)邊帶中任意一個(gè)都包含了M(w)的所有頻譜成分，所以利用SSB調(diào)幅可以提

12、高信道的利用率，所以選擇SSB調(diào)制與解調(diào)作為課程設(shè)計(jì)的題目具有很大的實(shí)際意義。論文主要是綜述現(xiàn)代通信系統(tǒng)中AM ,DSB,SSB調(diào)制解調(diào)的基本技術(shù)，并分別在時(shí)域討論振幅調(diào)制與解調(diào)的基本原理, 以及介紹分析有關(guān)電路組成。此課程設(shè)計(jì)的目的在于進(jìn)一步鞏固高頻、通信原理等相關(guān)專業(yè)課上所學(xué)關(guān)于頻率調(diào)制與解調(diào)等相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的綜合能力。第一章 題目分析由于從消息轉(zhuǎn)換過來的調(diào)制信號(hào)具有頻率較低的頻譜分量，這種信號(hào)在許多信道中不宜傳輸。因此，在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調(diào)制過程，同時(shí)在接受端則需要有解調(diào)過程從而還原出調(diào)制信號(hào)。所謂調(diào)制就是利用原始信號(hào)控制高頻載波信號(hào)的

13、某一參數(shù)，使這個(gè)參數(shù)隨調(diào)制信號(hào)的變化而變化，最常用的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波的調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)、調(diào)相 (PM)三種。解調(diào)是與調(diào)制相反的過程，即從接收到的已調(diào)波信號(hào)中恢復(fù)原調(diào)制信息的過程。與調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相相對(duì)應(yīng)，有檢波、鑒頻和鑒相。振幅調(diào)制方式是用傳遞的低頻信號(hào)去控制作為傳送載體的高頻振蕩波（稱為載波）的幅度，是已調(diào)波的幅度隨調(diào)制信號(hào)的大小線性變化，而保持載波的角頻率不變。在振幅調(diào)制中，根據(jù)所輸出已調(diào)波信號(hào)頻譜分量的不同，分為普通調(diào)幅（AM）、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB）、抑制載波的單邊帶調(diào)幅（SSB）等。AM的載波振幅隨調(diào)制信號(hào)大小線性變化。DSB是在普通調(diào)幅的基礎(chǔ)上抑制掉

14、不攜帶有用信息的載波，保留攜帶有用信息的兩個(gè)邊帶。SSB是在雙邊帶調(diào)幅的基礎(chǔ)上，去掉一個(gè)邊帶，只傳輸一個(gè)邊帶的調(diào)制方式。它們的主要區(qū)別是產(chǎn)生的方法和頻譜的結(jié)構(gòu)不同。第二章 原理分析AM信號(hào)是載波信號(hào)振幅在上下按輸入調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的一種調(diào)幅信號(hào)，表達(dá)式如下： （1） 調(diào)幅電路由表達(dá)式（1）可知，在數(shù)學(xué)上，調(diào)幅電路的組成模型可由一個(gè)相加器和一個(gè)相乘器組成，如圖1所示。圖中，為相乘器的乘積常數(shù)，A為相加器的加權(quán)系數(shù)，且+A 圖1 普通調(diào)幅（AM）電路的組成模型設(shè)調(diào)制信號(hào)為：=cos載波電壓為：cos上兩式相乘為普通振幅調(diào)制信號(hào)：cos）=+= （2）式中,稱為調(diào)幅系數(shù)(或調(diào)制指數(shù)) ，其中01。而

15、當(dāng)1時(shí)，在附近，變?yōu)樨?fù)值，它的包絡(luò)已不能反映調(diào)制信號(hào)的變化而造成失真，通常將這種失真成為過調(diào)幅失真，此種現(xiàn)象是要盡量避免的。第三章 利用仿真軟件 Multisim 對(duì)AM電路仿真分析3.1普通調(diào)幅（AM）信號(hào)的電路圖在Multisim仿真電路窗口中創(chuàng)建如圖1所示的由乘法器(K=1)組成的普通調(diào)幅(AM)電路，在該電路中，直流電壓源 (圖中V1)和低頻調(diào)制信號(hào) (圖中V2)分別加到乘法器A1的X輸入端口，高頻載波信號(hào)電壓 (圖中V3)加到乘法器的Y輸入端口。將示波器的A、B通道分別加到乘法器的X輸入端口、乘法器的輸出端口，其構(gòu)成如下圖2所示：圖2乘法器組成的普通調(diào)幅(AM)電路3.2 普通調(diào)幅信

16、號(hào)Ma<1時(shí)的波形分析運(yùn)行仿真電路可得到輸出波形如圖4所示。此時(shí)調(diào)幅指數(shù)=0.5，運(yùn)行仿真開關(guān),雙擊示波器圖標(biāo)，可以得到示波器仿真輸入波形和輸出調(diào)制信號(hào)波形如圖3、圖4所示，從圖中輸出波形可以看出，高頻載波信號(hào)的振幅隨著調(diào)制信號(hào)的振幅規(guī)律變化，即已調(diào)信號(hào)的振幅在上下按輸入調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化。圖3普通調(diào)幅（AM）電路的調(diào)制信號(hào)波形圖4 普通調(diào)幅（AM）電路的輸出波形從圖2可得到如下結(jié)論：調(diào)幅電路組成模型中的相乘器對(duì)和實(shí)現(xiàn)相乘運(yùn)算得結(jié)果，反映在波形上是將不失真地轉(zhuǎn)移到載波信號(hào)振幅上。3.3 普通調(diào)幅波Ma=1時(shí)的波形分析若將圖2中調(diào)制信號(hào)電壓的幅值改為4V，則調(diào)指數(shù)=1，這時(shí)電路輸出的曲線的包

17、絡(luò)恰好為調(diào)幅曲線，其仿真結(jié)果見仿真示波器屏幕，如圖6所示： 圖5調(diào)幅電路恰好調(diào)幅(M=1)時(shí)的信號(hào)波形 圖6 調(diào)幅電路恰好調(diào)幅(M=1)時(shí)的輸出波形3.4 普通調(diào)幅波Ma>1時(shí)的波形分析若將圖2中調(diào)制信號(hào)電壓的幅值改為12V，則調(diào)指數(shù)=3, Ma>1,這時(shí)電路輸出的曲為過量調(diào)幅曲線，仿真結(jié)果如圖7所示：圖7 調(diào)制電路過調(diào)失真(Ma>1)時(shí)的輸出波形從圖中可以看出已調(diào)波的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號(hào)不一樣，產(chǎn)生了嚴(yán)重的包絡(luò)失真，這種情況稱為過調(diào)失真，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡量避免。因此,在振幅調(diào)制仿真過程中可以得出如下結(jié)：為了保證已調(diào)波的包絡(luò)真實(shí)地反映出調(diào)制信號(hào)的化規(guī)律，避免產(chǎn)生過調(diào)失真，要求調(diào)

18、制系數(shù)Ma必滿足0<Ma<1，這與式(2)理論上推導(dǎo)得出的結(jié)果是一致的。第四章 結(jié)束語模擬調(diào)制系統(tǒng)是電子信息工程通信方向最主要的模塊之一，通過在課堂上對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，我們了解到模擬調(diào)制系統(tǒng)的基本方式以及其原理。然而，如何將理論在實(shí)踐中得到驗(yàn)證和應(yīng)用，是我們學(xué)習(xí)當(dāng)中的一個(gè)問題。而通過本次課程設(shè)計(jì)，我們?cè)趶?qiáng)大的Multisim平臺(tái)上對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制解調(diào)進(jìn)行了一次仿真，有效的完善了學(xué)習(xí)過程中實(shí)踐不足的問題，同時(shí)進(jìn)一步鞏固了原先的基礎(chǔ)知識(shí)。通過這次的課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)調(diào)制和解調(diào)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，尤其是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，盡管是非常基礎(chǔ)的AM調(diào)制與解調(diào)的傳輸，也是經(jīng)過若干設(shè)備協(xié)同工作，才能保證信號(hào)有效傳