第六章 振幅调制解调及混频

抑制载波单边带调幅（SSB）
1. SSB信号的性质
在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提高系统的功率和带宽效率，常 采用单边带（SSB）调制系统
单边带(SSB)信号是由双边带调幅信号中取出其中的任一个边带部分，即可成
为单边带调幅信号。其单频调制时的表示式为：
uDSB (t )
1 2
kUUc cos(c
6.2 振幅调制原理
6.2.1 调幅波的性质
一、AM信号的数学表示式
•调制信号为：
u (t) Um cos t Um cos 2F t
• 载波信号为：
uc (t) Ucm cosct
• 进行调幅后的调幅波振幅 U AM (t)为：
ma
kaUm Ucm
为调幅指数
U AM (t) Ucm U (t) Ucm kaUm cos t
Ucm
cos c t
ka Ucm
Ucm
cosct Um
cos t
6.2.2 抑制载波调幅波的性质
一、抑制载波双边带调幅（DSB）
只发射含有信息的上、下两个边带，而不发射载波。 1、数学表示式
uAM (t) Ucm (1 ma cos t) cosct
uDSB(t) maUcm cos t cosct
1 U2
Pc
2
cm
RL
50W
P
1
m2 a 2
Pc
1
0.42 2
50W
54W
B 2Fmax 2103 Hz 2kHz
6.3 振幅调制方法与电路
概述
6.3.1 低电平调幅电路
二极管调制电路 差分对调制电路和模拟乘法器
6.3.2 高电平调幅电路

C
R
Zi
第二节 调幅信号的解调

检波器的失真
惰性失真
uc
1 m RC 不失真条件： m
底部切削失真
不失真条件：
2
0
t
us Uc
0
t
R m R Rg R
0
Rg
t
第二节 调幅信号的解调

二极管并联检波器
C
ui
Rq
D
R
CL
RL
K d cos
Ri
1 R 3
第二节 调幅信号的解调
f / Hz
f / Hz
第一节 振幅调制

调幅波的功率
载波功率 上、下边频的平均功率 AM信号的平均功率
1 Pc 2
2 uc2 UC R dct 2R L L 1 m Uc 2 m2 ( ) Pc 2RL 2 4

P边频
1 Pav 2
m2 Pdt Pc (1 2 )
UI Us
变频功率增益 K vc
PI Ps
UI PI 或 用分贝数表示变频增益K vc 20 lg (dB) K pc 10lg (dB) Us Ps
2） 噪声系数
输入信噪比 (信号频率) NF 输出信噪比 (中频频率)
(6 92)
第三节 混 频

混频器的主要性能指标
3）失真与干扰
us ( f c )
混频器
uI ( f I )
uL ( f L )
0
fc
f
0
fL
f
0
fI
f
第三节 混 频

输入已调信号 uS U S cost cosct 本振电压 uL U L cosLt

由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有：
U m (t) U c k a V co ts，式中 k a 为比例常数
即：
U m (t) U c( 1 k U a V c co t)s U c( 1 m aco t)s
式中ma为调制度，
ma
kaU Uc
常用百分比数表示。
U
A M U c ( 1 m ac o t)c so c ts
uC
(a )
0
在单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时,
t
u D ( t) S k B c U U co c tc s o t g ( s t)co c t s u D SB (t)
(b ) U (t)＝U cos t
（6―16）
0
t
0°
180°
0°
(c )
已调信号的幅度随调制信号的变化而变化，但其包络不能反映调制信号的形 状
n
1 2
mn
c
os(c
Ωn)t
1 2
mn
c
os(c
n)t
Ucc osct
n
1 2
mn
c
os(c
n)t
n
1 2
mn
c
os(c
n)t
信号带宽 B2Ωmax
调制信号
载波
Ωmaaxx
调幅波
ωc
下边带
ωc-Ωmax
c
上边带
ωc+Ωmax
33)33 3）调幅波的功率
u (t) U c(1 m acΩ o)c sto c ts
基极调幅
6.0.2 检波简述
1.定义
fo–fs =fi

移相法是利用移相网络,对载波和调制信号进行适当的相移,然后相加,从而将其中的一个边带抵消掉而获得SSB信号。
2. 移相法
(1)其依据如下:
可写为:
同理有:
(2)移相法产生SSB调制信号原理框图
6.2 调幅信号的解调
振幅解调方法可分为包络检波和同步检波两大类。
一. 调幅解调的方法
(三). SSB调制电路
SSB信号是将双边带信号滤除或抵消掉一个边带形成的。主要有滤波法和移相法两种。
1.滤波法
带通滤波器
上/下边带通滤波器:中心频率为:(fc±Fmax/2) , 带宽为略大于或等于Fmax。
下边带
上边带
由于0>>min, 上、下边带间的 距离很近，要想 通过一个边带而 滤除另一个边带, 就对滤波器提出 了严格的要求。
(b) 同步检波器:主要用于双边带和单边带信号(DSB/SSB)的解调
它们都需要用同步的恢复载波信号ur进行解调。 同步检波又可以分为乘积型和叠加型两类。
2 ．工作波形图
二、二极管峰值包络检波器
1．原理电路
RC电路：
二是作为检波器的负载，在其两端输出已恢复的调制信号。
(a) 集电极调幅电路
集电极调幅的原理分析:
(b) 基极调幅电路
基极调幅的波形
(1)二极管电路
(a) 单二极管调制电路
(b) 平衡二极管调制电路
(2) 利用(单)差分对电路产生普通调幅波
(3)利用模拟乘法器产生AM信号电路
２．低电平AM调制
(a) 单二极管调制电路
一是起高频滤波作用。
故必须满足：
式中：ωc为输入信号的载频,在超外差接收机中则为中频ωI Ω为调制频率。 即在理想情况下,RC网络的阻抗Z应为