第六章 调幅信号的解调

第六章 频谱变换电路⎩⎨⎧非线性：调频、限幅频线性：调幅、混频、倍6.1概述频谱变换电路：频谱搬移，使之适合于传输.具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。

6.2乘法器变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的。

变跨导式模拟乘法器（恒流源式差分放大器）双入双出()()EQT EQT b b be i beco I U I U r r u r R u βββ+≈++=⋅-='111()21I U Tβ+= ∴I u U R u i TCo ⨯⋅-≈12若I u i ∞2成正比，则21i i o u u u ⨯∞ei e BE i e R u R u u I I 232≈-==∴21212i i e i i TC o U U R R u u U R u ⋅⋅=⋅⋅-=跨导222121i eI T T TEQ m u R UU U IU I g ∞⋅===∴称为变跨导乘法器.6.3调幅波一、幅度调制（AM ）()t u Ω－低频 ()t u c －高频定义：用()t u Ω去控制()t u c 的幅度，使幅度()t u Ω∞，称为调制称()t u Ω为调制信号，()t u c 为载波信号.1、 调幅特性.令()t U t u m Ω=ΩΩcos ()t w U t u c cm c cos = 则)()t w t M U t u c a cm AM cos cos 1⋅Ω+=其中cmm a U U k M Ω⋅=称为调制指数.（k 由电路决定的一个常数）()t w t M U t w U t u c a cm c cm AM cos cos cos ⋅Ω⋅⋅+⋅=()()[]t w t w M U t w U c c a cm c cm Ω-+Ω+⋅⋅+⋅=cos cos 21cos∴调幅波有3个频率分量c w 、Ω+c w 、Ω-c w .称Ω+c w 为上边频，Ω-c w 为下边频m AM B Ω=2载波不携带()t u Ω的信息，而且占用较大的发射功率，可以只发射边带。

am调幅信号解调原理一、调幅信号概述调幅（Amplitude Modulation）是一种广泛应用于无线通信的调制技术。

在调幅信号中，载波的振幅被调制，使得载波的振幅随着被传输的信号的变化而变化。

调幅信号解调是将调幅信号还原为原始信号的过程。

二、调幅信号解调方法对于调幅信号的解调，有多种方法可供选择。

根据不同的应用场景和解调要求，可以选择合适的解调方法。

1. 直接检波直接检波是最简单且常用的调幅信号解调方法之一。

其原理是利用一个非线性元件（如二极管）将调幅信号的振幅变化转换为信号的幅度变化。

直接检波的优点在于实现简单，但其缺点是对噪声的耐受性较差，并且易受到非线性元件的非线性特性影响。

2.同步解调同步解调通过与调幅信号的载波进行同步，将调幅信号移频到基带频率上进行解调。

其原理是先提取调幅信号的载波频率，然后与之进行比较，最后得到在基带上的调幅信号。

同步解调的优点是准确性高，对于噪声的抑制能力较强，但其实现复杂度较大。

3. 相干解调相干解调是利用相干检波技术对调幅信号进行解调。

其原理是将载波信号与调幅信号进行乘法运算，得到一个包含原始信号信息的中频信号。

通过滤波去除高频成分，最终得到解调后的原始信号。

相干解调的优点是抗噪声能力较强，解调效果好，但其复杂度较高。

三、调幅信号解调实现调幅信号的解调可以通过软件或硬件实现。

根据具体的应用需求和条件，可以选择合适的实现方法。

1. 软件解调软件解调是通过计算机程序对调幅信号进行解调。

一般需要借助信号处理软件或编程语言实现。

对于简单的调幅信号解调，可以使用数学运算和滤波算法来实现。

软件解调的优点是灵活性高，易于实现和调试，但对于实时性要求较高的应用可能不够满足。

2. 硬件解调硬件解调通常是采用专用的解调器或电路芯片对调幅信号进行解调。

硬件解调的优点在于实时性好，适用于对时间要求较高的应用场景，如广播电视接收。

硬件解调的缺点是成本较高，且不够灵活。

四、调幅信号解调应用调幅信号解调在无线通信、广播电视等领域有着广泛的应用。

调幅波信号的解调实验报告引言调幅（Amplitude Modulation，AM）是一种广泛应用在无线通信领域的调制技术。

调幅波信号的解调是将调幅信号转换为原始信息信号的过程。

本实验旨在了解调幅波信号的解调过程，并通过实验验证解调的有效性。

实验步骤材料准备1.函数信号发生器2.调幅信号源3.幅度稳定控制器4.高频放大器5.示波器6.混频器与解调器实验步骤1.连接信号发生器输出端与调幅信号源的调制输入端。

2.将调幅信号源的输出端通过幅度稳定控制器连接到高频放大器的输入端。

3.连接高频放大器的输出端与示波器的输入端。

4.利用示波器观察调幅波信号并记录其波形特征。

5.将高频放大器的输出端连接到混频器和解调器的输入端。

6.连接混频器和解调器的输出端到示波器的输入端。

7.利用示波器观察解调器输出的波形，并记录其与原始信号的差异。

结果与分析经过上述步骤进行实验后，我们观察到以下结果。

原始信号的调幅1.在观察调幅波信号的波形特征时，我们发现调幅波信号具有一定的频率和幅度。

2.调幅波的波形是由一个载频信号加上一个调制信号形成的，可以通过调解调制信号的幅度和频率来改变调幅波的波形特征。

解调器输出的波形1.解调器经过处理后，输出的波形与原始信号存在差异。

2.解调器的输出波形会消除调幅信号中的载频信号，还原出原始信号。

3.解调器对调幅信号进行了解调，恢复了原始信号的幅度变化。

结论通过本实验，我们了解了调幅波信号的解调过程。

解调器能够有效地将调幅信号转换为原始信息信号。

实验结果验证了解调器对调幅信号的有效解调能力。

总结在现代通信领域中，调幅技术在广播和无线电通信中得到广泛应用。

掌握调幅波信号的解调过程对于有效传输信息至关重要。

本实验通过实际操作和观察，深入研究了调幅波信号的解调过程，并验证了解调器对调幅信号的解调有效性。

通过这次实验，我们对调幅波信号的解调有了更加深刻的理解。

致谢感谢指导老师对实验过程的指导和帮助。

参考文献[1] 《通信原理与实践》. 北京: 电子工业出版社, 2010. [2] 张扬. 《调幅信号解调原理与方法探讨》. 电子技术与软件工程, 2018(10).。

6—1 为什么调幅,检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它们之间各有何异同之处? 分析 非线性器件可以产生新的频率分量，而调幅,检波和混频都为了产生新的频率分量.调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同.解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换，即输出信号中产生了新的频率分量，而线性器件不可能产生新的频率分量，只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。

调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换，即实现频谱搬移,它们实现的原理框图都可用下图表示。

非线性器件都可采用乘法器.调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。

调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ,即1v =()v t Ω，2v =()o v t ，滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。

检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ,即1v = ()i v t ，2v =()o v t ，滤波器是RC 低通滤波器。

混频输入的是已调制信号vs(t ）和本地振荡信号()o v t ，即1v =()s v t ,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。

6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1？ 分析 调幅系数大于1，会产生过量调制。

解 若调幅系数ma>1,调幅波产生过量调制。

如下图所示，该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。

6-3 试画下列调幅信号的频谱图，确定信号带宽，并计算在单位电阻上产生的信号功率. (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6⨯π⨯π+⨯π+=v (2） )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6⨯π=v分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得.解(1）6()20(10.2cos24000.1cos23200)cos210()()t t t t V υπππ=+⨯+⨯⨯的信号频谱图如下图所示。

第六章 振幅调制、解调与混频6.1某调幅波表达式为u AM （t ）=（5+3cos2π×4×103t ）cos2π×465×103t (v)1、 画出此调幅波的波形2、 画出此调幅波的频谱图，并求带宽3、 若负载电阻R L ＝100Ω，求调幅波的总功率 解：1.2. BW ＝2×4kHz ＝8kHz3. Ucm=5 m a =0.6Pc ＝U 2cm/2 R L ＝125mW P Σ=(1+ m 2a /2 )P c ＝147.5mW6.2 已知两个信号电压的频谱如下图所示，要求：(1)写出两个信号电压的数学表达式，并指出已调波的性质； (2)计算在单位电阻上消耗的和总功率以及已调波的频带宽度。

解：u AM =2(1+0.3COS2π×102t) COS2π×106t(V) u DSB =0.6 COS2π×102t COS2π×106t (V)P C =2W ；P DSB =0.09W ；P AM =2.09W ；BW=200HZ6.3 已知：调幅波表达式为u AM （t ）=10（1+0.6cos2π×3×102t+0.3cos2π× 3×103t)cos 2π×106t (v) 求：1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。

2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW 。

解：1.包含载波分量：频率为1000kHz ，幅度为10V上边频分量：频率为1003kHz ，幅度为1.5VkHz469465461上边频分量：频率为1000.3kHz ，幅度为3V 下边频分量：频率为997kHz ，幅度为1.5V2.带宽BW ＝2×3＝6kHz6.4 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM 波；（2） DSB 信号；（3）SSB 信号。

实验五 调幅信号的解调一、实验原理从高频已调信号中恢复出调制信号的过程称为解调。

解调是调制的逆过程。

调幅信号的解调，通常称为检波，其实现方法可分为包络检波和同步检波两大类。

前者只适用于AM 波，而DSB 或SSB 信号只能用同步检波。

当然同步检波也可解调AM 信号，但因比包络检波器电路复杂，所以AM 信号很少采用同步检波。

1、 二极管峰值包络检波器二极管包络检波分为峰值包络检波和平均包络检波。

前者输入信号电压大于0.5V 。

检波器输出、输入间是线性关系——线形检波；后者输入信号较小，一般几毫伏至几十毫伏，输出的平均电压与输入信号电压振幅的平方成正比，又称平方率检波，广泛用于测量仪表中的功率指示。

本实验仅研究二极管峰值包络检波，其原理电路如图6—1所示。

图中，输入回路提供调幅信号源。

检波二极管通常选用导通电压小、导通电阻小的锗管。

RC 电路有两个作用：一是作为检波器的负载，在两端产生调制信号电压；二是滤除检波电流中的高频分量。

为此，RC 网络必须满足1c R C ω 1f R Cω （6—1） 式中，c ω为载波角频率，f ω为调制角频率。

检波过程实质上就是信号源通过二极管向电容C 充电和电容对电阻R 放电的过程，充电时间常数为d R C ，d R 为二极管正向导通电阻。

放电时间常数为RC ，通常d R R >，因此对C 而言充电快，放电慢。

经过若干个周期后，检波器的输出电压o U 在充放电过程中逐步建立起来。

该电压对二极管D 形成一个大的负电压，从而使二极管在输入电压的峰值附近才导通，导通时间很短，电流通角θ很小。

当C 充放电达到动态平衡后，o v 按高频周期作锯齿状波动，其平均值是稳定的，且变化规律与输入调幅信号包络变化规律相同，从而实现了AM 信号的解调。

平均电压，即输出电压o V 包含直流dc V 及低频调制分量f v ：()()o dc f v t V v t =+ （6—2）当电路元件选择正确时，dc V 接近但小于输入电压峰值。

调幅波的解调实验报告调幅波的解调实验报告引言：调幅（Amplitude Modulation，简称AM）是一种广泛应用于无线通信和广播领域的调制方式。

在调幅波的传输过程中，信号的幅度被调制到载波上，而解调则是将调幅波中的信息信号恢复出来的过程。

本实验旨在通过实际操作和数据分析，探究调幅波的解调原理和方法。

实验器材：1. 调幅信号发生器2. 调幅解调器3. 示波器4. 电缆和连接线5. 电源实验步骤：1. 将调幅信号发生器的输出端与调幅解调器的输入端相连，确保连接稳固。

2. 将调幅解调器的输出端与示波器的输入端相连，确保连接稳固。

3. 打开电源，调整调幅信号发生器的频率和幅度，使其适合实验要求。

4. 打开示波器，调整其垂直和水平控制，以便观察解调后的信号波形。

5. 通过调整调幅解调器的解调参数，如解调器的增益、滤波器的频率等，观察并记录解调效果。

6. 将实验数据整理并进行分析。

实验结果与讨论：在实验过程中，我们通过调整调幅信号发生器的频率和幅度，观察到了解调器输出的波形变化。

当调幅信号的频率和解调器的频率相匹配时，我们可以看到解调后的信号波形与原始信号波形相似，且幅度较大。

而当频率不匹配时，解调后的信号波形会出现明显的失真。

通过对解调参数的调整，我们发现解调器的增益对解调效果有着重要影响。

当增益过高时，解调器会将噪声放大，导致解调后的信号波形不清晰。

而当增益过低时，解调器无法有效恢复原始信号的幅度，导致解调后的信号波形过小。

因此，合适的增益设置是保证解调效果良好的关键。

此外，滤波器的频率也对解调效果产生影响。

滤波器可以去除解调过程中产生的高频噪声，使解调后的信号更加纯净。

经过实验我们发现，选择适当的滤波器频率可以有效提高解调信号的质量。

结论：通过本次实验，我们深入了解了调幅波的解调原理和方法。

我们通过实际操作和数据分析，发现调幅波的解调过程中，调幅信号的频率、解调器的增益以及滤波器的频率等因素都会对解调效果产生影响。