第七章角度调制与解调
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《高频电子线路》教学大纲英文名称:High Frequency Electronic Circuits学分:3学分学时:48学时理论学时:40学时实验学时:8学时教学对象:电子信息工程、电子信息科学与技术专业的本科生先修课程:电路分析、信号与系统、低频电子线路教学目的:本课程是通信工程专业本科生的一门专业基础课程。
它阐述的通信电路已广泛用于各种频段的信号传送。
通过本课程的学习,使学生熟悉并掌握高频电子线路的工作原理和分析方法,能够对主要功能电路进行分析和设计,并具备根据生产实践要求、用这些单元电路构成电子电路系统的能力,为后续专业课程打下较坚实的技术理论基础。
教学要求:本课程的先修课程为大学物理、电路、信号与系统、低频电子线路。
它的目的主要向学生介绍无线通信系统中功能电路的原理,注重加强基础,对电子电路基本单元电路的基本概念、基本原理、基本分析方法进行详细的讲解,并指出每章的重点和难点部分。
通过纳入电子技术的最新发展成果,注重理论联系实际,启迪学生的思维,加深学生对有关概念、内容和方法的理解,使学生理解并掌握简单电子电路系统的分析方法与设计方法。
教学内容:绪论(1学时)基本要求:本章要了解通信系统的基本组成、基本工作原理、电路系统的非线性及本课程的特点。
重点:建立起通信系统的基本概念,认识本课程的特点。
难点:电路系统的非线性。
第一章LC谐振回路(4学时)1. LC谐振回路的选频特性和阻抗变换特性2.集中选频滤波器3.电噪声4.反馈控制电路原理及其分析方法基本要求:掌握LC串并联回路的组成、原理及特性;掌握LC阻抗变换电路的结构、分析方法;了解常用集中选频滤波器的特点和使用方法;了解电噪声的概念和来源,了解噪声温度的概念,掌握噪声系数的定义和计算;了解反馈控制电路的概念。
重点:掌握LC串并联回路的组成、原理及特性;掌握LC阻抗变换电路的结构、分析方法;掌握噪声系数的定义和计算。
难点:LC谐振回路中谐振电导(电阻)、品质因数的计算,接入系数的计算。
第七章 思考题与习题7.1 什么是角度调制?解:用调制信号控制高频载波的频率(相位),使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。
7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点,它们有何联系?解:调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化,体现在m f MF ∆=;调频波和调相波的不同点在:调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关,但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比;调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关,但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比;它们的联系在于()()d t t dtϕω=,从而具有m f MF ∆=关系成立。
7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么?解:调角波是载波信号的频率(相位)随调制信号的变化规律线性变化,振幅不变,为等福波;调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化,频率不变,即高频信号的变化规律恒定。
7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽,在传送和放大调频波时,工程上如何确定设备的频谱宽度? 解:工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1,而调角波调制度可以大于1?解:调幅波调制度 M a 不能大于,大于1将产生过调制失真,包络不再反映调制信号的变化规律;调角波调制度可以大于1,因为f fcmmV M k V Ω=。
7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。
其中0ω和0θ均为常数,求其瞬时角频率和瞬时相位解: 瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+,试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。
如果它是调频波或调相波,它们相应的调制电压各为什么?解:()t ϕ∆=21A t ω,()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波,则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比,即()t ω∆=()f k u t Ω=12A t ω,所以调制电压()u t Ω=1fk 12A t ω 若为调相波,则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比,即 ()t ϕ∆=p k u Ω(t )所以调制电压()u t Ω=1pk 21A t ω 由此题可见,一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波,关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号:与调制信号成正比为调相波,与调制信号的积分成正比(即瞬时频率变化与调制信号成正比)为调频波。
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。