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信号电路调制解调原理一、引言在通信系统中，信号的传输必须经过调制和解调两个过程。
调制是将要传输的信息信号转换成适合传输的调制信号，解调则是将调制信号还原成原始信息信号。
调制解调技术在现代通信系统中起着至关重要的作用，本文将重点介绍信号电路调制解调原理。
二、调制原理调制是指将原始信息信号与高频载波信号相结合，通过改变载波信号的某些特性，将信息信号转移到载波信号上。
常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
不同的调制方式适用于不同的通信场景，下面以幅度调制为例进行介绍。
幅度调制(AM)是将原始信息信号的幅度变化与载波信号的幅度进行相应变化的调制方式。
具体原理如下：首先，将原始信息信号通过调制器进行调制处理，将其转换成与信息信号幅度相对应的调制信号。
然后，将调制信号与高频载波信号相乘，得到幅度调制信号。
最后，通过天线将幅度调制信号发射出去。
三、解调原理解调是将调制信号还原成原始信息信号的过程。
解调过程与调制过程相反，常用的解调方式有包络检波、相干解调和同步解调。
下面以包络检波为例进行介绍。
包络检波是一种简单且常用的解调方式。
具体原理如下：首先，将接收到的幅度调制信号经过放大器放大后，通过包络检波器进行解调处理，得到包络信号。
然后，将包络信号通过滤波器进行滤波处理，去除高频噪声。
最后，得到的信号即为原始信息信号。
四、应用场景调制解调技术广泛应用于各种通信系统中。
以广播系统为例，调制解调技术可以将声音信号转换成适合广播传输的调制信号，然后通过天线发射出去；接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始声音信号，实现广播内容的传输。
调制解调技术还应用于无线电通信、电视传输、移动通信等领域。
例如，在移动通信系统中，调制解调技术可以将语音、视频等信息信号转换成适合无线传输的调制信号，然后通过天线发射出去；接收端通过解调技术将接收到的调制信号还原成原始信息信号，实现通信内容的传输。
五、总结信号电路调制解调原理是现代通信系统中不可或缺的一部分。
解调工作原理
解调是一种将调制信号还原为原始信号的过程。
调制是将原始信号通过调制器转换为适合传输的信号，而解调则是将这种调制后的信号转化回原始信号。
解调的工作原理是通过分析调制信号的特征来还原原始信号。
解调器接收到调制信号后，首先需要将其进行提取。
不同的调制方式会使用不同的解调方法进行信号提取。
一般情况下，解调器会使用特定的电路或算法来分析调制信号的频率、振幅、相位等特征，并将其转化为相应的数字或模拟信号。
在解调过程中，一个重要的步骤是将调制信号进行滤波。
这是因为调制信号在传输过程中会受到干扰和失真，滤波可以去除这些干扰和失真，使得信号更加准确。
滤波可以通过使用滤波器来实现，滤波器会根据调制信号的特性选择出特定的频率或幅度范围，将其他频率或幅度的信号去除。
解调器还需要对信号进行解码。
解码是将数字信号转化为原始信号的过程。
在调制过程中，为了提高信号传输的效率，原始信号可能会被编码成数字信号进行传输。
解调器会根据预定的编码规则对数字信号进行解码，将其转化回原始信号。
最后，解调器会将解调后的信号输出。
这个输出信号就是原始信号的还原。
解调器可以将信号输出到扬声器、显示器、数据存储设备或其他接收设备上，以便用户进行进一步的处理或使用。
总的来说，解调器通过分析调制信号的特征，进行信号提取、滤波、解码等处理步骤，将调制信号还原为原始信号。
解调器在通信、广播、电视等领域中有广泛的应用，确保信号传输的准确性和可靠性。
FSK调制解调原理FSK调制解调是一种常用于数字通信系统中的调制解调方式。
FSK是频移键控调制（Frequency Shift Keying）的简称，它将数字信号转换为离散的频率信号进行传输。
本文将从调制原理、解调原理以及应用等方面进行详细介绍。
一、调制原理对于二进制数字信号，例如“0”和“1”，可以选择两个固定频率的载波信号，分别代表“0”和“1”。
当发送“0”时，使用频率为f1的载波信号，当发送“1”时，使用频率为f2的载波信号。
这样就可以将数字信号转换成两个离散的频率信号进行传输。
二、解调原理FSK解调原理是对接收到的频率信号进行频率判决，将频率转换为数字信号。
常用的解调方法有非相干解调、相干解调和差分相干解调。
1.非相干解调：非相干解调是最简单的解调方法之一，它直接对接收到的信号进行频率测量。
通过比较测量的频率与预定的频率值进行判决，将频率转换成二进制数字信号。
非相干解调简单易于实现，但对信噪比要求较高，容易受到噪声的影响。
2.相干解调：相干解调是一种通过与本地振荡器进行相干性检测的解调方法。
接收到的信号与本地振荡器产生的相干信号进行混频，通过相干滤波器将混频后的信号进行滤波。
相干解调能够提高抗噪性能，但需要本地振荡器与信号的频率一致。
3.差分相干解调：差分相干解调是相干解调的一种改进方法。
它通过将相邻两个相干解调器输出的数字信号进行差分运算，得到差分输入的数字信号。
差分相干解调具有较好的抗噪性能，适用于高噪声环境下的解调。
三、应用1.数字通信系统：FSK调制解调可以用于数字通信系统中，通过频率的变化将数字信号进行传输。
例如，调制解调器、调频广播等。
2.数据传输：FSK调制解调可以用于数据传输中，例如网络通信、无线通信等。
通过不同的频率进行传输，实现数据的传输和接收。
3. RFID技术：FSK调制解调在RFID（Radio Frequency Identification）技术中得到广泛应用。
简述ASK信号的解调原理。
ASK（Amplitude Shift Keying）信号是一种基于调制的数字通信技术，它通过改变信号的幅度来传输数字信息。
在ASK信号的解调过程中，需要将接收到的信号转换为数字信号，以便于后续的处理和分析。
ASK信号的解调原理主要包括两个步骤：检测和判决。
检测：检测是指将接收到的ASK信号转换为基带信号。
在检测过程中，需要使用一个检测器来检测接收到的信号的幅度。
检测器通常采用整流器和低通滤波器的组合，将接收到的信号转换为直流信号。
整流器将信号的负半周翻转为正半周，低通滤波器则将高频噪声滤除，得到基带信号。
判决：判决是指将基带信号转换为数字信号。
在判决过程中，需要将基带信号与一个阈值进行比较，以确定信号的状态。
如果基带信号的幅度大于阈值，则判定为1；如果基带信号的幅度小于阈值，则判定为0。
阈值的选择需要根据信号的特性和噪声的水平进行调整，以保证判决的准确性。
ASK信号的解调原理可以用以下公式表示：
s(t) = A1cos(2πfct) + A2cos(2πfct)cos(2πfmt)
其中，s(t)表示接收到的ASK信号，A1和A2分别表示信号的幅度，
fc和fm分别表示载波频率和调制频率。
解调过程中，需要将s(t)转换为基带信号：
s'(t) = A2cos(2πfmt)
然后，将s'(t)与阈值进行比较，得到数字信号。
ASK信号的解调原理是将接收到的信号转换为基带信号，然后将基带信号与阈值进行比较，得到数字信号。
这种解调方法简单、可靠，广泛应用于数字通信系统中。
msk调制与解调引言：在现代通信系统中，调制和解调是基本的信号处理技术。
而在调制和解调的方法中，最常用的之一就是Minimum Shift Keying (MSK)调制和解调技术。
本文将深入探讨MSK调制与解调的原理、特点以及应用。
一、MSK调制的原理MSK调制是一种连续相位调制技术，其基本原理是通过改变载波的相位来传输数字信号。
MSK调制的关键在于选择合适的载波频率和相位变化规律。
1.1 载波频率选择在MSK调制中，载波的频率应该满足一定的条件，即与数据速率相等或是其整数倍。
这样可以确保每个数据比特对应一个载波周期，避免信息的混叠和交叠。
1.2 相位变化规律MSK调制的特点之一是相位变化为连续的线性函数，即相位在每个符号周期内以恒定的速率线性变化。
这种相位变化规律使得MSK信号的频谱特性更加优良，有利于抗干扰和传输性能的提高。
二、MSK调制的特点MSK调制具有许多优点，使其成为现代通信系统中广泛使用的调制技术。
2.1 频谱效率高由于MSK调制的相位变化规律为线性连续变化，其频谱特性非常优秀。
相邻的频带之间没有交叠，使得频谱利用率更高，频谱效率更大。
2.2 抗多径衰落能力强MSK调制对于多径衰落的抗干扰能力较强，能够有效地抑制多径衰落引起的码间干扰，提高信号的传输质量。
2.3 抗相位偏移干扰由于MSK调制的相位变化规律为线性连续变化，相位偏移对于信号的影响较小。
因此，MSK调制对于相位偏移干扰具有较好的抗干扰能力。
三、MSK解调的原理MSK解调是将调制信号还原为原始数字信号的过程，其原理与调制相对应。
3.1 相干解调相干解调是MSK解调的一种常用方法。
它通过与接收信号进行相干检测，提取出信号的相位信息，从而实现解调。
3.2 频率鉴别解调频率鉴别解调是另一种常见的MSK解调方法。
它通过对接收信号的频率进行鉴别，来实现解调。
四、MSK的应用MSK调制与解调技术在许多通信系统中被广泛应用。
4.1 无线通信系统在无线通信系统中，MSK调制与解调技术被广泛应用于GSM、CDMA等数字通信系统中，以提高信号的传输质量和抗干扰能力。
解调工作原理
解调是指将调制信号恢复为原始信号的过程，其工作原理主要包括两个方面：信号分离和信号恢复。
信号分离是指将混合在一起的调制信号中的各个子信号进行分离的过程。
解调器中通常采用滤波器对输入的调制信号进行频率选择，将不同频率范围内的信号分离出来。
滤波器可以根据调制信号的特点进行设计，例如，对于调频（FM）信号，可
以采用低通滤波器来分离出基带信号，对于调幅（AM）信号，可以采用带通滤波器来分离出原始信号。
信号恢复是指利用分离出来的子信号重建原始信号的过程。
在解调器中，通过对分离出来的子信号进行放大、滤波等处理，使其恢复为原始数据的波形。
例如，对于调频信号，通过对分离出来的基带信号进行放大以恢复原始信号的幅度，并通过带通滤波器恢复原始信号的频率。
对于调幅信号，通过对分离出来的调制信号进行放大以恢复原始信号的幅度。
综上所述，解调的工作原理可以描述为：通过信号分离将混合在一起的调制信号中的各个子信号分离出来，并通过信号恢复将这些子信号重建为原始信号的波形。
不同的调制方式和信号特点会有不同的解调方法和电路设计。
通信技术中的信号调制和解调的基本原理在通信技术领域中，信号调制与解调是实现信息传递和数据传输的重要技术。
信号调制是指将信息信号转化为适合传输的格式，而解调则是将接收到的信号转化为原始信息信号。
本文将介绍信号调制和解调的基本原理，让读者对这一通信技术有更加深入的了解。
首先，我们从信号调制的基本原理开始。
在数字通信中，我们经常使用的是数字信号，它是离散的、有限的、带有特定码值的信号。
然而，为了能够在传输过程中抵抗干扰和传输更远的距离，我们需要将数字信号转换成模拟信号进行传输。
这个过程就是信号调制。
常见的信号调制方法有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
在幅度调制中，信号的幅度被调制到载波上，而频率和相位则保持不变。
而在频率调制和相位调制中，信号的频率和相位分别被调制到载波上。
以幅度调制为例，我们来介绍一下它的基本原理。
在幅度调制中，我们需要将原始数字信号的幅度变化对应到载波信号的幅度变化上。
这可以通过将载波信号乘以一个变化的幅度来实现。
具体而言，我们需要用原始信号的离散样本值来改变载波信号的幅度，从而实现信号的调制。
接下来，我们将讨论信号解调的基本原理。
信号解调是将已调制的信号转换回原始信号的过程。
在解调中，我们需要去除噪声、干扰和失真，并将信号恢复到原始的数字格式。
常见的解调方法包括相干解调和非相干解调。
相干解调是通过匹配调制过程中使用的载波信号，将接收到的信号回复为最初的调制信号。
而非相干解调则不需要使用具体的载波信号，而是通过对信号的统计分析来实现解调。
在相干解调中，我们需要将接收到的信号与一个本地载波信号进行乘积，然后进行低通滤波。
这样可以去除噪声和干扰，恢复原始信号。
在非相干解调中，我们通常使用相关器来比较接收到的信号与本地信号的相似度，进而实现解调。
此外，还有一种常见的解调方法是调频解调，它是频率调制信号的解调过程。
调频解调采用频率锁相环（PLL）来恢复信号的频率，然后提取原始信号。
一、实验目的1. 理解解调信号的基本原理和过程。
2. 掌握模拟信号解调的基本方法，包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）信号解调。
3. 熟悉解调电路的组成和功能，通过实验加深对解调信号原理的理解。
二、实验原理解调信号是指将调制信号中的信息提取出来的过程。
根据调制方式的不同，解调信号可以分为调幅解调、调频解调和调相解调。
以下分别介绍这三种解调方式的基本原理。
1. 调幅解调（AM）调幅解调是指从调幅信号中提取出基带信号的过程。
调幅信号可以通过乘法器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下：（1）将调幅信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘，得到差频信号。
（2）通过低通滤波器，将差频信号中的基带信号提取出来。
2. 调频解调（FM）调频解调是指从调频信号中提取出基带信号的过程。
调频信号可以通过鉴频器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下：（1）将调频信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘，得到差频信号。
（2）通过鉴频器，将差频信号中的频率变化转换为电压变化。
（3）通过低通滤波器，将电压变化信号中的基带信号提取出来。
3. 调相解调（PM）调相解调是指从调相信号中提取出基带信号的过程。
调相信号可以通过鉴相器、低通滤波器等电路进行解调。
其基本原理如下：（1）将调相信号与一个与载波频率相同、相位相反的本地振荡信号相乘，得到差频信号。
（2）通过鉴相器，将差频信号中的相位变化转换为电压变化。
（3）通过低通滤波器，将电压变化信号中的基带信号提取出来。
三、实验内容1. 调幅信号解调实验（1）搭建调幅解调实验电路，包括乘法器、低通滤波器等。
（2）将调幅信号输入到实验电路中，观察输出信号波形。
（3）调整低通滤波器的截止频率，观察输出信号波形的变化。
2. 调频信号解调实验（1）搭建调频解调实验电路，包括鉴频器、低通滤波器等。
（2）将调频信号输入到实验电路中，观察输出信号波形。
（3）调整鉴频器的频率范围，观察输出信号波形的变化。
信号调制解调的原理
信号调制是指将模拟信号或数字信号通过调制技术转换为符合传输要求的电信号的过程。
常见的调制方式包括调幅、调频、调相等。
信号解调是指将调制后的电信号转换为原始信号的过程。
信号调制的原理是利用调制信号的某些特征参数（如幅度、相位、频率等）去改变载波的特征参数，从而将信息信号传递到接收端。
信号解调的原理是通过一些特定的电路将调制信号还原成原始信号。
例如，调幅模式下，原始信号通过改变载波的幅度大小达到传输目的，接收端通过一个简单的包络检波电路就可以还原出原始信号。
而调频模式下，原始信号通过改变载波的频率来传递，接收端需要通过频率鉴别器来还原出原始信号。
调相模式下，原始信号通过改变载波的相位来传递，接收端需要通过相移电路来还原出原始信号。
总的来说，信号调制解调的原理是在传输过程中通过调制技术将信号转化为符合传输要求的电信号，接收端通过解调技术将电信号还原成原始信号。
正交调制与解调的基本原理
正交调制与解调是一种常用的通信方式，它通过将原始信号分为两个正交的子信号进行调制和解调，以提高信号传输的可靠性和抗干扰性。
正交调制的基本原理是将原始信号分解为两个正交的基带信号，分别称为I（Inphase）信号和Q（Quadrature）信号。
其中，I信号与原始信号的相位相同，Q信号与原始信号的相位相差90度。
这种正交的关系使得I和Q信号可以独立地进行调制和解调。
正交调制的常用方法有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
其中，幅度调制是通过改变I、Q信号的幅度来调制信号；频率调制是通过改变I、Q信号的相位来调制信号；相位调制是通过改变I、Q信号的相位差来调制信号。
解调的过程是正交调制的逆过程，即将接收到的调制信号还原为原始信号。
解调的基本原理是通过与调制信号正交的信号进行乘法运算，再进行低通滤波器处理，将高频分量滤除，得到还原的原始信号。
具体的解调方法与调制方法相对应，如幅度调制使用的解调方法是幅度解调（AM）、频率调制使用的解调方法是频率解调（FM）、相位调制使用的解调方法是相位解调（PM）。
1第1章 PSK 调制和解调的基本原理回顾我们这里设计的课题（PSK 调制与解调）涉及到两种：2PSK 和2DPSK 1.1 三种数字调制的比较数字调制就是用载波信号的某些离散状态来表征所传送的信号，在接收端也对载波信号的离散调制参量进行检测。
和模拟信号一样，数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式，即有振幅键控（ASK ）、移频键控（FSK ）和移相键控（PSK ）三种基本形式。
如下图所示：图1-1 三种调制方式图各种调制方式的对比分析。
由于噪声干扰的影响最终表现在收方恢复信码时的误码率性能上，所以系统的抗噪声性能可以用系统平均的误码率来表征。
即用各自系统的平均误码率P e 对广义信噪比ε的曲线来表示系统的抗噪声性能。
ε为输入信号每个码元的平均能量与输入噪声的单边功率谱（双边谱的二倍）密度之比，即称广义信噪比。
在此种条件下，可以用相同ε值或相同P e 去比较误码率P e 或ε的大小，从而合理地比较各种键控方式。
（1）ASK 相干解调 P e =1/2erfc[2ε]ε=A 2T/n 0（2）ASK 非相干解调P e ≈[1+πε21].e-ε/2（3）FSK 相干解调P e =1/2erfc[2ε](4)FSK(5)PSK(6)DPSK的意义.令2PSKe0（t）特性为：a也就是说，在一个码元持续时间T s内，e0（t）为：2cosωc t ，概率为Pe0（t）=-cosωc t ，概率为（1-P）即发送二进制0时（a n取+1）e0（t）取0相位；发送二进制符号1时（a n取-1）e0（t）取π相位。
调制可以采用模拟调制的方式产生2PSK，即2PSK信号可通过乘法器来得到。
也可以采用数字键控的方式产生。
调制原理见下：（a）模拟调制(b) 数字键控调制1-3 2PSK调制原理图1.3 2DPSK调制原理相对移相，就是利用载波相位的相对值来传递信息，也就是利用前后码元载波相位的相对变化来传递信息，所以也称为“差分移相”。
希尔伯特包络解调法希尔伯特包络解调法是一种广泛应用于数字通信中的解调方法，它利用希尔伯特变换对调制信号进行解调。
该方法具有较好的抗噪声性能和较低的误码率，因此在现代通信系统中得到了广泛的应用。
一、基本原理希尔伯特包络解调法的基本原理是将调制信号通过希尔伯特变换得到其包络线，然后通过对包络线进行积分和低通滤波等处理，得到原始的基带信号。
具体步骤如下：1. 对调制信号进行希尔伯特变换，得到其解析信号；2. 对解析信号进行积分，得到包络线；3. 对包络线进行低通滤波，得到原始的基带信号。
二、希尔伯特变换希尔伯特变换是一种特殊的傅里叶变换，它将一个实数函数转换为一个复数函数。
希尔伯特变换的定义如下：H(f) = (f(t) + jf'(t)) / (jω)其中，H(f)表示希尔伯特变换，f(t)表示输入的实数函数，j表示虚数单位，ω表示频率，f'(t)表示f(t)的导数。
希尔伯特变换具有以下性质：1. 线性性：对于任意实数a和b，有H(af + bg) = aH(f) + bH(g)；2. 时移性：对于任意实数c，有H(f - c) = H(f) - jc；3. 共轭性：对于任意实数f，有H*(f) = f；4. 尺度变换性：对于任意实数a，有H(af) = a^2H(f)。
三、希尔伯特包络解调法的实现希尔伯特包络解调法的具体实现步骤如下：1. 对调制信号进行采样，得到离散信号；2. 对离散信号进行希尔伯特变换，得到解析信号；3. 对解析信号进行积分，得到包络线；4. 对包络线进行低通滤波，得到原始的基带信号。
在实际应用中，为了提高解调性能，可以采用一些改进的方法，如自适应滤波器、多级解调等。
这些方法可以根据信噪比的变化自动调整滤波器的参数，从而提高解调性能。
四、希尔伯特包络解调法的性能分析希尔伯特包络解调法具有较好的抗噪声性能和较低的误码率，这主要得益于希尔伯特变换的特性。
希尔伯特变换可以将调制信号从时域转换到频域，从而将信号的幅度信息和相位信息分离开来。
通信技术中的信号调制与解调技术信号调制与解调技术是现代通信系统中不可或缺的关键技术之一。
它负责将要传输的信息信号转换为适合传输的载波信号，并在接收端将收到的信号还原为原始的信息信号。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理、常见调制解调方法以及其在通信系统中的应用。
一、信号调制的基本原理信号调制是指将要传输的信息信号和高频载波信号相结合，以便在传输过程中提高信号的抗干扰能力和传输效率。
调制技术的基本原理可以归纳为将低频的信息信号调制到高频的载波信号上，产生调制后的信号。
二、常见调制解调方法1. 幅度调制（Amplitude Modulation，AM）幅度调制是最简单的一种调制方法，它是通过改变载波信号的振幅来传输信息。
在AM调制中，原始信号的幅度变化会导致载波信号的幅度随之变化。
接收端通过解调将幅度变化还原为原始信号。
2. 频率调制（Frequency Modulation，FM）频率调制是一种通过改变载波信号的频率来传输信息的调制方法。
FM调制中，原始信号的振幅不变，而是通过改变载波信号的频率来传输信息。
接收端通过解调将频率变化还原为原始信号。
3. 相位调制（Phase Modulation，PM）相位调制是一种通过改变载波信号的相位来传输信息的调制方法。
PM调制中，原始信号的振幅和频率不变，而是通过改变载波信号的相位来传输信息。
接收端通过解调将相位变化还原为原始信号。
三、调制解调技术的应用1. 无线通信系统中的调制解调技术调制解调技术广泛应用于无线通信系统中，如移动通信、卫星通信、无线局域网等。
在这些系统中，调制技术能够提高信号的传输距离和抗干扰能力，使得移动设备能够稳定地进行通信。
2. 数字通信系统中的调制解调技术调制解调技术在数字通信系统中也具有重要作用。
在数字通信中，信息信号经过模数转换器转换为数字信号后，需要通过调制技术将其转换为模拟信号进行传输。
在接收端，通过解调技术将模拟信号转换为数字信号进行处理和解码。
调制与解调的原理
调制和解调是无线通信中的关键技术，用于将数字信号转换为模拟信号进行传输，以及将模拟信号转换为数字信号进行接收和处理。
调制（Modulation）是将待传输的数字信号通过调制
技术转化为模拟信号的过程，解调（Demodulation）则是将接
收到的模拟信号再转化回数字信号的过程。
调制的原理是通过改变模拟载波的某些特性来传输数字信息。
常用的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相
位调制（PM）。
在幅度调制中，通过改变载波的振幅来携带
数字信息；在频率调制中，通过改变载波的频率来传输数字信息；在相位调制中，通过改变载波的相位来携带数字信息。
这样，数字信号与载波相结合，形成可传输的模拟信号，即调制信号。
解调的原理则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。
解调过程与调制方式相对应，使用相同的技术逆向处理。
对于幅度调制，解调器通过测量信号的振幅来恢复原始的数字信号；对于频率调制，解调器测量信号的频率变化并转换为对应的数字信息；对于相位调制，解调器则测量信号的相位变化以还原数字信号。
通过解调过程，根据特定的调制方式，将接收到的模拟信号还原为数字信号，以便进一步处理和解码。
调制和解调技术在无线通信中起着重要的作用，它们通过将数字信号转换为模拟信号来适应无线传输的特性，并在接收端将模拟信号转换为数字信号，实现无线传输中的信息传递和处理。
信号调制与解调技术实验在通信领域中，信号调制与解调技术扮演着至关重要的角色。
通过对信号的调制与解调过程，可以实现信号的传输和接收。
本文将介绍信号调制与解调技术的基本原理及其在实验中的应用。
一、引言信号调制与解调技术是指将用于传输的数字或模拟信号转换为适合传输介质的调制信号，并在接收端将其解调还原为原始信号的过程。
它是实现信号传输的关键环节，广泛应用于无线通信、有线通信以及多媒体通信等领域。
二、信号调制技术1. 调制的概念调制是指将原始信号通过改变某些特定参数的方式，将其转换为适合传输的调制信号。
常见的调制方式包括频率调制、振幅调制和相位调制。
2. 频率调制频率调制是通过改变信号的频率来实现调制。
常见的频率调制方式有频移键控调制（FSK）、频率调制（FM）和最小频移键控调制（MSK）等。
在实验中，可以通过调节信号的频率来模拟频率调制的过程，并观察信号在传输过程中的变化。
3. 振幅调制振幅调制是通过改变信号的振幅来实现调制。
常见的振幅调制方式有调幅（AM）和双边带调幅（DSB-AM）等。
在实验中，可以通过改变信号的振幅来模拟振幅调制的过程，并观察信号在传输过程中的变化。
4. 相位调制相位调制是通过改变信号的相位来实现调制。
常见的相位调制方式有调相（PM）、相移键控调制（PSK）和四相相移键控调制（QPSK）等。
在实验中，可以通过改变信号的相位来模拟相位调制的过程，并观察信号在传输过程中的变化。
三、信号解调技术1. 解调的概念解调是指将经过调制后的信号恢复为原始信号的过程。
通过解调技术，可以将信号从传输介质中提取出来，并还原为原始信号。
2. 直接解调技术直接解调技术是指将调制信号直接进行解调。
常见的直接解调方式有包络检波和相干解调等。
在实验中，可以通过直接解调技术来还原经过调制后的信号，并观察解调效果。
3. 相干解调技术相干解调技术是指利用与原始信号保持相干的参考信号，进行解调的过程。
常见的相干解调方式有相干解调和相关解调等。
第7章 信号解调的基本原理一、学习目标与要求 1、理解解调的基本原理；2、掌握模拟幅度信号的解调方法；会分析包络检波的两种失真；3、理解LC 并联谐振网络在鉴频中的重要作用，正确分析鉴相器在模拟角度调制信号解调中的工作过程，了解三种数字调制信号解调的基本方法。
二、本章学习要点 （一） 调幅信号的解调调幅信号的解调是振幅调制的相反过程，是从高频已调幅信号中取出原调制信号。
通常将完成这种解调作用的电路称为振幅检波器。
1、振幅检波电路的功能、组成与分类振幅检波电路的功能是从调幅波中不失真地解调出原调制信号c 当输人信号是高频等幅波时，检波电路输出为直流电压，如图7－ I （a ）所示。
当输人信号是正弦调制的调幅波时，检波器输出电压为正弦波，如图7－ 1（b ）所示。
当输人信号是脉冲调制的调幅波时，检波器输出电压为脉冲波，如图7－ 1（c ）所示。
图7－1 检波器输人输出波形调幅信号的频谱由载频和边频分量组成，它包含有调制信号的信息，但并不包含调制信号本身的频率分量。
例如普通调幅波)cos()cos()(t t U t u c sm s ωΩ=,其频谱由载频ωc 和边频ωc ±Ω组成，它没有包含调制信号本身的频率Ω。
但载频ωc 与上边频ωc ＋Ω或下边频ωc -Ω之差就是Ω。
因而它包含有调制信号的信息。
为了解调出原调制信号频率Ω，检波电路必须包含有非线性器件，以便调幅信号通过它产生新的频率分量，其中包含有所需要的Ω分量。
然后通过低通滤波器滤除不需要的高频分量，取出所需的原调制信号。
因此检波电路如图7－2所示，由三部分组成，即高频输人回路、非线性器件和低通滤波器。
图7－2 振幅检波电路的组成振幅检波电路的功能还可以用输入信号和输出信号的频谱来进行说明。
图7－ 3所示，列出了高频等幅波、普通调幅波、双边带调幅波和单边带调幅波四种信号通过振幅检波电路的输人和输出频谱。
图7－ 3（a）所示是等幅波检波，输入信号频率为ωc的等幅波，只要检波器中的非线性器件具有二次方特性或者通过非线性器件的电流产生失真，则能实现检波输出直流电压。
图7－ 3（b）所示是普通调幅波检波，输人信号频谱为ωc、ωc＋Ω、ωc-Ω，通过检波器的非线性器可得到ωc与ωc＋Ω的差频或ωc或与ωc-Ω的差频Ω，通过低通滤波器可实现检波。
图7－ 3（c）所示是双边带调幅波检波，图7 －3（d）所示是单边带调幅波检波。
它们和图7－ 3（b）不同之处在于输人信号频谱中没有独立的载波分量ωc故通过非线性器件是不能直接产生Ω分量。
必须还要外加一个本地载频信号ωc，而且要求这个载频信号与原发射的载频频率相同、相位相同。
通常将图6 －3（a）、（b）所示电路称为包络检波器，图6 －3（c）、（d）成为同步检波器两大类。
图7－3 检波电路的输人与输出频谱2、二极管大信号包络检波电路1）什么是大信号包络检波‘大信号检波是指高频输人信号的振幅大于0.5V，利用二极管两端加正向电压时导通，通过二极管对低通滤波器的电容C充电，二极管加反向电压时截止，电容C通过R放电这一特性实现的检波。
2）大信号检波的工作原理图7－4所示是大信号检波的原理电路。
它是由输人回路、非线性器二极管D和RC低通滤波器组成。
图7－5给出了输入为等幅波时的检波过程。
当输人信号u i（t）为高频等幅波时，电路接通后，由于低通滤波器的电容C上初始电压为0，载波正半周时，二极管处于正向导通，输入高频电压通过二极管对电容C充电，充电时间常数r d C较小，充电很快。
随着C被充电，输出电压u o（t）增长，作用在二极管上的电压为u i（t）与u o（t）之差。
当t＝t1时刻，u i（t）与u o（t）相等，二极管截止，电流为零。
随着t的增加，u i（t）继续浊小，u o （t）大于u i（t），这一段时间，二强管处于截止状态，电容器C经电阻R放电，放电时间常数为RC。
由于R比rd要大很多，因而RC较大，放电较慢。
当到达t＝t2时刻，u i（t）与u o（t）又相等，然后随着t的增加u i（t）大于u o（t），二极管导通，u i（t）通过二极管D对电容器ε再充电：到t＝t3时刻，u i（t）大于u o（t）再次相等，随着t的增大u i （t）小于u o（t）二极管又处于截止，电容器C叉经电阻R放电。
如此反复，直到在一周期内电容充电电荷量与放电电荷量相等．充放电达到动态平衡进人稳定工作状态。
这时检波器的输出电压u o（t）按高频信号的角频率作锯齿状等幅波动。
当输入为普通调幅波信号时，充放电波形如图7 －6所示。
其过程与等幅波输入情况相似。
输出电压u o（t）的变化规律正好与输入信号的包络相同。
图7－ 4 大信号检波器原理电路图7-4 大信号检波电路图7－ 5 时检波器的工作过程图7-5 输入等幅波是检波电路工作过程图7 －6 输人为普通调幅波时的检渡过程图7-6 输入为普通调幅波是的检波电路3）大信号检波器的技术指标 ①检波效率d η若检波电路输入调幅波电压为S u ＝)cos()]cos(1[0t t m U c a m ω⋅Ω+，由于包络检波电路输出电压与输入高频电压振幅成正比，所以，检波器输出电压O u 等于 O u ＝d η)]cos(1[0t m U a m Ω+＝)cos(00t m U U a m d m d Ω+ηη （7-1） 式中，d η称为检波电压传输系数，又称检波效率。
d η小于1，而近似等于1，实际电路中d η在80％左右。
当R 足够大时，d η为常数，故为线性检波。
式（7-1）中，0m d U η为检波器输出电压中的直流成分，)cos(0t m U a m d Ωη即为解调输出原调制信号电压。
②输入电阻i R对于高频输入信号源来说，检波电路相当于一个负载，此负载就是检波电路的输入电阻i R ，它定义为输入高频电压振幅对二极管电流中基波分量振幅之比。
根据输入检波电路的高频功率与检波负载所获得的平均功率近似相等，可求得检波电路的输入电阻i R ≈R ／2 （7-2）4）惰性失真与负峰切割失真 根据前面分析可知，二极管包络检波器工作在大信号检波状态时，具有较理想的线性解调性能，输出电压能够不失真地反映输入调幅波的包络变化规律。
但是，如果电路参数选择不当，二极管包络检波器就有可能产生惰性失真和负峰切割失真。
①惰性失真 为了提高检波效率和滤波效果，常希望选取较大的RC 值，使电容器在载波周期c T 内放电很慢，C 上电压的平均值便能够不失真地跟随输入电压包络变化。
但是当RC 选得过大，也就是C 通过R 的放电速度过慢时，电容器上的端电压便不能紧跟输入调幅波的幅度下降而及时放电，这样，输出电压将跟不上调幅波的包络变化而产生失真，如图7-7所示，这种失真称为惰性失真。
不难看出，调制信号角频率Ω越高，调幅系数a m 越大，包络下降速度就越快，惰性失真就越严重。
要克服这种失真，必须减小RC 的数值，使电容器的放电速度加快，因此要求 RC ≤Ω-a am m 21 （7-3）在多频调制时，作为工程估算，式（7-3）中a m 应取最大调幅系数，Ω应取最高调制角频率，因为在这种情况下最容易产生惰性失真。
②负峰切割失真在实际电路中，检波电路的输出端一般需要经过一个隔直电容C ，与下级电路相连接，如图7-8（a ）所示。
图中，L R 为下级（低频放大级）的输入电阻，为了传送低频信号，要求C C 对低频信号阻抗很小，因此它的容量比较大。
这样检波电路对于低频的交流负载变为LR '≈L R ∥R （因 C Ω1＞＞R ，略去了C 的影响）而直流负载仍为R ，且L R '＜R ，即说明该检波电路中直流负载不等于交流负载，并且交流负载电阻小于直流负载电阻。
当检波电路输入单频调制的调幅信号时，如图7-8（b ）所示，如调幅系数a m 比较大时，因检波电路的直流负载电阻R 与交流负载电阻LR '数值相差较大，有可能使输出的低频电压Ωu 在负峰值附近被削平，如图7-8（c ）所示，把这种失真称为负峰切割失真。
根据分析，LR ' 与R 满足下面关系RR L'≥ m ax a m （7-4）则可避免产生负峰切割失真。
式（7-4）中，m ax a m 为多频调制时的最大调幅系数。
式（7-4）说明LR '，与R 大小越接近，不产生负峰切割失真所允许的a m 值就越接近于1，或者说，当图7-7 惰性失真波形a m 一定时，LR '越大、R 越小，负峰切割失真就越不容易产生。
（二）同步检波电路同步检波电路与包络检波不同，检波时需要同时加入与载波信号同频同相的同步信号。
同步检波有两种实现电路，一种为乘积型同步检波电路，另一种为叠加型同步检波电路。
1）．乘积型同步检波电路利用相乘器构成的同步检波电路称为乘积型同步检波电路。
在通信及电子设各中广泛采用二极管环形相乘器和双差分对模拟集成相乘器构成同步检波电路。
二极管环形相乘器既可用作调幅，也可用作解调，但两者信号的接法刚好相反。
同样，为了避免制作体积较大的低频变压器（或考虑到混频组件变压器低频特性较差），常把输入高频同步信号r u 和高频调幅信号)(t u s 分别从变压器1Tr 和2Tr 接入，将含有低频分量的相乘输出信号从1Tr 、2Tr 的中心抽头处取出，再经低通滤波器，即可检出原调制信号。
若同步信号振幅比较大，使二极管工作在开关状态，就可减小检波失真。
图7-9所示为采用MC1496双差分对集成模拟相乘器组成的同步检波电路。
图中r u 同步信号加到相乘器的X 输入端，其值一般比较大，以使相乘器工作在开关状态。
)(t u s 为调幅信号，加到Y 输入端，其幅度可以很小，即使在几毫伏以下，也能获得不失真的解调。
解调信号由12端单端输出，5C 、6R 、6C 组成π形低通滤波器，7C 为输出耦合隔直电容，用以耦合低频、隔除直流。
MC1496采用单电源供电，所以，5端通过5R 接到正电源端，以便为器件内部管子提供合适的静态偏置电流。
2）叠加型同步检波电路叠加型同步检波电路是将需解调的调幅信号与同步信号先进行叠加，然后用二极管包络检波电路进行解调的电路，其电路如图7-10所示。
设输入调幅信号)(t u s )cos()cos(t t U c sm ωΩ，同步信号r u ＝)cos(t U c rm ω，则它们相叠加后的信号为i u ＝r u ＋s u ＝)cos(t U c rm ω＋)cos()cos(t t U c sm ωΩ＝)cos()cos(1t t U U U c rm smrm ω⎥⎦⎤⎢⎣⎡Ω+（7-6） 由式（7-6）说明，当rm U ＞sm U 时，a m ＝rmsmU U ＜1，合成信号为不失真的普通调幅波，因而通过包络检波电路便可解调出所需的调制信号。
