振幅调制与解调
- 格式：ppt
- 大小：4.90 MB
- 文档页数：89
下载文档原格式
合集下载
振幅调制与解调实验报告
振幅调制与解调实验报告简介本实验旨在研究和探索振幅调制与解调的基本原理和实现方法。
通过实际操作和测量，深入理解振幅调制与解调的过程，以及其在通信领域的应用。
实验设备和表格实验设备•信号发生器•示波器•振幅调制解调实验箱•小型音频功放•双踪示波器实验表格时间调制信号(s1)载波信号(c1)调制信号频率载波信号频率调制指数调制方式解调方式解调结果1 5V 10V 1kHz 10kHz 0.5 AM 整波 2.5V2 2V 8V 500Hz 5kHz 0.2 AM 整波1V3 3V 6V 500Hz 10kHz 0.3 AM 整波 1.8V实验步骤1.将信号发生器的输出接入振幅调制解调实验箱的输入端口，设定调制信号的频率和振幅。
2.将示波器的探头连接到实验箱的一个测试点，另一个探头连接到振幅调制解调实验箱的输出端口。
3.调节示波器的水平和垂直位置以观察到输入信号和输出信号。
4.将调制信号的频率和振幅设定为实验表格中的数值，并选择合适的调制方式。
5.调节示波器的水平和垂直位置以观察到调制后的信号。
6.将解调方式设定为实验表格中指定的方式，并调节解调电路的参数。
7.观察示波器上的解调结果，并记录在实验表格中。
实验结果分析调制信号和载波信号在实验中，我们选择不同的调制信号和载波信号的频率、振幅和调制指数进行实验。
根据实验表格的记录，我们可以观察到以下结果： 1. 调制信号的振幅较大时，调制后的信号振幅也较大，反之亦然。
2. 调制信号的频率与载波信号的频率不同时，调制后的信号会产生上下变频的现象。
3. 调制指数的变化会影响到调制信号的振幅变化程度。
解调结果根据实验表格的记录，我们可以观察到解调结果的变化。
通过对比解调结果和调制信号，可以得出以下结论： 1. 整波解调方式可以较好地还原原始调制信号的振幅变化。
2. 解调结果的波形会随着解调方式和参数的变化而变化，选择合适的解调方式和调节参数能够得到较好的解调效果。
振幅调制与解调
高频载波v0(t)=v0cos经高频变压器 加在基极回路中。
vCE
+ vBE
vc L C
– VcT
+–
– –
+ v +
VBB
–+
– Vc(t) +
集电极调幅电路
第287页/共46页
集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：
调制信号频率变化对输出波形的影响
第98页/共46页
4. 普通调幅波的功率关系
将 v(t) Vo(1 ma co作s 用t) c在os 负ot载电阻R上
载波功率 PoT
1 2
Vo2 R
每个边频功率(上边频或下边频)
PSB1
PSB2
1 2
1 2
ma Vo 2 R
ห้องสมุดไป่ตู้
1 4
ma 2 PoT
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双 边带调幅波在调制信号极性变化时，它的高频 振荡的相位要发生180的突变，这是因为双边 带波是由v0和v相乘而产生的。
第2109页/共46页
2. 环形调制器
在平衡调制器的基础上，再增加两个二极管，使电路中 4个二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。
从其正负半周期的原理图 可知环形调制器输出电流的有 用分量
(2) 相移法 相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。如图所示
图中两个平衡调幅
调制信号
平 衡 V1=Vsintsin0t
器的调制信号电压和载
V0sint
调幅器 A V0sin0t 载 波
波电压都是互相移相90°。
振荡器
调制信号 90 载波 90
vCE
+ vBE
vc L C
– VcT
+–
– –
+ v +
VBB
–+
– Vc(t) +
集电极调幅电路
第287页/共46页
集电极调幅在调制信号一周期内的各平均功率为：
调制信号频率变化对输出波形的影响
第98页/共46页
4. 普通调幅波的功率关系
将 v(t) Vo(1 ma co作s 用t) c在os 负ot载电阻R上
载波功率 PoT
1 2
Vo2 R
每个边频功率(上边频或下边频)
PSB1
PSB2
1 2
1 2
ma Vo 2 R
ห้องสมุดไป่ตู้
1 4
ma 2 PoT
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
普通调幅波的高频振荡是连续的，可是双 边带调幅波在调制信号极性变化时，它的高频 振荡的相位要发生180的突变，这是因为双边 带波是由v0和v相乘而产生的。
第2109页/共46页
2. 环形调制器
在平衡调制器的基础上，再增加两个二极管，使电路中 4个二极管首尾相接构成环形，这就是环形调制器。
从其正负半周期的原理图 可知环形调制器输出电流的有 用分量
(2) 相移法 相移法是利用移相的方法，消去不需要的边带。如图所示
图中两个平衡调幅
调制信号
平 衡 V1=Vsintsin0t
器的调制信号电压和载
V0sint
调幅器 A V0sin0t 载 波
波电压都是互相移相90°。
振荡器
调制信号 90 载波 90
振幅调制与解调
按权益法核算的一般要设置“成本”、“损益调整 ”、“其他权益变动”三个明细账户。
贷方登记计提的减值 准备，借方登记处置 长期股权投资时转销 的已提减值准备，期 末贷方余额，反映企 业已计提但尚未转销 的长期股权投资减值 准备。
贷方登记投资企业采用成本法核算时应按被投资单 位宣告发放的现金股利或利润中属于本企业的部分 、资产负债表日采用权益法核算时，根据被投资单 位实现的净利润或经调整的净利润计算应享有的份 额以及处置长期股权投资时实现的收益；借方登记 按权益法核算的被投资单位发生亏损而冲减的长期 股权投资账面价值以及处置长期股权投资时发生的 亏损。期末，本账户余额转第入7章“振本幅年调w利制ww与润.pp解tc”n.调co账m-3户5 。
maVcm 2
2 RL
2
1 8
ma2
Vc2m RL
1 4
ma2
Po
上、下边频总功率：
PDSB
2PSSB
1 2
ma2
Po
调制信号一个周期内，AM信号的平均输出功率为
PAV
PO
PDSB
PO
1 2
ma2
PO
PO (1
1 2
ma2
)
当 ma不同时，边频功率也不同。
第7章 振幅调制与解调-8
m 0 a
第7章 振幅调w制ww与.pp解tcn.调com-34
二、长期股权投资核算账户的设置
任务6.1
长期股权投资
投资收益
长期股权投 资减值准备
其借方登记长期股权投资取得时的成本以及采用权 益法核算时按被投资单位实现的净利润计算的应分 享的份额，贷方登记收回长期股权投资的价值或采 用权益法核算时被投资单位宣告分派现金股利或利 润时企业按持股比例计算应享有的份额，以及按被 投资单位发生的净亏损计算应分担的份额，期末借 方余额，反映企业持有的长期股权投资的价值。
贷方登记计提的减值 准备，借方登记处置 长期股权投资时转销 的已提减值准备，期 末贷方余额，反映企 业已计提但尚未转销 的长期股权投资减值 准备。
贷方登记投资企业采用成本法核算时应按被投资单 位宣告发放的现金股利或利润中属于本企业的部分 、资产负债表日采用权益法核算时，根据被投资单 位实现的净利润或经调整的净利润计算应享有的份 额以及处置长期股权投资时实现的收益；借方登记 按权益法核算的被投资单位发生亏损而冲减的长期 股权投资账面价值以及处置长期股权投资时发生的 亏损。期末，本账户余额转第入7章“振本幅年调w利制ww与润.pp解tc”n.调co账m-3户5 。
maVcm 2
2 RL
2
1 8
ma2
Vc2m RL
1 4
ma2
Po
上、下边频总功率：
PDSB
2PSSB
1 2
ma2
Po
调制信号一个周期内，AM信号的平均输出功率为
PAV
PO
PDSB
PO
1 2
ma2
PO
PO (1
1 2
ma2
)
当 ma不同时，边频功率也不同。
第7章 振幅调制与解调-8
m 0 a
第7章 振幅调w制ww与.pp解tcn.调com-34
二、长期股权投资核算账户的设置
任务6.1
长期股权投资
投资收益
长期股权投 资减值准备
其借方登记长期股权投资取得时的成本以及采用权 益法核算时按被投资单位实现的净利润计算的应分 享的份额，贷方登记收回长期股权投资的价值或采 用权益法核算时被投资单位宣告分派现金股利或利 润时企业按持股比例计算应享有的份额，以及按被 投资单位发生的净亏损计算应分担的份额，期末借 方余额，反映企业持有的长期股权投资的价值。
第5章 振幅调制与解调
uc (t ) U cm cos ct u (t ) U m cos t
振幅调制与解调
图5.1.1 调幅波的波形
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。
振幅调制与解调
已调幅波表达式为：
KU m u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 cos t ) cos ct U cm
图5.1.3 调幅波的频谱
振幅调制与解调
对于单音信号调制的已调幅波，从频谱图上可知其占据 的频带宽度BW=2或BW=2F (=2F)（F为调制频率）， 若调制信号为复杂的多频信号，如有若干个不同频 率1、 2 、……、 n 的信号所调制，如下式：
u AM t U cm 1 ma1 cos 1t ma 2 cos 2t cos c t ma1 m m cos c 1 t a1 cos c 1 t a 2 cos c 2 t 2 2 2 ma 2 man man cos c 2 t cos c n t cos c n t 2 2 2 U cm cos c t
u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 ma cos t ) cos c t
ma<1
ma=1
ma>1
图5.1.2 不同ma时的已调波波形
振幅调制与解调
二、普通调幅波的频谱及信号带宽 为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（5.1）按 三角函数公式展开，得：
1 maU cm 2
c-
2(
1 maU cm 2
c- c+
振幅调制与解调
图5.1.1 调幅波的波形
Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。
振幅调制与解调
已调幅波表达式为：
KU m u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 cos t ) cos ct U cm
图5.1.3 调幅波的频谱
振幅调制与解调
对于单音信号调制的已调幅波，从频谱图上可知其占据 的频带宽度BW=2或BW=2F (=2F)（F为调制频率）， 若调制信号为复杂的多频信号，如有若干个不同频 率1、 2 、……、 n 的信号所调制，如下式：
u AM t U cm 1 ma1 cos 1t ma 2 cos 2t cos c t ma1 m m cos c 1 t a1 cos c 1 t a 2 cos c 2 t 2 2 2 ma 2 man man cos c 2 t cos c n t cos c n t 2 2 2 U cm cos c t
u AM (t ) (U cm KU m cos t ) cos ct U cm (1 ma cos t ) cos c t
ma<1
ma=1
ma>1
图5.1.2 不同ma时的已调波波形
振幅调制与解调
二、普通调幅波的频谱及信号带宽 为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（5.1）按 三角函数公式展开，得：
1 maU cm 2
c-
2(
1 maU cm 2
c- c+
振幅调制和解调电路
在移动通信中，为了提高频谱利用率 和抗干扰能力，通常采用复杂的调制 和解调技术，如QAM（Quadrature Amplitude Modulation）等。
02
振幅调制原理
振幅调制定义
01
振幅调制是指将低频信号调制到 高频载波上，改变载波的幅度大 小的过程。
02
振幅调制是一种线性调制方式， 其原理是将输入信号的幅度变化 ，通过改变高频载波的幅度来实 现信号的传输。
01
03
同时，随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的发 展，振幅调制和解调电路的应用领域也将不断拓展，
为人们的生活和工作带来更多的便利和价值。
04
未来发展方向包括采用新型的调制方式、提高调制效 率、降低解调误差率、增强抗干扰能力等。
THANKS
感谢观看
振幅调制优点与缺点
振幅调制的优点包括实现简单、抗干扰能力强、信道利用率 高等。
振幅调制的缺点包括对非线性失真敏感、对信道特性变化敏 感等。
03
振幅调制电路
模拟振幅调制电路
01
模拟振幅调制电路主要 由调制信号、载波信号 和调制器组成。
02
03
04
调制信号通常是音频信 号或低频信号，载波信 号是高频信号。
移动通信
在移动通信系统中，振幅调制用于传 输语音和数据信号。解调电路在接收 端将调制的信号还原为原始信号，以 便用户接收。
有线通信系统中的应用
有线电视
在有线电视系统中，振幅调制用于传 输多路电视信号。解调电路用于将各 个电视频道还原为原始信号，以便用 户选择观看。
DSL宽带接入
在DSL宽带接入中，振幅调制用于传 输高速数据信号。解调电路在接收端 将调制信号还原为原始数据信号，提 供互联网接入服务。
02
振幅调制原理
振幅调制定义
01
振幅调制是指将低频信号调制到 高频载波上，改变载波的幅度大 小的过程。
02
振幅调制是一种线性调制方式， 其原理是将输入信号的幅度变化 ，通过改变高频载波的幅度来实 现信号的传输。
01
03
同时，随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的发 展，振幅调制和解调电路的应用领域也将不断拓展，
为人们的生活和工作带来更多的便利和价值。
04
未来发展方向包括采用新型的调制方式、提高调制效 率、降低解调误差率、增强抗干扰能力等。
THANKS
感谢观看
振幅调制优点与缺点
振幅调制的优点包括实现简单、抗干扰能力强、信道利用率 高等。
振幅调制的缺点包括对非线性失真敏感、对信道特性变化敏 感等。
03
振幅调制电路
模拟振幅调制电路
01
模拟振幅调制电路主要 由调制信号、载波信号 和调制器组成。
02
03
04
调制信号通常是音频信 号或低频信号，载波信 号是高频信号。
移动通信
在移动通信系统中，振幅调制用于传 输语音和数据信号。解调电路在接收 端将调制的信号还原为原始信号，以 便用户接收。
有线通信系统中的应用
有线电视
在有线电视系统中，振幅调制用于传 输多路电视信号。解调电路用于将各 个电视频道还原为原始信号，以便用 户选择观看。
DSL宽带接入
在DSL宽带接入中，振幅调制用于传 输高速数据信号。解调电路在接收端 将调制信号还原为原始数据信号，提 供互联网接入服务。
振幅调制与解调实验报告
振幅调制与解调实验报告一、实验目的二、实验原理1. 振幅调制原理2. 振幅解调原理三、实验器材与仪器1. 实验器材2. 实验仪器四、实验步骤1. 振幅调制步骤2. 振幅解调步骤五、实验结果与分析1. 振幅调制结果及分析2. 振幅解调结果及分析六、实验心得体会一、实验目的本次振幅调制与解调实验的主要目的是了解振幅调制与解调的基本原理，掌握振幅调制和解调的方法，进一步加深对通信原理的认识。
二、实验原理1. 振幅调制原理振幅调制是指将模拟信号的振幅变化转换成载波信号的振幅变化。
在振幅调制中，被传输信息信号称为基带信号，载波信号称为高频信号。
通过将基带信号与高频载波进行线性叠加，即可得到一个新的复合波形，其包含了被传输信息和高频载波两部分内容。
2. 振幅解调原理振幅解调是指将调制信号中的信息信号从高频载波中分离出来的过程。
在振幅解调中，需要使用一个解调器，它会将接收到的带有信息信号的复合波形进行处理，将其分离为基带信号和高频载波两部分。
三、实验器材与仪器1. 实验器材本次实验所需要使用的器材主要包括：（1）信号发生器；（2）示波器；（3）电阻箱。
2. 实验仪器本次实验所需要使用的仪器主要包括：（1）振幅调制解调实验箱；（2）万用表。
四、实验步骤1. 振幅调制步骤（1）连接好各个设备，并打开电源。
（2）设置信号发生器输出正弦波，并通过电阻箱设置合适的基带信号电平。
（3）设置振幅调制解调实验箱，将信号发生器和示波器分别连接到相应的接口上。
（4）通过示波器观察振幅调制后的波形，并记录下相关数据。
2. 振幅解调步骤（1）连接好各个设备，并打开电源。
（2）设置振幅调制解调实验箱，将信号发生器和示波器分别连接到相应的接口上。
（3）通过示波器观察振幅调制后的波形，并记录下相关数据。
（4）将解调器与示波器相连，并通过万用表测量解调输出电压。
五、实验结果与分析1. 振幅调制结果及分析在进行振幅调制实验时，我们可以通过观察示波器上的波形来验证振幅调制是否成功。
振幅调制、解调与混频电路
AMVΩmVcm AMVΩmVcm
cos(c cos(c
)t )t
对于复杂信号调制上面的模型也成立。
通信工程学院
27
F ()
F f (t) cosct
F fˆ (t) sin ct
SUSB ()
SLSB ()
通信工程学院
28
4.1.2 振幅解调和混频电路的组成模型
P(t) 1
2
Vπ 2
-π m0
(1
Ma
cost ) 2
cos2
ctdct
1 2
Vm20
(1
Ma
cos t)2
P0 (1
Ma
cos t)2
式中，P0 Vm20 / 2 ：载波分量产生的平均功率。
Pmax P0 1 Ma 2
Pmin P0 1 Ma 2
通信工程学院
20
通信工程学院
21
③组成模型 vO (t) AMVcmv (t) cosct AMVcm ka
④讨论 •其包络与调制信号不一致； •调制效率高； •信号的带宽与AM信号一样。
通信工程学院
22
2. 单边带调制信号
①定义：仅传输一个边带(上边带或下边带)的调制方式称为单 边带调制 。 ②目的：节省发射功率；频谱宽度压缩一半，BWSSB = Fmax。
带通
通信工程学院
37
4.2 相乘器电路
•
实现：利用非线性器件。 电阻性
按非线性器件 电抗性
• 类别
两输入信号加到同一器件输入端
按输入信号注入方式 两输入信号加到不同器件输入端
振幅调制器与解调器的设计
调节电位器RP1，获得调制度分别为30%，100%及>100% 的调幅波，依次加至AM解调器UAM-IN的输入端，分别记录 解调输出波形，并与调制信号相比。
Ma=30%
调制信号峰峰值为200mv
解调信号峰峰值为73mv 输出信号波形
Ma=100%
调制信号峰峰值为200mv
解调信号峰峰值为66mv 输出信号波形
峰值为564mv 调节RP1，VAB=-0.4V,输出信号波形
峰值为286mv 调节RP1，VAB=-0.2V，输出信号波形
峰值为0mv 调节RP2，VAB=0V,输出信号波形
峰值为266mv 调节RP2，VAB=+0.2V，输出信号波形
峰值为558mv 调节RP2，VAB=+0.4V,输出信号波形
频率为1KHz，峰值为80mv 输出信号波形
频率为1KHz，峰值为100mv 输出信号波形
实验步骤六
将函数波发生器的输出正弦信号加到AM调幅器实验电路板的 调制信号输入IN2端。 示波器的CH1通道接到AM调幅器实验电路板的输出OUT端。 观察输出信号波形，调节RP2电位器使输出信号最小。
输出信号波形
VMIN=19mV
调幅输出信号波形
实验步骤十四
调节RP1改变VAB的值，观察并记录ma =100% 和ma >100% 两种调幅波在零点附近的波形情况。
Ma=100% 调节RP1，ma=100%，调幅输出信号波形
ma>100% 调节RP1， ma>100% ，调幅输出信号波形
三、实现解调全载波信号（AM）
在AM调制器的载波信号输入端IN1加 VC(t)=10Sin2π×105t(mV)信号（已调好），调制信号端 IN2不加信号。
Ma=30%
调制信号峰峰值为200mv
解调信号峰峰值为73mv 输出信号波形
Ma=100%
调制信号峰峰值为200mv
解调信号峰峰值为66mv 输出信号波形
峰值为564mv 调节RP1，VAB=-0.4V,输出信号波形
峰值为286mv 调节RP1，VAB=-0.2V，输出信号波形
峰值为0mv 调节RP2，VAB=0V,输出信号波形
峰值为266mv 调节RP2，VAB=+0.2V，输出信号波形
峰值为558mv 调节RP2，VAB=+0.4V,输出信号波形
频率为1KHz，峰值为80mv 输出信号波形
频率为1KHz，峰值为100mv 输出信号波形
实验步骤六
将函数波发生器的输出正弦信号加到AM调幅器实验电路板的 调制信号输入IN2端。 示波器的CH1通道接到AM调幅器实验电路板的输出OUT端。 观察输出信号波形，调节RP2电位器使输出信号最小。
输出信号波形
VMIN=19mV
调幅输出信号波形
实验步骤十四
调节RP1改变VAB的值，观察并记录ma =100% 和ma >100% 两种调幅波在零点附近的波形情况。
Ma=100% 调节RP1，ma=100%，调幅输出信号波形
ma>100% 调节RP1， ma>100% ，调幅输出信号波形
三、实现解调全载波信号（AM）
在AM调制器的载波信号输入端IN1加 VC(t)=10Sin2π×105t(mV)信号（已调好），调制信号端 IN2不加信号。
振幅调制 解调实验报告
振幅调制解调实验报告1. 实验目的本实验旨在通过振幅调制与解调实验，了解振幅调制与解调的原理，掌握振幅调制与解调的基本方法和技巧，以及了解其在通信领域中的应用。
2. 实验器材- 信号发生器- 振幅调制解调实验箱- 示波器- 直流稳压电源- 多用电表- 连接线等实验仪器设备3. 实验原理3.1 振幅调制振幅调制（Amplitude Modulation，AM）是将音频等低频信号通过调制器幅度调制到载波上的一种调制方式。
振幅调制可以分为线性调制与非线性调制两种情况。
3.1.1 线性调制线性调制是指调制器的输出与调制信号的幅度成正比变化。
此时，调制信号的幅度越大，产生的调制波的振幅也越大。
3.1.2 非线性调制非线性调制是指调制器的输出与调制信号的幅度非线性变化。
当调制信号的幅度较小时，调制波的振幅较小；当调制信号的幅度较大时，调制波的振幅反而会变小。
3.2 振幅解调振幅解调是将调幅信号中的信息信号从载波中还原出来的过程。
常用的解调电路有简单的包络检波电路和同步检波电路。
4. 实验步骤4.1 振幅调制1. 按照实验电路图连接电路，将信号发生器的输出接入调制器的调制端，设置合适的频率和幅度。
2. 连接示波器，将示波器的一路接入调制器的调制端，另一路接入调制器的输出端。
3. 打开电源，调节调制幅度、偏置电压、调制频率等参数，观察得到的调制波形。
4.2 振幅解调1. 在调制器输出端使用衰减器将载波的强度减小。
2. 将衰减后的载波接入解调器的输入端，使用示波器观察解调器输出的波形。
3. 根据需求调节解调电路的参数，最终得到解调后的信号。
5. 实验结果与分析在振幅调制实验中，通过调节调制器的参数，我们成功地将信号发生器产生的低频信号调制到载波上，并观察到了所得到的调制波形。
调制幅度、偏置电压和调制频率的调节对于调制波形的形态有一定的影响，通过调节这些参数，我们可以得到不同形态的调制波形。
同时，在振幅解调实验中，我们通过调节解调电路的参数，成功将调幅信号中的信息信号从载波中还原出来。
第四章 振幅调制与解调_2010
fS
f
fi
f
7
f0 本振
f 非线性 器 件 带通 到中放
fi, 2Fmax fi=fO-fS
高放 f … fi
fS
f
fi
f
1) 它们的实现框图几乎 是相同的，都是利用非线 性器件对输入信号频谱实 行变换以产生新的有用频 率成分后，滤除无用频率 分量。 3) 频谱的横向平移从时域 角度看相当于输入信号与一 个参考正弦信号相乘，而平 移的距离由此参考信号的频 率决定，它们可以用乘法电 路实现。
中放来
非线性 器 件
低通 Fmax
到功放
调制信号 f f
f1
f
0 F max
f1
2f1
f
0
f Fmax
0
fmax f
f0
2f0
f0
(a) 调幅原理
(b) 检波原理
3
(a) 调幅原理
f 非线性 器 件 带通 f0, 2Fmax
f0 主振
调制信号 f f
0
fmax f
f0
2f0
f0
4
(b) 检波原理
40
0
.
5
V
V
0
.
5
1
0
0
0
V
f/KHz
9
9
9
.
8
1
0
0
0
.
2
37
0
.
9
2
6
V
7 9
7
0 1
V
9
0
7
.
3
2
例题4-2
V
0
.
9
《高频电子线路》振幅调制与解调实验报告
《高频电子线路》振幅调制与解调实验报告课程名称：高频电子线路实验类型：设计型实验项目名称：振幅调制与解调一、实验目的和要求通过实验，学习振幅调制与解调的工作原理、电路组成和调试方法，学习用差分对电路实现AM调制和包络检波电路的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。
二、实验内容和原理1、实验原理幅度调制就是载波的振幅(包络)受调制信号的控制作周期性的变化。
变化的周期与调制信号周期相同。
即振幅变化与调制信号的振幅成正比。
通常称高频信号为载波信号。
调幅波的解调是调幅的逆过程，即从调幅信号中取出调制信号，通常称之为检波。
调幅波解调方法主要有二极管峰值包络检波器，同步检波器。
2、实验内容（1）设计单差对管实现AM调幅信号电路图。
（2）在电路中双端输入频率为1MHz的载波信号，单端输入频率为10kHz的调制信号，模拟仿真产生AM信号，并用双踪示波器观察调制信号和AM信号波形。
（3）用频谱分析仪测试AM信号的频谱，并进行理论分析对比。
（4）对AM信号采用包络检波，设计检波电路，仿真分析，用双踪示波器观察检波后的调制信号波形。
（5）混频实验仿真分析。
三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、函数发生器、频谱分析仪、直流电源。
四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、设计单差对管实现AM调幅信号电路图2、在电路中Q1和Q2的基极双端接入函数发生器，函数发生器的频率设为1MHz，幅度设为10Vp。
在Q3的基极单端接入函数发生器，其频率设为10kHz，幅度为20Vp。
进行模拟仿真，用双踪示波器观察产生AM信号和调制信号。
3、在Q2的集电极接入频谱分析仪，观察AM信号的频谱结构。
为了便于观察，可将Q3的基极的函数发生器的频率设置为0.5MHz，测量并记录输出信号的频率成分。
C1200pF R2100ΩR1100ΩL1126uH R43kΩXSC3V112VR31.2kΩR55.6kΩR64.7kΩR74.7kΩV212VR810kΩXFG1COMXFG2COMQ12N2923Q22N2923Q32N2923XSA1TINAM 输出信号 f 1（MHz ）f 2（MHz ）f 3（MHz ）测量频率 理论计算频率4、包络检波实验，用双踪示波器观察原调制信号和包络检波后恢复的调制信号。
第五章 信号变换一：振幅调制、解调
普通调幅（ 普通调幅（AM）：含载频、上、下边带 ） 含载频、 双边带调幅（ 双边带调幅（DSB）：不含载频 ） 单边带调幅（ 单边带调幅（SSB）：只含一个边带 ） 残留单边带调幅（ 残留单边带调幅（VSB）：含载频、一个 ） 含载频、 边带
二、双边带调制和单边带调制
1. 双边带调制
（1） 双边带调制电路的模型 ）
例题
设载波功率Pc为100W，问调幅度为1及0.3 设载波功率 ，问调幅度为 及 总边频功率、总平均功率各为多少？ 时，总边频功率、总平均功率各为多少？ （ma =1时， P = 50W、 P∑a=150W、 时 、 、 ma = 0.3 时， P = 4.5W、 P∑a=104.5W） 、 ）
7.调幅波的几种调制方式 调幅波的几种调制方式
二、混频器组成框图及工作原理
⒈ 组成框图
⒉ 工作原理
两个不同频率的高频电压作用于非线性器 件时，经非线性变换， 件时，经非线性变换，电流中包含直流分 基波、谐波、和频、差频分量等。 量、基波、谐波、和频、差频分量等。其 中差频分量f 中差频分量 Lo-fs就是混频所需要的中频成 分，通过中频带通滤波器把其它不需要的 频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。 频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。 若同一个非线性器件既完成混频、又作为 若同一个非线性器件既完成混频、 本地振荡，则这个混频器通常称为变频器 变频器。 本地振荡，则这个混频器通常称为变频器。
5.1.1 振幅调制电路
一、普通调幅（AM） 普通调幅（ ）
什么是调幅？ ⒈ 什么是调幅？ ——载波的振幅值随调制信号的大小作线 载波的振幅值随调制信号的大小作线 性变化，称为振幅调制，简称调幅 调幅（ 性变化，称为振幅调制，简称调幅（AM） ） 2. 普通调幅电路模型
二、双边带调制和单边带调制
1. 双边带调制
（1） 双边带调制电路的模型 ）
例题
设载波功率Pc为100W，问调幅度为1及0.3 设载波功率 ，问调幅度为 及 总边频功率、总平均功率各为多少？ 时，总边频功率、总平均功率各为多少？ （ma =1时， P = 50W、 P∑a=150W、 时 、 、 ma = 0.3 时， P = 4.5W、 P∑a=104.5W） 、 ）
7.调幅波的几种调制方式 调幅波的几种调制方式
二、混频器组成框图及工作原理
⒈ 组成框图
⒉ 工作原理
两个不同频率的高频电压作用于非线性器 件时，经非线性变换， 件时，经非线性变换，电流中包含直流分 基波、谐波、和频、差频分量等。 量、基波、谐波、和频、差频分量等。其 中差频分量f 中差频分量 Lo-fs就是混频所需要的中频成 分，通过中频带通滤波器把其它不需要的 频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。 频率分量滤掉，取出差频分量完成混频。 若同一个非线性器件既完成混频、又作为 若同一个非线性器件既完成混频、 本地振荡，则这个混频器通常称为变频器 变频器。 本地振荡，则这个混频器通常称为变频器。
5.1.1 振幅调制电路
一、普通调幅（AM） 普通调幅（ ）
什么是调幅？ ⒈ 什么是调幅？ ——载波的振幅值随调制信号的大小作线 载波的振幅值随调制信号的大小作线 性变化，称为振幅调制，简称调幅 调幅（ 性变化，称为振幅调制，简称调幅（AM） ） 2. 普通调幅电路模型
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
振幅调制与解调
将 v(t) Vcm (1 ma co作s 用t)在co负s 载ct电阻R上
载波功率
Po
1 Vcm2 2 RL
每个边频功率(上边频或下边频)
PSB1
PSB2
1 2
1 2
maVcm RL
2
1 4
ma2 Po
17
振幅调制与解调
在调幅信号一周期内，AM信号的平均输出功率是
PAM
Po
PDSB
(1
1 2
ma2
)
Po
因为ma≤1，所以边频功率之和最多占总输出功率的1/3。
调幅波中至少有2/3的功率不含信息，从有效地利用发射 机功率来看，普通调幅波是很不经济的。
18
振幅调制与解调
5.1.2 抑制载波的双边带调幅波与单边带调幅波
1. 抑制载波的双边带调幅波
为了克服普通调幅波效率低的缺点，提高设备的功率利用 率，可以不发送载波，而只发送边带信号。
高电平调幅电路 一般置于发射机的最后一级，是在功率电平较高的情
况下进行调制。
低电平调幅电路 一般置于发射机的前级，再由线性功率放大器放大已
调幅信号，得到所要求功率的调幅波。
24
振幅调制与解调
DSB和SSB信号一般采用低电平调幅实 现，而普通调幅波采用高电平调幅实现， 高电平调幅时一般是将调制和功放合二为 一，一级完成。
其表达式为：
V (t)
1 2 maVcm
cos(c
)t
或
V
(t)
1 2
maVcm
cos(c
)t
B F 其频带宽度为： SSB
max
20
振幅调制与解调
21
例5-1
振幅调制与解调
22
振幅调制与解调
问题：
传送无线信号时为何要进行调制？载波的 概念？
调制与解调都是什么变换的过程？需要何 种电路才能完成？
当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频 谱无失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有 这种特性的电路称之为频谱搬移电路。如下图所示
f0 主振
f
非线性 器件
带通 f0, 2Fmax
调制信号
0 fmax f
f
f0 2f0
f0
(a) 调幅原理
中放来
非线性 器件
到功放 低通 Fmax
f f1 f
第5章 振幅调制与解调
§5.1 调幅信号的基本特性 §5.2 低电平调幅电路 §5.3 高电平调幅电路 §5.4 包络检波 §5.5 同步检波
1
5.1 概述
振幅调制与解调
2
振幅调制与解调
3
振幅调制与解调
4
振幅调制与解调
振幅调制原理
非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相 乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。
(c) 混频原理
2) 从频谱结构看，上述频率 变换电路都只是对输入信号 频谱实行横向搬移而不改变 原来的谱结构，因而都属于 所谓的线性频率变换。
3) 频谱的横向平移从时域角 度看相当于输入信号与一个 参考正弦信号相乘，而平移 的距离由此参考信号的频率 决定，它们可以用乘法电路 实现。
6
振幅调制与解调
将调幅波的数学表达式展开，可得到
v(t) Vcm (1 ma cos t) cosct
Vcm
cos ct
1 2
maVcm
cos(c
)t
1 2
maVcm
cos(c
)t
13
振幅调制与解调
14
振幅调制与解调
由图看出调幅过程实际上是一种频谱搬
移过程，即将调制信号的频谱搬移到载
波附近，成为对称排列在载波频率两侧
5.1.1调幅波的性质
1. 调幅波的数学表达式 通常调制要传送的信号波形是比较复杂的，但无论多么复
杂的信号都可用傅氏级数分解为若干正弦信号之和。为了分
析方便起见，我们一般把调制信号看成一简谐信号。
设 简谐调制信号 载波信号
v (t) Vm cos t
vc (t) Vcm cosct
则 调幅信号的 Vm (t) Vcm K Vm cos t
9
振幅调制与解调
10
振幅调制与解调
ma
1 2
(Vmax
Vmin )
Vcm
Vmax Vcm Vcm
Vcm Vmin Vcm
当ma ＝1时，调幅达到最大值，称为百分之百 调幅。若ma >1，AM信号波形某一段时间振幅将为 零，称为过调制。
11
振幅调制与解调
12
振幅调制与解调
3. 调幅信号的频谱及信号带宽
在模拟连续波调制中振幅调制分为几种方 式？
普通调幅波、DSB、SSB调幅波的数学表 达式，频谱及信号带宽和功率？
振幅调制中调制系数的概念？
23
§5.2 低电平调幅电路
振幅调制与解调
调幅波的共同之处都是在调幅前后产生了新的 频率分量，也就是说都需要用非线性器件来完成频 率变换。 按调制电路输出功率的高低可分为：
0 Fmax f1
f 2f1
0 Fmax
f
(b) 检波原理
5
振幅调制与解调
本振
f f0 非线性
器件
高放
带通 到中放) 它们的实现框图几乎 是相同的，都是利用非线 性器件对输入信号频谱实 行变换以产生新的有用频
…
f fS
fi
f
率成分后，滤除无用频率 fi f 分量。
这就是抑制载波的双边带调幅波(DSB AM) 其数学表达式为
VDSB (t)
1 2
maVcm
cos(c
)t
1 2
maVcm
cos(c
)t
VDSB(t) Vm cos t cosct
其所占据的频带宽度仍为调制信号频谱中最高频率的两倍，
即
BDSB 2Fmax
19
振幅调制与解调
2. 单边带调幅波
上边频与下边频的频谱分量对称含有相同的信息。也 可以只发送单个边带信号，称之为单边带通信(SSB)。
的上、下边频，幅度均等于
1 2 maVcm
15
振幅调制与解调
对于单音信号调制的已调幅波， 从频谱图上可知其占据的频带宽度 B=2或B=2F (=2F)，对于多音频的 调制信号，若其频率范围是在 Fmin~Fmax之间，则已调信号的频带 宽度等于调制信号最高频率的两倍。
16
4. 普通调幅波的功率关系
振幅为
Vcm (1
K Vm Vcm
cos t)
Vcm (1 ma cos t)
7
振幅调制与解调
ma
K V Vcm
ma 称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要
参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后 改变的最大程度。一般0＜ma≤1。
8
振幅调制与解调
2. 普通调幅波的波形图
当载波频率 c 调制信号频率，0＜ma≤1， 则可画出调制信号和已调幅波形分别如下图所示。 从图中可看出调幅波是一个载波振幅按照调制信号 的大小线性变化的高频振荡，其振荡频率保持载波 频率不变。