《幅调制解调及混频》PPT课件

3.幅度调制是一种非线性过程，因为它将调制信 号的各频率分量变换为载波频率与这些频率的和频 和差频分量。但都是将信号的频谱在频率轴上平移。 因此，又称幅度调制为线性调制。

4.在调幅波中，欲传送的信息包含在边带内，载 波分量并不包含欲传送的信息。而它所占有的功率 却为总功率的一半以上。因此，从有效地利用发射 机功率的角度考虑，标准幅度调制是有缺点的。
vAM
v0
可见要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘
5、调制波的功率 V AM V0 ( 1 ma cos t ) cos 0 t
1 1 cos 0 t ma cos( 0 )t ma cos( 0 )t 2 2 设调幅波传输信号至负载电阻 RL上,那么调幅波各分量的功率为：

可见,调幅波并不是一个简单的正弦波,包含有三个频率分量： ( 载波分量 0 ) : 不含传输信息 上边频分量 0 : 含传输信息 下边频分量 : 含传输信息 0
调制信号 Ω
载波
调幅波
ω0
下边频 上边频
ω0-Ω ω0+Ω
(2)
限带信号的调幅波
ma 2 双边带功率 ma 2 2 2 ma 2 ma 平均总功率 1 2
2
讨论
标准调幅波的性质：
1.已调信号的幅度随调制信号而变化。因此，调幅 信号幅度的包络线近似为调制信号的波形。只要能取 出这个包络信号就可实现解调。

2.调幅波的频谱由两部分组成。一部分是未调载 波的频谱，另一部分是分别平移至 c 处的调制信 号的频谱，幅度减半。标准调幅信号所占的频带宽 度为 m ，即它是调制信号频带宽度的两倍。但 2 从传递信息的角度看，标准调幅信号所占的频带宽 度中有一半是多余的，因此，这种调幅方式在频率 资源利用上是有缺点的。

a
b
o
图 5放大器特性
三、幅值解调
幅值调制的解调过程是将已调制波恢复为低原频调制信号的过程。恢复原 波形包括有幅值和正负号两方面内容。实现这一过程有如下几种方法。
（1）整流检波解调
被测信号即调制信号在经行幅值调制前，先预加一直流偏置，使之不再具 有双向极性，然后再与高频载波相乘的已调制波。在调制时只需对已调制波作 整流和检波，最后再将所加直流偏置除去，就可以恢复原调制信号了。
R /R 0 S g0sinst
则电桥的输出电压信号成为
uy1Sg0sinst•U0sinct
令
4
K 1 SgU0 0
4 则
u y K sinst• sinc t
其时域波形如图（3）所示，显而易见，图中的已调制波的幅值是低频 调制信号sinωst 对于高频载波sinωct施加控制的结果。另外还需要给 予特别注意的是，低频调制信号处于不同符号时对于已调制波波形的 影响： sinωst处于正半周期时，已调制波与载波同相；而sinωst处于负半周
幅值调制在频域的变化过程可以用两种方法来解释。
（1）时域三角函数法。
已调制波的时域表达公式为
u y K sinst• sinc t
可以用平面三角函数的积化和差关系公式变为
u yK co s(c s)tco s(cs)t
2
这样可以根据调制信号（△R）、载波（u0）的频谱绘制出调制波（uy）的 频谱，如图4所示。由图可见：低频调制信号（△R）由于是一正弦波，所 以具有±ωs处两根频谱（双边频谱），如图4（a）所示载波同样是正弦波， 具有±ωc处两根频谱，如图4（b）所示。而已调波（ uy ）是两个余弦信号 相加，所以他们频谱在±（ωs-ωc）、 ±（ωs+ωc）处各有两根频谱如图4 （c）所示，也就是说经过调制，已调制波的频谱是在以载波频谱±ωc为中 心，以调制信号圆频率ωs为间隔对称的两套频谱，而其频谱线高度是△R与 u0幅值乘积的1/2。

AMVΩmVcm AMVΩmVcm
cos(c cos(c

)t )t
对于复杂信号调制上面的模型也成立。
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F ()
F f (t) cosct

F fˆ (t) sin ct

SUSB ()
SLSB ()
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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
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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。
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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
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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

调幅方法
集电极调幅 高电平调幅
基极调幅
《高频电路原理与分析》
第6章振幅调制、 解调及混频
1.定义
fo–fs =fi
高频放大 混频
fs
fs
中频放大 检波 低频放大
fi
F
F
fo 本地振荡
从振幅受调制的高频信号中 《高频电路原理与分析》还原出原调制的信号。
第6章振幅调制、 解调及混频
《高频电路原理与图分6析.1》.1 检波器的输入输出波形
1. 调制的原因 便于不同电台相同频段基带信号的同时接收
c1
c2
频谱搬移
《高频电路原理与分析》
第6章振幅调制、 解调及混频
2. 调制的方式和分类
调制
调幅 连续波调制 调频
调相
振幅调制 脉冲波调制 脉宽调制
脉位调制 编码调制
《高频电路原理与分析》
第6章振幅调制、 解调及混频
3. 调幅的方法
低电平调幅
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
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ωc
下边带
上边带
ωc-Ωmax
c
ωc+Ωmax
第6章振幅调制、 解调及混频
33)33 3）调幅波的功率
u (t) U c(1 m acΩ o)c sto c ts
Uc
如果将普通调幅波输送功率至 电阻R上，则载波与两个边频将分别
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，