幅度调制的原理
PAM
原理：时钟信号CLK为16K的方波信号，D触发器为边沿触发器，将反相输出端“Q反”与D端连接在一起，由CLK输入信号，当时钟信号在下降沿时开始工作，当D输入1时，Q反输出为0，同时反馈给D，此时Q反为1再反馈给D，则Q为1输出，其利用反馈，当输入两次是输出一次，从而达到分频效果，输出端Q输出的信号即为二分频信号。
BJT是电流控制器件，有两种载流子参与导电，属于双极性器件；而FET是电压控制电流器件，只依靠一种载流子导电，因而属于单极性器件。虽然两种器件的控制原理有所不同，但通过类比可发现，组成电路的形式极为相似。
MOS场效应管是数字电路最常用的器件，在合适的出入信号作用下，具有开关特性。此次课程设计就是利用MOS场效应管的开关特性来对语音信号进行取样。原理如图3-9所示：
本次课程设计采用System View来进行仿真。
SystemView是美国ELANIX公司推出的，基于Windows环境下运行的用于系统仿真分析的可视化软件工具，它使用功能模块(Token)去描述程序，无需与复杂的程序语言打交道，不用写一句代码即可完成各种系统的设计与仿真，快速地建立和修改系统、访问与调整参数，方便地加入注释。
2.2 PAM调制器总原理框图
PAM调制器总原理框图如下图2-1所示：
采用一个多谐振荡器作为方波发生器，
图2-1 PAM调制器设计框图
三、各单元电路设计：
3.1方波发生器:
多谐振荡器（Astable Multivibrator）实际上是方波发生器，是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲。由于矩形波中除基波外还包含了许多高次谐波分量。因此，习惯上又将矩形波振荡器又称为多谐振荡器。如图3-1所示：
幅度调制电路的原理与应用
幅度调制电路的原理与应用1. 介绍幅度调制电路是一种电子电路，用于改变信号的幅度，从而实现信号的传输和处理。
它是无线通信、音视频信号处理等领域中常用的技术手段。
本文将介绍幅度调制电路的原理、分类和应用。
2. 幅度调制原理幅度调制原理是根据调制信号的幅度变化来改变载波信号的幅度，实现信号的传输和处理。
幅度调制可以分为线性调制和非线性调制两种类型。
2.1 线性调制原理线性调制原理是将调制信号与载波信号进行线性运算，得到调制后的信号。
常用的线性调制技术有调幅（AM）调制和带宽调制（FM）调制。
•调幅调制：调幅调制是将调制信号的幅度变化反映在载波信号的幅度上。
调幅调制一般使用线性调幅调制电路，其原理是根据调制信号的幅度变化来改变载波信号的振幅，从而实现信号的传输。
•带宽调制调制：带宽调制（FM）调制是利用调制信号的频率变化来改变载波信号的频率。
带宽调制调制常用的电路是带宽调制调制器，其原理是调制信号的频率变化对应着载波信号的频率变化。
2.2 非线性调制原理非线性调制原理是通过非线性元件改变信号的幅度。
非线性调制一般使用非线性调制电路，其原理是通过非线性元件对调制信号进行非线性处理，从而改变信号的幅度。
3. 幅度调制电路分类幅度调制电路按照应用领域和实现方式的不同，可以分为多种类型。
下面是常见的几种幅度调制电路分类：3.1 调幅调制电路调幅调制电路广泛应用于无线电通信中，常见的调幅调制电路有环路调制电路和振幅调制电路。
•环路调制电路：环路调制电路是一种通过负反馈控制信号幅度的调制电路。
它通过环路电路的反馈作用，将信号的幅度保持在一定范围内。
环路调制电路常用于AM广播发射机中。
•振幅调制电路：振幅调制电路是一种通过控制振幅的方式实现信号的调制。
常见的振幅调制电路有放大器调制电路和变压器调制电路。
3.2 带宽调制电路带宽调制电路常用于音频信号处理和调频广播发射机中。
常见的带宽调制电路有频率变换器、VCO（Voltage Controlled Oscillator）和FM调制电路。
幅度调制(线性调制)的原理
4.1 幅度调制（线性调制）的原理 4.2 线性调制系统的抗噪声性能 4.3 非线性调制（角调制）的原理 4.4 调频系统的抗噪声性能 4.5 各种模拟调制系统的性能比较
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第 4章模拟调制系统
4.1幅度调制（线性调制）的原理
幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按 调制信号的规律而变化的过程。 幅度调制器的一般模型如图 4 - 1 所示。
由频谱图可知，DSB信号虽然节省了载波功率，功率利用 率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的两倍，与AM 信号带宽相同。由于DSB信号的上、下两个边带是完全对称的， 它们都携带了调制信号的全部信息，因此仅传输其中一个边带 即可，这就是单边带调制能解决的问题。
4.1.3单边带调制(SSB)
DSB信号包含有两个边带，即上、下边带。由于这两个边 带包含的信息相同，因而，从信息传输的角度来考虑，传输一 个边带就够了。这种只传输一个边带的通信方式称为单边带通 信。单边带信号的产生方法通常有滤波法和相移法。
1. 用滤波法形成单边带信号
H( )
1
－ c
0
c
(a)
H( )
1
－ c
0
c
(b)
图 4 –5 形成SSB信号的滤波特性
M( )
－ H O H
上边带 下边带
SM( ) 下边带 上边带
－ c
O
c
上边 带频谱
－ c
O
c
下边 带频谱
－ c
O
c
图 4 - 6 SSB信号的频谱
2.
sDSB (t) Am cos wnt cos wct
－ c
O
c
幅度调制的原理
幅度调制的原理
幅度调制(AM)是一种调制技术，用来将信息信号加上一个载频信号。
它的原理是通过改变载频信号的幅度来携带信息信号的内容。
幅度调制的原理可以通过以下步骤来说明：
1. 信息信号：首先需要有一个要传输的信息信号，它可以是声音、视频、数据等。
这个信号通常是一个低频信号，它的振幅会随时间变化。
2. 载频信号：为了将信息信号进行传输，需要一个高频信号作为载频信号。
载频信号可以是一个固定频率的正弦波信号，它的频率通常远高于信息信号的频率。
3. 调制过程：在调制过程中，将信息信号的振幅与载频信号的振幅相乘。
这样就可以将信息信号的内容通过调制来改变载频信号的幅度。
4. 调制信号：调制后的信号被称为调制信号。
它的特点是在载频信号上按照信息信号的振幅进行调制。
5. 传输和解调：调制信号可以通过传输媒介，如无线电波或光纤进行传输。
接收端需要进行信号解调，将调制信号还原为原始的信息信号。
幅度调制的原理是基于改变载频信号的振幅来携带信息信号的
内容。
调制后的信号可以通过传输媒介来传输，并通过解调来还原成原始的信息信号。
幅度调制是一种常用的调制技术，广泛应用于无线通信和广播等领域。
解释幅度调制的原理
幅度调制：让电波传输更高效幅度调制是一种通信技术，它利用信号的幅度变化来传输信息。
在幅度调制中，信号的幅度被调整为与要传输的信息相关的值。
这种方法被广泛应用于无线电通信和音频传输等领域。
本文将详细说明幅度调制的原理。
幅度调制的原理：
幅度调制的原理基于信号的幅度变化。
它利用一个高频载波（称为基带信号）和一个低频的信息信号来传输信息。
在幅度调制中，信息信号控制基带信号的幅度。
在幅度调制中，信号的变化从一个周期到另一个周期的时间称为一个波长。
调制信号包含多个波长，其中每个波长都有一个具体的幅度值。
这个幅度值反映了要传输的信息。
基本的幅度调制技术分为两种：
1、调幅 (AM)：在调幅中，信息信号用于调制载波信号的幅值。
被调制的信号被称为振幅调制（AM）信号。
2、双边带调制(BAM)：在双边带调制中，信息信号控制载波信号的幅度和频率。
双边带调制的频谱宽度相对于AM更宽。
这种调制可以提供比AM更好的音质。
使用幅度调制的好处：
幅度调制技术可以提供一种高效的信号传输方式。
它可以传输广泛的数据类型，包括音频、视频和数字信息。
幅度调制技术在广播、电视、雷达、移动通信、卫星通信和飞机交通管制等应用中都得到了广泛的应用。
总结：
幅度调制技术是一种通信技术，用于将信息信号传输到远处。
它利用信号幅度的变化来传输信息。
幅度调制基于信号幅度的变化和振荡信号的基本原理。
幅度调制被用于广播、电视、雷达、移动通信、卫星通信和飞机交通管制等领域中。
调制与解调的基本原理
调制与解调的基本原理
调制是将信号转化为适用于传输的波形的过程，而解调则是从传输信号中恢复原始信号的过程。
调制和解调是无线通信系统中的两个基本环节。
调制的基本原理是将原始信号（也称为基带信号）与一个高频信号（也称为载波信号）相乘，从而将基带信号的频谱移到载波信号的频带内。
通过调制，会改变原始信号的某些特征，如频率、幅度或相位。
常见的调制方式包括：
1. 幅度调制（AM）：将原始信号的幅度变化转化为载波信号的幅度变化。
在AM 调制中，原始信号的幅度决定了载波信号的幅度的变化，从而实现信息传输。
2. 频率调制（FM）：将原始信号的频率变化转化为载波信号的频率变化。
在FM 调制中，原始信号的频率决定了载波信号的频率的变化，从而实现信息传输。
3. 相位调制（PM）：将原始信号的相位变化转化为载波信号的相位变化。
在PM 调制中，原始信号的相位决定了载波信号的相位的变化，从而实现信息传输。
解调的基本原理是将调制信号中的信息提取出来，恢复为原始信号。
解调方法与调制方式相对应。
常见的解调方式包括：
1. 幅度解调（AM）：通过提取调制信号的幅度变化，恢复原始信号的波形。
2. 频率解调（FM）：通过提取调制信号的频率变化，恢复原始信号的波形。
3. 相位解调（PM）：通过提取调制信号的相位变化，恢复原始信号的波形。
需要注意的是，调制和解调过程中可能会出现噪声和失真现象，需要采取相应的技术手段来提高信号质量和还原效果。
实验 信号的幅度调制
实验信号的幅度调制一概述模拟通信现在虽然已不多用，但它仍然是通信系统的基础。
由于从消息变换而来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不适宜直接进行传输。
因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。
调制在通信系统中具有十分重要的作用，所谓调制，就是按调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波的某些参数的过程，下面我们讨论一下模拟调制调制方式的基础——幅度调制。
二原理及框图幅度调制是正弦型载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。
设正弦型载波为s(t)=Aco s(w t+a)式中w──载波角频率；A──载波的幅度；a──载波的初始相位。
那么，幅度调制信号（已调信号）一般可表示为S(t)=Am(t)cos(Wt+a)式中m(t)为基带调制信号。
下面是幅度调制的原理框图：m(t) Sm(t)由以上表示式可见，幅度已调信号，在波形上它的幅度随基带信号变化而呈正比例地变化；在品扑结构上，它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移（精确到常数因子）。
由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制又称为线性调制。
因而，从频域的角度来讲，要恢复原来的信号，只须加适当的滤波器即可，对已调信号进行频谱的反向搬移。
由以上可知，所谓调幅信号，就是用信号的幅度来装载信息，以达到远距离通信的目的。
三步骤1 根据幅度调制与解调原理，用Systemview软件建立一个仿真电路，如下图所示：图表1 仿真电路2 元件参数配置Token 0,2 余弦信号（[0]，频率0.5Hz;[2],频率10Hz）Token 1,5 相乘器Token 3,4,7 信号接收器Token 6 低通滤波器(截止频率7Hz,极点数3) 3 运行时间设置运行时间=4S; 采样频率=50.25hz4运行系统在系统内运行该系统后,转到分析窗观察Token3,4,7三个点的波形.5频谱图在分析窗绘出该系统调制后的频谱图.幅度调制运行结果1已调信号波形2已调信号频谱3 解调后的调制信号4-1.Svu是一个参考示例的电路原理图。
幅度调制实验
实验三幅度调制一、实验目的1、理解用乘法器实现幅度调制的原理。
2、掌握用集成模拟乘法器构成的调幅电路。
3、掌握集成模拟乘法器的使用方法。
二、实验原理1、调幅原理调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。
振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM）信号，抑制载波的双边带（DSB）信号，抑制载波和一个边带的单边带（SSB）信号。
把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三极管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。
2、集成四象限模拟乘法器MC1496简介：MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。
它内部电路含有8 个有源晶体管，有两个输入端V X、V Y和一个输出端V O。
一个理想乘法器的输出为V O=KV X V Y，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：V O=K（V X +V XOS）（V Y+V YOS）+V ZOX。
为了得到好的精度，必须消除V XOS、V YOS与V ZOX三项失调电压。
它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。
本实验箱在幅度调制，同步检波，混频电路三个基本实验项目中均采用MC1496。
MC1496的管脚功能和内部原理图如图1所示，各引脚功能如下：1）、SIG+ 信号输入正端2）、GADJ 增益调节端3）、GADJ 增益调节端4）、SIG- 信号输入负端5）、BIAS 偏置端6）、OUT+ 正电流输出端7）、NC 空脚8）、CAR+ 载波信号输入正端9）、NC 空脚10）、CAR- 载波信号输入负端11）、NC 空脚12）、OUT- 负电流输出端13）、NC 空脚14）、V- 负电源三、实际电路分析本实验的电路如图2所示，图中U301是幅度调制乘法器，音频信号和载波分别从J301和J302输入到乘法器的两个输入端，K301和K303可分别将两路输入对地短路，以便对乘法器进行输入失调调零。
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8
5.0 基本概念
相位调制 s(t ) cos0 t m(t )
9
5.0 基本概念
频 谱 AM 移 动 及 带 PM 通 性 质
FM
10
第五章 模拟调制系统
5.0 基本概念 5.1 幅度调制的原理 5.2 线性调制系统的抗噪性能 5.3 非线性调制的原理 5.4 调频系统的抗噪性能 5.5 各种模拟系统的比较 5.6 频分复用（FDM）
第五章 模拟调制系统
5.0 基本概念 5.1 幅度调制的原理 5.2 线性调制系统的抗噪性能 5.3 非线性调制的原理 5.4 调频系统的抗噪性能 5.5 各种模拟系统的比较 5.6 频分复用（FDM）
1
5.0 基本概念
基本概念
调制信号－指来自信源的基带信号（低频） 载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可 以是非正弦波（高频） 调制－用调制信号去控制载波信号的某个参数，使参数随调 制信号的变化而变化,把信号转换成适合在信道中传输的形式的一 种过程。 已调信号－载波受调制后称为已调信号,调制信号和载波的合 成信号(高频） 解调（检波）－调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调 制信号恢复出来。
(b) 输出信号频谱密度
已调信号的频谱是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数
因子)。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制又称为线性调制。
注意：这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线
性变换关系。
13
5.1.1 AM信号：普通调幅波
1 调制器模型
m(t)
A0 m(t) Sm (t )
20
5.1.1 AM信号：普通调幅波
6 AM信号的特性 带宽：它是带有载波分量的双边带信号，带宽是基带信号带宽 fH 的两倍：
BAM 2 fH
功率： 当m(t)为确知信号时， PAM sA2M ( t ) [ A0 m( t )]2 cos2 ct
5 频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为
因为 且
m(t) M ()
cos ct ( c ) ( c )
A0 2 A0 ()
Sm(t) SAM (t) A0 m(t) cosct
SAM () F (A0 cosct F m(t) cosct
A0 ( c ) ( c )
模拟脉冲调制
输入信号的变化而变化,包括频 率调制、相位调制
脉冲调制
数字脉冲调制 5
5.0 基本概念
c(t) Acos(0 m (t)t m (t))
幅度调制
频率调制
相位调制
线性调制
非线性调制
6
5.0 基本概念
振幅调制 s(t ) [m(t ) A0 ]cos0t
7
5.0 基本概念
sp(t)
LPF
sd(t)
c t cosct
严格同步的 本地载波
sm (t) [A0 m(t)]cosct
sp (t) SAM (t) cos(ct) [ A0 m(t)]cosct cosct
1 2
[
A0
m(t )][1
cos
2ct]
sd
(t)
1 2
[ A0
m(t)]
18
5.1.1 AM信号：普通调幅波
1 2
M
(
c
)
M
(
c
)
若m(t)为随机信号，则已调信号的频域表示式必须用功率谱描述。
19
5.1.1 AM信号：普通调幅波
AM 频谱示意图
M( )
0
fH
载频分量c 上边带
0
SAM
下边带
下边带
c 载频分量 上边带
c fH c c fH
0
c fH
c
c fH
2 fH
SAM(t) 的频谱是 m(t) 的频谱在频域内的线性搬移称之为线性调制
0
t
包络
t
包络检波将 发生失真
16
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法 非相干解调：包络检波法
（1）包络检波（二极管单向导通性） （2）低通滤波（除去高频成分） （3）隔断直流（恢复基带波形）
包络检波 低通滤波
隔直
17
5.1.1 AM信号：普通调幅波
4 解调方法 相干解调：同步检波法
sAM(t)
则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号）一般可表示成
s(t) Am(t) cosct
式中， m(t)— 基带调制信号。
12
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为:
Sm ()
A M(
2
c )
M (
c )
M(ω)
Sm(ω)
0
ω
-ωc
0
ωc
ω
(a) 输入信号频谱密度
t
t t
包络
t
由波形可以看出， 当满足条件
|m(t)|max A0 时，其包络ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ调制 信号波形相同，因 此用包络检波法很 容易恢复出原始调 制信号。
过调幅
15
5.1.1 AM信号：普通调幅波
m(t)
过调幅失真
0
t
A0 m(t)
A0
0
cos ct
t
用其他的解调方法，
如同步检波。
0 SAM (t)
11
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
调幅定义：载波的振幅随调制信号的变化而变化
m(t)
s(t) H() sm(t)
适当选择带通滤波器
Acos(ct 0)
正弦型载波为 c(t) Acosct 0
式中，A — 载波幅度；
的特性，便可以得到 各种幅度调制信号。
c — 载波角频率；
0 — 载波初始相位（以后假定0 ＝ 0）。
A0
cos ct
2 信号表达式
sAM (t) [ A0 m(t)]cosct A0 cosct m(t) cosct
m(t) － 调制信号，均值为0； A0 － 常数，表示叠加的直流分量。
14
5.1.1 AM信号：普通调幅波
3 信号波形 m(t)
A0 m(t)
A0
cos ct
Sm (t )
4
5.0 基本概念
调制的分类
根据调制信号、载波类型、载波参数变化的不同进行分类。
AM
幅度调制 DSB-SC
幅度调制S：S正B 弦波的幅度随输入信
模拟连续波调制
号的变化V而S变B 化,包括调幅、双边
（简称模拟调制） 带、单边带和残留边带;
连续波调制
FM
数字连续波调制 角度调制
（简称数字调制） 正弦波的P瞬M时角频率或相位随
2
5.0 基本概念
调制的目的
➢提高无线通信时的天线辐射效率。 ➢把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，以实现信道的多
路复用，提高信道利用率。 ➢扩展信号带宽，提高系统抗干扰、抗衰落能力，还可实现传
输带宽与信噪比之间的互换。
3
5.0 基本概念
调制模型
m(t)
调制信号
调制器
S(t)
已调信号
载波 c(t)