模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)
通信原理实验报告 AM DSB SSB(稻谷书屋)
通信原理实验报告题目名称：模拟调制解调实验专业班级：2010级2班学生姓名：刘云龙学生学号：20105081403.1.1 振幅调制(AM)一．实验原理1. 调制部分标准调幅的调制器可用一个乘法器来实现。
2. 解调部分：解调有相干和非相干两种。
非相干系统设备简单，但在信噪比较小时，相干系统的性能优于非相干系统。
这里采用相干解调。
二．实验步骤1．根据AM 调制与解调原理，用Systemview 软件建立一个仿真电路，如下图所示：2. 元件参数配置Token 0: 被调信息信号—正弦波发生器（频率=1000 Hz）Token 1,8: 乘法器Token 2: 增益放大器（增益满足不发生过调制的条件）Token 4: 加法器Token 3,10: 载波—正弦波发生器（频率=50 Hz）Token 9: 模拟低通滤波器（截止频率=75 Hz）Token 5,6,7,11: 观察点—分析窗3. 运行时间设置运行时间=0.5 秒采样频率=20,000 赫兹4. 运行系统在Systemview 系统窗内运行该系统后，转到分析窗观察Token5,6,7,11 四个点的波形。
5. 功率谱在分析窗绘出该系统调制后的功率谱。
三．实验报告1. 观察实验波形：被调信息信号波形载波波形已调波形解调波形整体波形2. AM 的功率谱。
（1）被调信息信号波形（2）载波波形的功率谱（3）已调波形的功率谱（4）解调波形的功率谱3.1.2 双边带调制(DSB)一．实验原理实现双边带调制就是完成调制信号与载波信号的相乘运算。
原则上,可以选用任何非线性器件或时变参量电路来实现乘法器的功能，如平衡调制器或环形调制器。
通常采用的平衡调制器的电路简单、平衡性好，并可将载波分量抑制到- 30~-40dB。
双边带调制节省了载波功率，提高了调制效率，但已调信号的带宽仍与调制信号一样，是基带信号带宽的两倍。
由于双边带信号的频谱是基带信号频谱的线性搬移，所以属于线性调制。
模拟乘法器综合应用实验-调制与解调
3.熟悉并掌握MC1496 乘法器的基本应用。
二、实 验 内 容
1．AM调制信号的产生与测量。 2．AM调制信号的调幅系数测量。 3．DSB调制信号的产生与测量。 4．AM调制与DSB调制信号的频域测量。 5．振副调制的（EWB）仿真实验。
三、实验应知知识
锯齿波
已调信号UAm：经过调制后的高频信号（射频信号）
u AM U c(1 m aco t)s cocts U ccocts 1 2 m acoc s ()t 1 2 m acoc s ()t
三、实验应知知识
六. 调制的基本方式
根据载波受调制参量的不同, 调制可分为三种基本方 式, 它们分别是：
连续波调制，特点：c(t)连续，如(t)=cosωct；
脉冲调制，特点：c(t)为脉冲，如周期矩形脉冲序列。
幅度调制，特点：用: m(t)改变c(t)的幅度，如AM， DSB，SSB，VSB。 频率调制，特点：用: m(t)改变c(t)的频率，如FM。
相位调制，特点：用: m(t)改变c(t)的相位，如PM。
振幅调制AM （调幅）
调制基本方式
频率调制FM （调频）
相位调制PM （调相）
三、实验应知知识
七、振幅调制与实现方法
所谓振幅调制(AM), 就是用调制信号uΩ去控制高频载波信号uc 的振幅,使载波信号的振幅按照调制信号uΩ的规律变化。即已调制 信号uAM变化的周期与调制信号uΩ的周期相同，且幅度的变化与调 制信号的振幅成正比.
模拟乘法器综合应用实验-调制与解 调
一、实 验 目 的
模拟调制可分为线性调制和非线性调制，本次实验研究线性调制。 线性调制的任务是把基带信号的频谱搬移到通带频谱上，以适应 （无线）信道的传输要求，或将多路信号合并起来进行多路传输。 通过本实验：
systemview通信系统仿真_AM、DSBSSB调制解调_数字调制方式仿真2ASK、2FSK、2PSK调制解调抽样定理、增量调制
1引言 (1)2 SystemView的基本介绍 (2)3模拟调制系统的设计与分析 (4)3.1 AM的调制解调 (4)3.1.1 AM的调制解调原理 (4)3.1.2 AM调制解调的仿真设计及分析 (5)3.2 DSB调制解调 (7)3.2.1 DSB调制解调原理 (7)3.2.2 DSB调制解调仿真设计及分析 (7)3.3 SSB的调制解调 (9)3.3.1 SSB的调制原理 (9)3.3.2 SSB的调制解调仿真设计及分析 (10)3.4三种幅度调制系统的比较 (13)4 数字调制解调系统 (14)4.1数字信号基带传输原理 (14)4.2 2ASK的调制解调 (14)4.2.1 2ASK调制与解调基本原理及其分析 (14)4.2.3 2ASK系统仿真设计及分析 (15)4.3 2FSK的调制解调 (18)4.3.1 2FSK调制与解调基本原理及其分析 (18)4.3.2 2FSK系统仿真设计及分析 (19)4.4 2PSK的调制解调 (20)4.4.1 2PSK调制与解调基本原理及其分析 (20)4.4.2 2PSK系统仿真设计及分析 (21)5信号的抽样与恢复 (24)5.1 抽样定理 (24)5.2 信号的采样与恢复仿真及分析 (24)6 增量调制与解调 (27)6.1增量调制原理 (27)6.2 增量调制仿真设计及分析 (28)7 结论 (30)参考文献 (31)在当今信息社会，通信已经成为整个社会的高级“神经中枢”，通信技术变得越来越重要，没有通信的人类社会将是不堪设想的。
通信按传统的理解就是信息的传递与交换。
一般来说，通信系统是由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿组成，其系统组成如图1-1所示：（发送端） （接收端）图1-1 通信系统的组成一般发送端要有调制器，接收端要有解调器，这就用到了调制与解调技术。
调制可分为模拟调制和数字调制，模拟调制常用的方法有AM 调制、DSB 调制及SSB 调制等。
am和dsb振幅调制器的设计
1.设计要求AM和DSB振幅调制器的设计设计要求：用模拟乘法器设计一个振幅调制器，使其能实现AM和DSB信号调制。
主要指标：1. 载波频率：465KHz 正弦波2. 调制信号：1KHz 正弦波3.输出信号幅度：≥3V（峰-峰值）无明显失真2.原理分析2.1振幅调制产生原理所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。
这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。
振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。
在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM）。
为了提高传输的效率，还有载波受到抑制的双边带调幅波（DSB）和单边带调幅波（SSB）。
在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。
2.2标准调幅波（AM）产生原理调制信号是只来来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。
为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。
载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波.工作原理如框图所示。
基带调制信号乘法器加法器标准调制波设载波信号的表达式为： 调制信号的表达式为： 则调幅信号的表达式为： 式中，m ——调幅系数，m= 标准调幅波示意图如下：由图可见，调幅波中载波分量占有很大比重，因此信息传输效率较低，称这种调制为有载波调制。
为提高信息传输效率，广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。
高频载波t Ucm t uc ωcos )(=t m U t u ΩΩ=Ωcos )(tt m ucm t uo ωcos )cos 1()(Ω+=tt Ucmma t t Ucmma t Ucm )cos(cos 21)cos(cos 21cos Ω-+Ω++=ωωωωωUcm Um2.3双边带调幅（DSB ）产生原理在AM 信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由便在传送。
模拟乘法器双边带调幅电路
21
2）多频调制的波形 即式（7-6）非正弦的周期信号的调制。
uΩ
0
t
uAM
t 0
22
3、普通调幅波的频谱与带宽
1）单频调制的频谱与带宽 利用积化和差可把式（7-4）分解为:
（7-7）
单频调幅波是由三个频率分量构成的： 第一项为载波分量； 第二项频率为fc-F,称为下边频分量，其振幅为1/2maUcm ； 第三项频率为 fc+F ,称为上边频分量，其振幅也为1/2maUcm 。
cos(c
)t
（下边带）（7-16）
uSSB (t)
1 2
maU cm
cos(c
)t
（上边带）（7-17）
38
其波形如下：（以下边带调制为例）
uSSB
0
t
单边带调幅波信号波形
单边带调幅信号为等幅波，其频率高于或低于载频。 但多频调制时就不是等幅波了。
39
单边带调幅波的频谱为(上边带调制)
Um/V
双边带信号的包络仍然是随调制信号变化的，但 它的包络已不能完全准确地反映低频调制信号的变 化规律。
双边带信号在调制信号的负半周，已调波高频与 原载频反相，调制信号的正半周，已调波高频与原 载频同相。在t=t1、t2、t3调制电压过零点时波形有 1800的相位突变，其包络已不再反映uΩ(t)的变化规 律。
普通调幅是频谱搬移电路
26
调幅电路的作用： 在时域实现 uΩ(t)和uc(t)相乘； 反映在波形上就是将uΩ(t)不失真地搬移到高频 振荡的振幅上； 频域则将uΩ(t)的频谱不失真地搬移到fc的两边。
27
4、普通调幅波的功率关系
设调制信号为单频正弦波，负载为RL，则载波功率为:
模拟仿真AM-、DSB调制解调过程【范本模板】
模拟仿真AM 、DSB调制解调过程高国栋2015141502020 电子信息学院一、AM信号的调制解调过程1.调制原理AM是调幅，用AM调制与解调可以在电路里面实现很多功能，制造出很多有用又实惠的电子产品，为我们的生活带来便利。
在我们日常生活中用的收音机就是采用了AM调制方式，而且在军事和民用领域都有十分重要的研究课题。
AM是指对信号进行幅度调制。
在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频上，再由天线发射出去。
高频震荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。
振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。
仿真图如下：2。
AM解调原理调制的逆过程叫解调，调制是一个频谱搬移过程，它是将低频信号的频谱搬到载频位置。
从已调信号的频谱中,将位于载频的信号频谱搬移回来。
调制和解调都完成频谱搬移，各种调幅都是利用乘法器实现的。
3。
matlab程序(为使实验更为简便，令调制信号m（t）=1+cos（2π*fm*t)，Ac=1,为正弦信号）Fs=960; ％采样频率N=960; ％采样点n=0：N—1;t=n/Fs; %时间序列A0=10；％载波信号振幅A1=1; ％调制信号振幅fc=120; ％载波信号频率fm=30；％调制信号频率f=n＊Fs/N; ％频率w0=2＊fc＊pi;w1=2*fm*pi;Uc=A0*cos（w0＊t）；％载波信号C1=fft（Uc)；％对载波信号进行傅里叶变换cxf=abs（C1); ％进行傅里叶变换figure（1);subplot(2，1，1)；plot（t,Uc）; title（'载波信号波形’）；axis(［0 0。
1 -20 20]）;subplot（2,1,2）; plot(f（1：N/2）,cxf（1:N/2）)；title('载波信号频谱’）; axis（[0 600 —500 500］）；mes=1+A1*cos（w1＊t）；％调制信号C2=fft(mes)；% 对调制信号进行傅里叶变换zxc=abs（C2)；figure（2）subplot(2，1,1); plot(t，mes)；title（’调制信号’);axis([0 0.5 0 2］）；subplot(2,1,2）; plot（f（1：N/2），zxc（1:N/2))；title（’调制信号频谱’）; axis([0 1000 —500 500]）;Uam=modulate（mes,fc，Fs,'am’）；%AM 已调信号C3=fft（Uam）; ％对AM已调信号进行傅里叶变换asd=abs(C3);figure(3）subplot（2,1，1);plot(t，Uam)；grid on; title(’AM已调信号波形'); axis(［0 0.5 0 5]）;subplot(2，1,2）；plot(f（1：N/2）,asd(1:N/2)),grid; title('AM已调信号频谱'）；axis（［0 600 —200 200]）；Dam=demod（Uam，fc,Fs，’am'); ％对AM调制信号进行解调C4=fft(Dam）；% 对AM解调信号进行傅里叶变换wqe=abs(C4）；figure(4）subplot(2，1，1）; plot（t,Dam)；grid on；title('AM解调信号波形’）；axis(［0 0。
实验一乘法器调幅实验
实验一乘法器调幅实验一、实验目的1、掌握AM、DSB和SSB调制的原理与性质；2、掌握模拟乘法器的工作原理及其调整方法；3、了解小信号检波的原理；4、熟悉用二极管实现检波的方法。
二、实验内容1、产生并观察AM、DSB的波形；2、观察AM、DSB、SSB波的频谱；3、观察DSB波和过调幅时的反相现象；4、用二极管小信号检波器对调幅波进行检波。
三、实验仪器1、20MHz模拟示波器2、调试工具四、实验原理模拟乘法器调幅实验原理图如图1所示。
图1 模拟乘法器调幅实验原理图调制信号从TP2输入，载波从TP1输入。
合理设置调制信号与载波信号的幅度以及乘法器的静态偏置电压（调节W1），可在TT1处观察普通调幅波（AM）和抑制载波双边带调幅波（DSB）。
FL1为10.7MHz的陶瓷滤波器，它的作用是对TT1处调幅波进行滤波，得到抑制载波单边带调幅波（SSB）。
为兼容检波电路的滤波网络，在进行调制与检波实验时，调制信号的频率选择为1KHz左右，载波信号的频率选择为10.7MHz。
为了便于观察各种调幅波的频谱和DSB波的相位突变现象，调制信号的频率选择为500KHz，载波信号的频率选择为11.2MHz。
模拟乘法器调幅部分所产生的普通调幅波和抑制载波双边带调幅波，是小信号检波的输入信号。
五、实验步骤1、连接实验电路在主板上正确插好幅度调制与解调模块，开关K1、K2、K8、K9、K10、K11向左拨，主板GND接模块GND，主板＋12V接模块＋12V，主板－12V接模块－12V，检查连线正确无误后，打开实验箱右侧的船形开关，K1、K2向右拨。
若正确连接，则模块上的电源指示灯LED1、LED2亮。
2、产生并观察AM波和DSB波（1）输入调制信号VΩ本步骤的调制信号可由由低频信号源模块提供。
参考低频信号源的使用方法，用低频信号源产生频率为1KHz，峰峰值约700mV的正弦波调制信号VΩ。
连接信号源的Vout与幅度调制与解调模块的TP2。
实验三模拟乘法器调幅
实验三模拟乘法器调幅一、实验目的1．通过实验了解振幅调制的工作原理。
2．掌握用MC1496来实现AM和DSB的方法，并研究已调波与调制信号，载波之间的关系。
3．掌握用示波器测量调幅系数的方法。
二．实验内容1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。
2．用示波器观察正常调幅波（AM）波形，并测量其调幅系数。
3．用示波器观察平衡调幅波（抑制载波的双边带波形DSB）波形。
4．用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。
三．实验步骤1．实验准备（1）在实验箱主板上插上集成乘法器幅度调制电路模块。
接通实验箱上电源开关，按下模块上开关8K1，此时电源指标灯点亮。
（2）调制信号源：采用低频信号源中的函数发生器，其参数调节如下（示波器监测）：∙频率范围：1kHz∙波形选择：正弦波∙输出峰-峰值：300mV（3）载波源：采用高频信号源：∙工作频率：2MHz用频率计测量（也可采用其它频率）；∙输出幅度（峰-峰值）：200mV，用示波器观测。
2．输入失调电压的调整（交流馈通电压的调整）集成模拟相乘器在使用之前必须进行输入失调调零，也就是要进行交流馈通电压的调整，其目的是使相乘器调整为平衡状态。
因此在调整前必须将开关8K01置“off”（往下拨），以切断其直流电压。
交流馈通电压指的是相乘器的一个输入端加上信号电压，而另一个输入端不加信号时的输出电压，这个电压越小越好。
（1）载波输入端输入失调电压调节把调制信号源输出的音频调制信号加到音频输入端（8P02），而载波输入端不加信号。
用示波器监测相乘器输出端（8TP03）的输出波形，调节电位器8W02，使此时输出端（8TP03）的输出信号（称为调制输入端馈通误差）最小。
（2）调制输入端输入失调电压调节把载波源输出的载波信号加到载波输入端（8P01），而音频输入端不加信号。
用示波器监测相乘器输出端（8TP03）的输出波形。
调节电位器8W01使此时输出（8TP03）的输出信号（称为载波输入端馈通误差）最小。
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模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB）
一、实验目的
1. 掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。
2. 研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。
3. 掌握调幅系数的测量与计算方法。
4. 通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。
5. 了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。
二、实验内容
1. 调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。
2. 实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。
3. 实现抑止载波的双边带调幅波。
4. 实现单边带调幅。
三、实验原理及实验电路说明
幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。
本实验中载波是由晶体振荡产生的465KHz高频信号，1KHz的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
1．集成模拟乘法器的内部结构
集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。
在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。
所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
(1)MC1496的内部结构
在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。
MC1496是四象限模拟乘法器，其内部电路图和引脚图如图11-1所示。
其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。
V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。
图11-1 MC1496的内部电路及引脚图
2）静态工作点的设定
(1)静态偏置电压的设置
静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。
根据MC1496的特性参数，对于图11-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即：
ν8=ν10, ν1=ν4, ν6=ν12
15V≥ν6(ν12)-ν8(ν10)≥2V
15V≥ν8(ν10)-ν1(ν4)≥2V
15V≥ν1(ν4)- ν5≥2V
(2)静态偏置电流的确定
静态偏置电流主要由恒流源I0的值来确定。
当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻VR接正电源+VCC由于I0是I5的镜像电流，所以改变VR可以调节I0的大小，即：
当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-Vee，5脚通过一电阻VR接地，所以改变VR可以调节I0的大小，即：
根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA，一般取。
在本实验电路中VR用6.8K的电阻R15代替.
2．实验电路说明
用MC1496集成电路构成的调幅器电路图如图11-2（见P.61）所示。
图中W1用来调节引出脚1、4之间的平衡，器件采用双电源方式供电（＋12V，－8V），所以5脚偏置电阻R15接地。
电阻R1、R2、R4、R5、R6为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。
载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚8、10之间；载波信号Vc经高频耦合电容C1从10脚输入，C2为高频旁路电容，使8脚交流接地。
调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚1、4之间，调制信号VΩ经低频偶合电容E1从1脚输入。
2、3脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围。
当电阻增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。
已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚6、12之间）输出。
四、实验步骤
1. 静态工作点调测：使调制信号VΩ=0,载波VC=0，调节W1使各引脚偏置电压接近下列参考值：
管脚1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
电压（V）0 -0.74 -0.74 0 -7.16 8.7 0 5.93 0 5.93 0 8.7 0 -8.2
R11、R12 、R13、R14与电位器W1组成平衡调节电路，改变W1可以使乘法器实现抑止载波的振幅调制或有载波的振幅调制和单边带调幅波。
为了使MCl496各管脚的电压接近上表，只需要调节W1使1、4脚的电压差接近0V即可，方法是用万用表表笔分别接1、4脚，使得万用表读数接近于0V。
2. 抑止载波振幅调制：J1端输入载波信号VC(t),其频率fC=465KHz,峰－峰值VCP－P＝500mV。
J5端输入调制信号VΩ(t)，其频率fΩ＝1KHz，先使峰－峰值VΩP－P＝0，调节W1，使输出VO=0(此时ν4＝ν1)，再逐渐增加VΩP－P，则输出信号VO（t）的幅度逐渐增大，于TH3测得。
最后出现如图11-3所示的抑止载波的调幅信号。
由于器件内部参数不可能完全对称，致使输出出现漏信号。
脚1和4分别接电阻R12和R14，可以较好地抑止载波漏信号和改善温度性能。
3. 全载波振幅调制，J1端输入载波信
号Vc(t) , fc=465KHz, VCP－P＝500mV，调节平衡电位器W1，使输出信号VO（t）中有载波输出（此时V1与V4不相等）。
再从J2端输入调制信号，其fΩ＝1KHz，当VΩP－P由零逐渐增大时，则输出信号VO（t）的幅度发生变化，最后出现如图13-4所示的有载波调幅信
号的波形，记下AM波对应Vmmax和Vmmin，并计算调幅度m。
4. 步骤同3，从J6处观察输出波形。
5. 加大VΩ，观察波形变化，比较全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形.
五、实验报告要求
管脚1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
电压（V）
1．整理实验数据，写出实测MC1496各引脚的实测数据。
2．画出调幅实验中m＝30％、m＝100％、m > 100% 的调幅波形,分析过调幅的原因。
3．画出当改变W1时能得到几种调幅波形，分析其原因。
4. 画出全载波调幅波形、抑止载波双边带调幅波形及单边带调幅波形，比较三者区别。
六、实验仪器
1．高频实验箱1台
2．双踪示波器1台
3．万用表1块。