关于振幅调制解调课件
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第五章振幅调制及解调2

(5.3―14)
EB U B 相应的 0.5 通角等于 即 2 T
4
4 4 iCE 2u gm ( cos C t cos3C t cos5C t ) 3 5 (5.3―15) 2 gmuk2 (C t )
第5章
振幅调制及解调
与式(5.3―15)相应的频谱如图5.25所示。用中心频
第5章
振幅调制及解调
iC C I0 (t)
A
EB 0
B 0 UB′ U1 m
I00 u BE u1 0
I01
t
t
图5.21 时变静态电流波形
第5章
振幅调制及解调
gm 2 gm g (t ) T1 T1
n 1
n Sa ( ) cos n1t T1
(5.3―9)
1 2 2 2 g (t ) gm ( cos 1t cos31t cos51t ) 2 3 5 (5.3―10)
t
2 5
2
0
图5.23 单向开关函数波形及频谱
第5章
振幅调制及解调
根据上面的分析,可知时
变状态工作的晶体三极管集电极
电流
iC I 0 (t ) g (t )u2
(5.3―11)
其中
I0 (t ) gm (u1 U B EB )k1 (1t ) g (t )(u1 U B EB )
第5章
振幅调制及解调
第5章 振幅调制及解调
5.1 概述 5.2 振幅调制信号分析
5.3 振幅调制方法
5.4 振幅调制电路
5.5 振幅解调方法
5.6 振幅解调电路
Chapter 9 振幅调制与解调PPT课件

§9.2 振幅调制原理
一、概述
调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号 上去的过程。
按照所采用的载波波形区分,调制可分为连续波(正弦 波)调制和脉冲调制。
连续波调制以单频正弦波为载波,可用数学式表示,受 控参数可以是载波的幅度A,频率或相位。因而有调幅 (AM)、调频(FM)和调相(PM)三种方式。
ma
KdV Vo
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程度。一
般0<ma≤1。
2. 普通调幅波的波形图
当载波频率 o 调制信号频率,0<ma≤1,则可画出
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。
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 v(t)V co ts
载波信号
v0(t)V 0coo st
则 调幅信号为 V (t)V oK dV co ts
V Vo o((1 1 m KV adV c oo c ots) st)
脉冲调制以矩形脉冲为载波,受控参数可以是脉冲高 度、脉冲重复频率、脉冲宽度或脉冲位置。相应地,就有 脉冲调幅(PAM,包括脉冲编码调制PCM),脉冲调频 (PFM),脉冲调宽(PWM)和脉冲调位(PPM)。
本课程只研究各种正弦调制方法性能和电路。
二、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
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
【精编】第十三讲-振幅调制及其解调..幻灯片

实现“零变更”施工
深化设计 ——施工图设计单位一般不提供BIM服务
T1
+
uc
-
T3
+
uAM
Ucc
+-
uΩ
T2
-
Ucc0
图6-12 集电极调幅电路
uC
0
t
Ic1 过压区 欠压区
Ic1
Ucc0+uΩ Ucc0
0
Ucc0 临界
Ucc 0
0
t ic
t
0
uΩ
0
t
(a)
ic1
t
0
t
(b)
※在集电极调幅时,功率放大器应工作在过压状态。
图6-13 集电极调幅的波形示意图
+
uc
波形示意图如图6-2所示。
f (t)
0
t
uAM(t)
未调制
(a) 包络
0
t
(b)
图6-2 实际调制信号的调幅波形
式中, f (t)是均值为零的归一化调制信号 f t 1 , 若 max
将调制信号分解为
f(t) Uncos(ntn) n1
则调幅波表示式为
u A M (t) U c [ 1 m n c o s ( n tn )]c o sc t 6 -7
特点: a. g(t) ∝ uΩ(与AM波的振幅不同); b. DSB波既调幅又调相(填充频率 ≠ fc )。
优点:发射的全部功率都载有消息。 应用场合:彩色电视中的色度信号、数据通信。
3. 单边带信号(SSB-Single Side Band)
单边带(SSB)信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一 个边带或在调制过程中,直接将一个边带抵消而成。单 频调制时, uDSB(t)= k·uΩ·uc。
振幅调制与解调原理.ppt

2
由式(6.2.10)可以看出, 产生双边带调幅信号的最直接法 就是将调制信号与载波信号相乘。
由于双边带调幅信号的包络不能反映调制信号, 所以包络 检波法不适用, 而同步检波是进行双边带调幅信号解调的主要 方法。与普通调幅信号同步检波不同之处在于, 乘法器输出频 率分量有所减少。
设 双 边 带 调 幅 信 号 如 式 (6.2.10) 所 示 , 同 步 信 号 为 ur(t)=Urmcosωct, 则乘法器输出为:
设输入普通调幅信号uAM(t)如式(6.2.1)所示, 图6.2.5中非 线性器件工作在开关状态, 其特性可用第5章第5.3节式(5.3.5) 那样的单向开关函数来表示, 则非线性器件输出电流为:
io(t)=guAM(t)·K1(ωct)
=gUcm(1+MacosΩt)cosωct·
[1 2
(1)n1
6.2.3
单边带调幅方式是指仅发送上、下边带中的一个。如以发送 上边带为例, 则单频调制单边带调幅信号为:
uSSB(t)= kUmUcm cos(ωc+Ω)t (6.2.12) 2
由上式可见, 单频调制单边带调幅信号是一个角频率为 ωc+Ω的单频正弦波信号, 但是, 一般的单边带调幅信号波形却 比较复杂。不过有一点是相同的, 即单边带调幅信号的包络已 不能反映调制信号的变化。单边带调幅信号的带宽与调制信号 带宽相同, 是普通调幅和双边带调幅信号带宽的一半。
如果同步信号与发射端载波同频不同相, 有一相位差θ, 即 ur=Urmcos(ωct+θ),则乘法器输出中的Ω分量为 1
2
k2UcmUrmMacosθcosΩt。 若θ是一常数, 即同步信号与发射端载波 的相位差始终保持恒定, 则解调出来的Ω分量仍与原调制信号
由式(6.2.10)可以看出, 产生双边带调幅信号的最直接法 就是将调制信号与载波信号相乘。
由于双边带调幅信号的包络不能反映调制信号, 所以包络 检波法不适用, 而同步检波是进行双边带调幅信号解调的主要 方法。与普通调幅信号同步检波不同之处在于, 乘法器输出频 率分量有所减少。
设 双 边 带 调 幅 信 号 如 式 (6.2.10) 所 示 , 同 步 信 号 为 ur(t)=Urmcosωct, 则乘法器输出为:
设输入普通调幅信号uAM(t)如式(6.2.1)所示, 图6.2.5中非 线性器件工作在开关状态, 其特性可用第5章第5.3节式(5.3.5) 那样的单向开关函数来表示, 则非线性器件输出电流为:
io(t)=guAM(t)·K1(ωct)
=gUcm(1+MacosΩt)cosωct·
[1 2
(1)n1
6.2.3
单边带调幅方式是指仅发送上、下边带中的一个。如以发送 上边带为例, 则单频调制单边带调幅信号为:
uSSB(t)= kUmUcm cos(ωc+Ω)t (6.2.12) 2
由上式可见, 单频调制单边带调幅信号是一个角频率为 ωc+Ω的单频正弦波信号, 但是, 一般的单边带调幅信号波形却 比较复杂。不过有一点是相同的, 即单边带调幅信号的包络已 不能反映调制信号的变化。单边带调幅信号的带宽与调制信号 带宽相同, 是普通调幅和双边带调幅信号带宽的一半。
如果同步信号与发射端载波同频不同相, 有一相位差θ, 即 ur=Urmcos(ωct+θ),则乘法器输出中的Ω分量为 1
2
k2UcmUrmMacosθcosΩt。 若θ是一常数, 即同步信号与发射端载波 的相位差始终保持恒定, 则解调出来的Ω分量仍与原调制信号
第五章 振幅调制与解调.ppt [修复的]
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v v (1) 设载波信号: c (t ) Vcm cosct 调制信号: (t ) Vm cost 调 幅信号为: v(t ) Vm (t ) cosct
由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系,则
Vm (t ) Vcm kaVm cost Vcm (1 kaVm cost ) Vcm (1 ma cost ) Vcm
式中ma为调制度,
ma
k aVm Vcm
v(t ) Vcm (1 ma cost ) cosct
若实际传送的调制信号是一个连续频谱的限带信号f(t),则
v(t ) Vcm (1 ka f (t )) cosct
若将
f (t )
分解为
f ( t ) U n cos( n t n )
解:下图为AM波在m=0.5和m=1的波形和DSB信号的波形
例2 某调幅发射机的调制制式为普通调幅波,已知载波 频率为500KHZ,载波功率为100KW,调制信号频率 为20HZ ~5KHZ,调制系数为 m = 0.5,试求该调幅 波的: 解:1、频带宽度? 2、在m = 0.5 调制系数下的总功率? 3、在最大调制系数下的总功率?
n 1
1 1 Vcm cosc t mn cos(c n )t mn cos(c n )t 2 n 2 1 1 Vcm cosc t mn cos(c n )t mn cos(c n )t n 2 n 2
(1)单一频率信号调 幅
v(t ) Vcm (1 ma cost ) cosc t Vcm[cosc t 1 1 ma cos(c )t ma cos(c )t ] 2 2
由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系,则
Vm (t ) Vcm kaVm cost Vcm (1 kaVm cost ) Vcm (1 ma cost ) Vcm
式中ma为调制度,
ma
k aVm Vcm
v(t ) Vcm (1 ma cost ) cosct
若实际传送的调制信号是一个连续频谱的限带信号f(t),则
v(t ) Vcm (1 ka f (t )) cosct
若将
f (t )
分解为
f ( t ) U n cos( n t n )
解:下图为AM波在m=0.5和m=1的波形和DSB信号的波形
例2 某调幅发射机的调制制式为普通调幅波,已知载波 频率为500KHZ,载波功率为100KW,调制信号频率 为20HZ ~5KHZ,调制系数为 m = 0.5,试求该调幅 波的: 解:1、频带宽度? 2、在m = 0.5 调制系数下的总功率? 3、在最大调制系数下的总功率?
n 1
1 1 Vcm cosc t mn cos(c n )t mn cos(c n )t 2 n 2 1 1 Vcm cosc t mn cos(c n )t mn cos(c n )t n 2 n 2
(1)单一频率信号调 幅
v(t ) Vcm (1 ma cost ) cosc t Vcm[cosc t 1 1 ma cos(c )t ma cos(c )t ] 2 2
第五章振幅调制与解调PPT课件

调制信号
Ω
载波
调幅波
下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
19
(2) 限带信号的调幅波
v A
(t)
M
V01
n
mncosΩntco s 0t
V0co s 0t
n
12mncos(0 Ωn)t 12mncos(0 n)t
V0co s 0t n 12mncos(0 n)t n 12mncos(0 n)t
c2
频谱搬移
5
2. 调制的原因 可实现的回路带宽
基带信号特点:频率变化范围很大。
低频(音频): 20Hz~20kHz
fmax 1000 f m in
BW 20k 2 f0 10k
高频(射频): 高频窄带信号
AM广播信号: 535 ~1605kHz,BW=20kHz
f max 3 f min
v0V0cos0t
ma 0 0ma 1
maa 1
17
图 5.2.2 由非正弦波调制所得到的调幅波
m上
Vmax V0 V0
m下
V0
Vmin V0
18
2. 普通调幅波的频谱 (1)由单一频率信号调 幅
vA( M t) V 0(1m aco Ω )scto0 ts V 0co0 ts 1 2m aco0s Ω ()t1 2m aco0s Ω ()t
2. 调制的原因 从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波,天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟,一般不宜短于1/4波长。
音频信号: 20Hz~20kHz 波长:15 ~15000 km 天线长度: 3.75 ~3750km
4
2. 调制的原因 便于不同电台相同频段基带信号的同时接收
Ω
载波
调幅波
下边频
ω0
上边频
ω0-Ω ω0+Ω
19
(2) 限带信号的调幅波
v A
(t)
M
V01
n
mncosΩntco s 0t
V0co s 0t
n
12mncos(0 Ωn)t 12mncos(0 n)t
V0co s 0t n 12mncos(0 n)t n 12mncos(0 n)t
c2
频谱搬移
5
2. 调制的原因 可实现的回路带宽
基带信号特点:频率变化范围很大。
低频(音频): 20Hz~20kHz
fmax 1000 f m in
BW 20k 2 f0 10k
高频(射频): 高频窄带信号
AM广播信号: 535 ~1605kHz,BW=20kHz
f max 3 f min
v0V0cos0t
ma 0 0ma 1
maa 1
17
图 5.2.2 由非正弦波调制所得到的调幅波
m上
Vmax V0 V0
m下
V0
Vmin V0
18
2. 普通调幅波的频谱 (1)由单一频率信号调 幅
vA( M t) V 0(1m aco Ω )scto0 ts V 0co0 ts 1 2m aco0s Ω ()t1 2m aco0s Ω ()t
2. 调制的原因 从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波,天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟,一般不宜短于1/4波长。
音频信号: 20Hz~20kHz 波长:15 ~15000 km 天线长度: 3.75 ~3750km
4
2. 调制的原因 便于不同电台相同频段基带信号的同时接收
第七章 振幅调制与解调ppt课件

S2t的 傅 立 叶 展 开 为 :
图 9.4.3 平衡斩波调幅器方框图
S 2 t= 4 c o s 0 t 3 4 c o s3 0 t 5 4 c o s5 0 t
则斩波后电压为:
可见,平衡斩波调幅没有低频分量, 而且高频分量振幅也提高了一倍。
v t = 4 v tc o s0 t 3 4 v tc o s 3 0 t 5 4 v tc o s 5 0 t
模拟乘法器输出电压频谱图
1 2 K1V1mV2 m
1 2 K1V1mV2 m
0
0 Ω 0 0 Ω
ω
V1、V2很小时: vo K1v1v2
当输入信号大时:
vo K2V1V2
式中: K22I0Rc常 数
V1
tanh
Z1 2
tanh
qv1 2kT
V2
tanh
Z2 2
tanh
qv2 2kT
参阅图中电流与电压正方向, 即可求得输出电压为:
voi1i2R
Rb1v1v2b2 v12v22
Rb1v2b2vv
串联双二极管平衡调幅器简化电路
Rb1VcosΩtb2V0Vcos0Ωtb2V0Vcos0Ωt
平衡调幅频谱图
v o R b 1 V c o s Ω t b 2 V 0 V c o s 0 Ω t b 2 V 0 V c o s 0 Ω t
显然: 调幅度ma 2aa12V
结论: ➢调幅度ma的大小由调制信号电压振幅VΩ及调制器的特性曲线 决定,亦即由a1、a2所决定。 ➢通常a2<<a1,因此用这种方法所得到的调幅度是不大的。
End
图 9.3.2 串联双二极管平衡调幅器简化电路
平衡调幅器的输出电压只有两个上、下边带,没有载波。 亦即平衡调幅器的输出是载波被抑止的双边带。
第6章振幅调制与解调

(1 2
2
cos 0t
2
3
cos 30t
2
5
cos 50t
)
BPF
v(t
)
1
V
cos(0
)t
1
V
cos(0
)t
第12页/共30页
6.3 斩波调幅
改用双刀双掷开关,实现对称斩波 (平衡斩波)
1 S2 (t) 1
cos0t 0 cos0t 0
S2 (t)
4
cos 0t
4
3
cos 30t
4
5
cos 50t
其中:
ma
V VCC
在过压状态下, 、 随 iC几0 乎成iC线m1性变v化CC,即
线性调幅。
iC0 IC0 (1 ma cos t) iCm1 Icm1(1 ma cos t)
第18页/共30页
6.4 高电平调幅
⑴ 未调制时(载波状态 v 0 )
——电路分析同第六章的功放
vCC VCC
iCm1 Icm1
2a2RV0V cos(0 )t]
——载波被抑制的双边带( )
第11页/共30页
DSB
6.3 斩波调幅
1、工作原理
1 S1(t) 0
cos0t 0 cos0t 0
cos0t 0 cos0t 0
S打开 v(t) v (t) S闭合 v(t) 0
v(t) v (t)S1(t)
V
cos t
对于音频( )信号, 相当短C路c,交流等效电阻:
R
Rri 2 R ri2
R // ri2
R
R为直流负载电阻
不产生负峰切割失真的条件:
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- 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)。
调制方程:
v A M V 0 (1 m ac o s t)c o s0 t
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
1. 普通调幅波的数学表示式
首先讨论单音调制的调幅波。
载波信号: v0V0cos0t 调制信号: vVco st
3. 检波的分类
二极管检波器 器件
三极管检波器
检波
小信号检波器 信号大小
大信号检波器
包络检波器 工作特点
同步检波器
End
9.2.1 调幅波的数学表示式与频谱 9.2.2 调幅波中的功率关系
定义:
振幅调制
Amplitude Modulation
用调制信号去控制载波信号振幅,使载波信号瞬时幅度随调制信号作线性变化的过程
调制信号:是指由原始消息(如声音、数据、图象等)转变成的低频或视频 信号。可以是模拟信号,也可是数字信号。通常用uΩ或f(t)表示。
载波信号:是指未受调制的高频振荡信号。可以是正弦信号,也可是非正弦 信号。
已调波信号:是指受调制后的高频信号,即已经把调制信号加载到载波中的 信号。
解调:是调制的逆过程,即从已调波信号中提取原调制信号的过程。
ma
k aV V0
常用百分比数表示。
v A M V 0 ( 1 m ac o t)c so 0 ts
V m (t) V 0(1 m aco t) s
VmaxVo(1ma)
Vo
VminVo(1ma)
ma 1 2(VmVa0xVmi)nVmV a0 xV0 V0 VV 0min 波形特点: (1)调幅波的振幅(包络)变化规律与调制信号波形一致 (2) 调幅度ma反映了调幅的强弱度
%绘图
plot(t,V0m*(1+m*cos(wb*t)),'b',t,-V0m*(1+m*cos(wb*t)),'b',t,vam,'r');
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
vdsb=V0m*m*cos(wb*t).*cos(w0*t); ; %DSB调制
figure;
plot(t,V0m*(m*cos(wb*t)),'b',t,-V0m*(m*cos(wb*t)),'b',t,vdsb,'r');
0.5
0
-0.5
-1
-1.5 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
5
4
m>1
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
附: AM调制仿真程序( Matlab)
t=0:0.0001:0.1; %时间
调制信号
Ω
载波
调幅波
下边频
ω0
上边频
535 ~1605kHz,BW=20kHz BW 20k 1 f0 100k0 50
BW f 0 Q
low
20 10k 20k
100k
频谱搬移
1000k
high
3. 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
4. 调幅的方法
调幅方法
平方律调幅 低电平调幅
振幅调制:是指利用调制信号去控制载波的振幅,使载波信号的振幅按调 制信号的规律变化。
2. 调制的原因 4从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波,天线的几何 尺寸必须和信号波长相比拟,一般不宜短于1/4波长。
音频信号: 20Hz~20kHz 波长:15 ~15000 km 天线长度: 3.75 ~3750km
wb=2*pi*20;
%调制波频率20Hz
w0=2*pi*500; %载波频率500Hz
Vbm=6;
%调制波振幅
V0m=10;
%载波振幅
%调制信号
vb=Vbm*cos(wb*t);
%载波信号
vc=V0m*cos(w0*t);
%调制指数
m=Vbm/V0m; %默认系统灵敏度ka为1。
%已调波信号
vam=V0m*(1+m*cos(wb*t)).*cos(w0*t); %AM调制
斩波调幅
集电极调幅 高电平调幅
基极调幅
End
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 还原出原调制的信号。
图 9.1.1 检波器的输入输出波形
图 9.1.2 检波器检波前后的频谱
2. 组成
图 9.1.3 检波器的组成部分
图 9.2.2
由非正弦波调制所得到的调幅波
m上
Vmax V0 V0
m下
V0
Vmin V0
2. 普通调幅波的频谱 (1)由单一频率信号调 幅
vA( M t) V 0(1m aco Ω )scto0 ts V 0co0 ts 1 2m aco0s Ω ()t1 2m aco0s Ω ()t
vVcoΩ s t
v0V0cos0t
ma 0 0ma 1
maa 1
AM调制
1.5
m<1
1
m:调制度(调制指数)
ma
ka
V V0
包络振幅 载波振幅
Matlab 仿真波形图
2
1.5
m=1
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
调 幅信号(已调波): vAM Vm(t)co0st
由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系,即有:
V m (t) V 0kaV co ts,式中 k a 为比例常数
即:
V m (t) V 0 ( 1 k V a V 0 co t)s V 0 ( 1 m aco t)s
式中ma为调制度,
2. 调制的原因 4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
2. 调制的原因 4可实现的回路带宽
基带信号特点:频率变化范围很大。
低频(音频): 20Hz~20kHz
fmax 1000 f m in
BW 20k 2
f0 10k
高频(射频): 高频窄带信号
AM广播信号: f max 3 f min
关于振幅调制解调
9.7 残留边带调幅 9.8 高电平调幅 9.9 包络检波 9.10 同步检波 9.11 单边带信号的接收
9.1.1 振幅调制简述 9.1.2 检波简述
1.定义
高频振荡 缓冲 声音
倍频 话筒
高频放大
音频放大
发
调制
射 天
线
调制:将要传送的信息装载到某一高频载频信号上去的过程。
1.定义