第六章振幅调制解调及混频要点

其中：m n
k a U n UC
4
高频电子线路
uAM Uc (1 ma cos t ) cos c t
u U cos t
uc Uc cos ct
Umax Uc (1 ma )
Uc
Umin Uc (1 ma )
波形特点：
ma
1 2
U max U min Uc
maa 1
（1）调幅波的振幅（包络）变化规律
(3) DSB波的频谱成份中抑制了载波分量，全部功率为边带占有，功率利
用率高于AM波。
(4) 占用频带 B 2 max 2Fmax
11
高频电子线路
（三） SSB信号
在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提高系统的
功率和带宽效率，常采用单边带（SSB）调制系统
单边带(SSB)信号是由双边带调幅信号中取出其中的任一个
调制灵敏度。
U m( t ) Uc Uc( t )
Uc kaU cos t
m Uc kaU
Uc
Uc
Uc (1 m cos t)
为调幅度（调制度）
u AM U c (1 m cos t ) cos c t
3
高频电子线路
u AM U c (1 mcos t ) cos c t
(t)
1 2
kU U c
cωc+Ωmax ω
U cos(c )t
ωc-Ωmax
ω
12
高频电子线路
上边带信号 下边带信号
uSSBU
(t)
1 2
kU U c
cos(c
)t
U cos(c )t
uSSBL
(t)
1 2
kU U c
cos(c
)t
U cos(c )t
单步调制时的SSB信号仍是等幅波但它与原 载波是不同的。 SSB信号的振幅与调制信号振 幅成正比，它的频率随调制信号频率的不同而 不同，因此它包含有信息特征。
2
高频电子线路
一、 振幅调制（AM）信号分析
1. 表达式及波形
（1） 设：载波信号：uc Uc cos ct 调制信号：u U cos t
那么调 幅信号（已调波）可表示为：
uAM U m (t ) cos ct 一般用ma表示，
由于调幅信号的振幅与调制信号 成线性关系，即有：
以说明是调幅 ka为比例系信数号，又称为
相加器
uAM
uc 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。7
高频电子线路
3、调幅波的功率
载波功率
Pc
1
2
uc2 RL
dct
U
2 C
2RL
上、下边频的平均功率
P边频
1 2RL
( mUc 2
)2
m2 4
Pc
AM信号的平均功率
Pav
1
2
Pdt
Pc
(1
m2 2
)
两个边频功率与载波功率的比值为
时(m=1)，双边带功率为载波功率1的 ，只占用了调幅波
2
功率的1
3
，而当m 12,
Pc
8 9
PAM
9
高频电子线路
（二）双边带信号
在AM调制过程中，如果将载波分量抑制就形成抑制 载波的双边带信号，简称双边带信号，它可以用载波和调制 信号直接相乘得到，即：
uDSB ku (t ) uc (t )
调制信号为单一频率信号：
uDSB kUUc cos t cos 0t
1 2
kUU0 cos(c
)t
cos(c
)t
10
高频电子线路
波形与频谱
调制信号
下边频
载波
c 上边频
(1) DSB信号的包络正比于调制信号 U cos t
(2) DSB信号载波的相位反映了调制信号的极性，即在调制信号负半周 时，已调波高频与原载波反相。因此严格地说，DSB信号已非单纯的振 幅调制信号，而是既调幅又调相的信号。
与调制信号波形一致
(2) 调幅度ma反映了调幅的强弱程度
，
一般ma值越可大以调看幅出越：深：mmaa
0时 1时
未调幅 最大调幅(百分之百)
ma
1时
过调幅 , 包络失真, 实际电路中必须避5免
高频电子线路
2、调幅波的频谱
uAM Uc (1 ma cos t ) cos c t
u AM
(t)
Uc
一般，实际中传送的调制信号并非单一频率的信号，常为 一个连续频谱的限带信号 f ( t ) 。
则 uAM Uc[1m f (t)]cosct
若将 f (t) 分解为： f (t ) Un cos(nt n ) n1
则有 uAM Uc 1 mn cos(nt n ) cos ct n1
边频功率 载波功率
m2 2
调幅波的最大功率和最小功率
Pmax Pc 1 m2
Pmin Pc 1 m2
8
高频电子线路
由于在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带内，
而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了整个调幅波
功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪费大，效率低。但
AM波调制方便，解调方便，便于接收。如当100%调制
边带部分，即可成为单边带调幅信号。其单频调制时的表示式
为：
uDSB (t )
1 2
kUUc cos(c
)t
cos(c
)t
上边带信号
uSSBU
(t)
1 2
kU U c
cos(c
)t
U cos(c )t
限带信号
载波
Ωmax 上边频带信号
ωc-Ωmax
ωc ωc+Ωmax ω
下边带信号
uSSBL
f fc
f fc F fc fc F
f / Hz
则AM信号占用的带宽 BAM 2Fmax
f / H6z
高频电子线路
AM信号的产生原理框图 由于：uAM Uc (1 ma cos t )cosct
Uc cosct ma cos t Uc cosct
u
相加器
乘法器
uAM
直流 乘法器
u
uc
高频电子线路
第六章 振幅调制、解调与混频
第一节 振幅调制 第二节 调制信号的解调 第三节 混频 第四节 混频器的干扰
1
高频电子线路
第一节 振幅调制
调制：就是用调制信号（uΩ或 f(t)）去控制载波（uc和ic） 某个参数的过程。
调制信号：由原始信号转变成的低频或视频信号。 载波：未受调制的高频振荡信号 。 振幅调制：由调制信号去控制载波的振幅 。 振幅调制分为三种方式： 普通的调幅方式（AM） 抑制载波的双边带调制（DSB－SC） 抑制载波的单边带调制（SSB －SC）
cosct
m 2
Uc
cos(c
)t
m 2
Uc
cos(c
)t
单频调制的调幅波包含三个频率分量， u
它是由三个高频正弦波叠加而成。
f
单频调制时，调幅波占用的带宽
uc F
BAM 2F
在多频调制情况下，各个低频频率分量 所引起的边频对组成了上、下两个边带
调制信号为一连续谱信号或多频信号， 其最高频率为Fmax