第五章振幅调制与解调
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1、5.1 5.1 概述概述5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述5.1.2 检波简述检波简述5.1.1 5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述将要传送的信息装载到某一高频将要传送的信息装载到某一高频载频信号上去的过程。载频信号上去的过程。高频振荡高频放大话筒声音缓冲发射 天线倍频调制音频放大1.定义定义2. 调制的原因调制的原因4从切实可行的天线出发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，一般不宜短于尺寸必须和信号波长相比拟，一般不宜短于1/4（至少要（至少要大于大于1/10）波长。）波长。音频信号音频信号
2、: 20Hz20kHz 波长：波长：15 15000 km天线长度天线长度: 3.75 3750km5.1.1 5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述2. 调制的原因调制的原因4便于不同电台相同频段基带信号的同时接收便于不同电台相同频段基带信号的同时接收频谱搬移频谱搬移1c2c5.1.1 5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述2. 调制的原因调制的原因4可实现的回路带宽可实现的回路带宽基带信号特点：频率变化范围很大。基带信号特点：频率变化范围很大。QfBW0高频窄带信号高频窄带信号频谱搬移频谱搬移低频（音频）低频（音频）: 20Hz20kHz1000minmaxff高频（射频）高频（射频）:3mi
3、nmaxffAM广播信号广播信号: 535 1605kHz，BW=20kHz501k1000k200fBW2k10k200fBWlowhigh2020k10k1000k100k5.1.1 5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述3. 调制的方式和分类调制的方式和分类调幅调幅调相调相调制调制连续波调制连续波调制脉冲波调制脉冲波调制脉宽调制脉宽调制振幅调制振幅调制编码调制编码调制调频调频脉位调制脉位调制5.1.1 5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述End4. 调幅的方法调幅的方法平方律调幅平方律调幅斩波调幅斩波调幅调幅方法调幅方法低电平调幅低电平调幅高电平调幅高电平调幅集电极调幅集电极调幅基极调幅基
4、极调幅5.1.1 5.1.1 振幅调制简述振幅调制简述5.1.2 5.1.2 检波简述检波简述从振幅受调制的高频信号中从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原出原调制的信号。1.定义定义 高 频 放 大 fs fs 本 地 振 荡 fo 混 频 fo fs = fi fi 低 频 放 大 检 波 中 频 放 大 F F 5.1.2 5.1.2 检波简述检波简述5.1.2 5.1.2 检波简述检波简述5.1.2 5.1.2 检波简述检波简述2. 组成组成End3. 检波的分类检波的分类二极管检波器二极管检波器三极管检波器三极管检波器检波检波器件器件信号大小信号大小小信号检波器小信号检波器
5、大信号检波器大信号检波器工作特点工作特点包络检波器包络检波器同步检波器同步检波器5.1.2 5.1.2 检波简述检波简述5.2 5.2 调幅波的性质调幅波的性质5.2.1 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱5.2.2 调幅波中的功率关系调幅波中的功率关系5.2.1 5.2.1 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱1. 普通调幅波的数学表示式普通调幅波的数学表示式首先讨论单音调制的调幅波。首先讨论单音调制的调幅波。载波信号：载波信号： tV000cosv调制信号：调制信号： tVcosv调幅信号（已调波）：调幅信号（已调波）： 由于调由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性
6、关系，即有：幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有： tVkVtVcos)(a0m，式中，式中ak为比例常数为比例常数即：即： )cos1()cos1()(a00a0mtmVtVVkVtV式中式中ma为调幅度为调幅度， 0aaVVkm常用百分比数表示。常用百分比数表示。ttmV0a0AMcos)cos1(vu(t)包络函数包络函数 波形特点：波形特点： (1) 调调幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致幅波的振幅（包络）变化规律与调制信号波形一致(2) 调幅度调幅度ma反映了调幅的强弱度反映了调幅的强弱度 )1 (aomaxmVVoV)1 (aominmVV5.2.1 5.2.1 调幅波
7、的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱);cos1()(a0mtmVtV0min000max0minmaxa)(21VVVVVVVVVmttmV0a0AMcos)cos1(vtV000cosvtV cosv0am1am10a m5.2.1 5.2.1 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱1am00maxVVVm上5.2.1 5.2.1 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱0min0VVVm下2. 普通调幅波的频谱普通调幅波的频谱（1）由单一频率信号调）由单一频率信号调 幅幅tmtmtVttmVt)cos(21)cos(21coscos)cos1 ()(0a0a000
8、a0AMv 调制信号0载波调幅波0+上边频0-下边频5.2.1 5.2.1 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱nnnnntmtmtVtmtmtVttmVt)cos(21)cos(21cos)cos(21)cos(21coscoscos1)(0000000000nnnnnnnnnAMv信号带宽信号带宽max2B 0 (2) 限带信号的调幅波限带信号的调幅波maxo 调幅波maxmaxmaxmax调制信号载波0+max上边带0-max下边带End5.2.1 5.2.1 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱5.2.2 5.2.2 调幅波中的功率关系调幅波中的功率关系 如果将
9、普通调幅波输送功率至电如果将普通调幅波输送功率至电阻阻R上，则载波与两个边频将分别得上，则载波与两个边频将分别得出如下的功率：出如下的功率：00002Vma02Vma00V载波功率载波功率:RVP20oT21上边频或下边频上边频或下边频: :oT2a20aSB2SB1412121PmRVmPP在调幅信号一周期内，在调幅信号一周期内，AMAM信号的平均输出功率是信号的平均输出功率是oTaDSBoTAMPmPPP)211 (2tmtmtVttmVt)cos(21)cos(21coscos)cos1 ()(0a0a000a0AMv当当ma1时，时，PoT(2/3)Po ；当当ma0.5时，时，PoT
10、(8/9)Po ； 载波本身并不包含信号，但它的功率却占整个调幅波功率载波本身并不包含信号，但它的功率却占整个调幅波功率的绝大部分。的绝大部分。 从调幅波的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量才实际地从调幅波的频谱图可知，唯有它的上、下边带分量才实际地反映调制信号的频谱结构，而载波分量仅是起到频谱搬移的作用，反映调制信号的频谱结构，而载波分量仅是起到频谱搬移的作用，不反映调制信号的变化规律。不反映调制信号的变化规律。oT2aDSBoTAMPmPPP)211 ( End5.2.2 5.2.2 调幅波中的功率关系调幅波中的功率关系00002Vma02Vma00V电压电压表达式表达式普通调幅波普通调幅
11、波ttmV0a0cos)cos1 (抑制载波的双边带调幅波抑制载波的双边带调幅波ttVm00acoscos单边带信号单边带信号tVm)cos(200a)cos(2(00tVma或波形图波形图频谱图频谱图 0- 0+ 0a21Vm 0- 0+ 0a21Vm 信号信号带宽带宽)2( 2)2( 22 0- 0+ 三种振幅调制信号三种振幅调制信号5.2.2 5.2.2 调幅波的数学表示式与频谱调幅波的数学表示式与频谱5.3 5.3 高电平调幅高电平调幅5.3.1 集电极调幅集电极调幅5.3.2 基极调幅基极调幅5.3 5.3 高电平调幅高电平调幅 高电平调幅就是在高电平调幅就是在功率电平高的级功率电平
