振幅調(diào)制與解調(diào)_高頻課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目: 振幅調(diào)制與解調(diào)初始條件：計(jì)算機(jī)、multisim軟件 要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1、課程設(shè)計(jì)工作量：1周2、技術(shù)要求：（1）學(xué)習(xí)multisim軟件。（2）設(shè)計(jì)一個(gè)振幅調(diào)制與解調(diào)電路。（3）利用multisim軟件對該電路進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和版圖設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)、模擬和仿真工作。3、查閱至少5篇參考文獻(xiàn)。按武漢理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)工作規(guī)范要求撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告書。全文用A4紙打印，圖紙應(yīng)符合繪圖規(guī)范。時(shí)間安排：l 2014.9.18 下達(dá)任務(wù)書l 2014.9.19-

2、9.26 根據(jù)要求設(shè)計(jì)電路，在計(jì)算機(jī)上仿真，并撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書；l 2014年9月28日上午，鑒主13樓實(shí)驗(yàn)室答辯。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日 目錄摘要IAbstractII1振幅調(diào)制原理分析12 AM調(diào)制電路23 包絡(luò)檢波原理24 檢波器的失真34.1 惰性失真34.2 底部切削失真35振幅調(diào)制的仿真46調(diào)制信號解調(diào)的仿真66.1包絡(luò)檢波電路圖66.2 無失真解調(diào)66.3 惰性失真76.4底部切削失真77 小結(jié)8參考文獻(xiàn)9武漢理工大學(xué)高頻電子線路課程設(shè)計(jì)說明書摘要本文是振幅調(diào)制與解調(diào)的原理分析與multisim13的仿真實(shí)現(xiàn)，其中包括其調(diào)制與解調(diào)的基本

3、原理、數(shù)學(xué)定義、電路框圖、仿真原理、仿真波形及其在現(xiàn)代通信領(lǐng)域的重要性，調(diào)制作用的實(shí)質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號分別依托于不同頻率的載波上，接收機(jī)就可以分離出所需的頻率信號，不致互相干擾。這也是在同一信道中實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用的基礎(chǔ)。本文詳細(xì)講述了電壓調(diào)制系數(shù)的定義、計(jì)算、及其對調(diào)制與解調(diào)結(jié)果的影響，最后對解調(diào)的兩種失真，惰性失真和負(fù)峰切割失真，進(jìn)行了深入的分析并給出了減小這種失真的辦法。關(guān)鍵詞:Multisim13，調(diào)幅電路，仿真AbstractThis paper is the principle of amplitude modulation and demodulation analysis a

4、nd multisim simulation implementation, including its basic principle of modulation and demodulation, mathematical definition, circuit diagram and simulation principle and simulation waveform and its importance in the field of modern communications, the definition and calculation of voltage modulatio

5、n coefficient is described in detail, and its effect on the result of the modulation and demodulation, the last of demodulation of the two kinds of distortion, inert distortion and negative peak cutting distortion, carried on the thorough analysis and the way to minimize this distortion is given.Key

6、 words: amplitude modulation, AM signal demodulation, multisim simulationII1振幅調(diào)制原理分析振幅調(diào)制(AM), 就是用調(diào)制信號U去控制高頻載波信號Uc的振幅,使載波信號的振幅按照調(diào)制信號U的規(guī)律變化。即已調(diào)制信號UAM變化的周期與調(diào)制信號U的周期相同，且幅度的變化與調(diào)制信號的振幅成正比。全載波AM信號的標(biāo)準(zhǔn)形式為 式1-1其中ma為電壓調(diào)制系數(shù)，又叫電壓調(diào)制度，反映了載波振幅受控的強(qiáng)弱程度，一般ma值越大調(diào)幅越深。當(dāng)ma=1，最大調(diào)幅，當(dāng)ma>1,過調(diào)幅。實(shí)際中應(yīng)該使ma小于或等于1.由定義可得 式1-2其中Um

7、ax表示調(diào)幅信號的最大振幅，Umin表示調(diào)幅信號的最小振幅。AM調(diào)制信號波形如下圖所示： 圖1.1 AM調(diào)制波形2 AM調(diào)制電路全載波振幅調(diào)制電路的模型如下圖所示： 圖2.1 AM調(diào)制電路原理圖3 包絡(luò)檢波原理振幅解調(diào)是振幅調(diào)制的逆過程，從頻譜的角度看就是將有用信號從高頻段搬到低頻段。而要完成頻譜搬移（有新頻率產(chǎn)生），電路中必須要有非線性器件。一般情況下，AM波采用包絡(luò)檢波即峰值檢波的方式實(shí)現(xiàn)解調(diào)。即包絡(luò)檢波就是從AM波中還原出原調(diào)制信號的過程。如下圖所示： 圖3.1包絡(luò)檢波原理圖4 檢波器的失真4.1 惰性失真在調(diào)幅波包絡(luò)線下降部分, 若電容放電速度過慢, 導(dǎo)致uo的下降速率比包絡(luò)線的下降速

8、率慢, 則在緊接其后的一個(gè)或幾個(gè)高頻周期內(nèi)二極管上為負(fù)電壓, 二極管不能導(dǎo)通, 造成Uo波形與包絡(luò)線的失真。由于這種失真來源于電容來不及放電的惰性, 故稱為惰性失真。要避免惰性失真, 需要滿足的條件是 式4-14.2 底部切削失真負(fù)峰切割失真又稱為底部切割失真，這種失真是因檢波器的交直流負(fù)載電阻不同引起的。為了取出低頻調(diào)制信號，檢波器電路加入C2和R2，電容C2應(yīng)對低頻呈現(xiàn)短路，R2是所接負(fù)載。當(dāng)檢波器接有C2和R2時(shí)，檢波器的直流負(fù)載電阻RDC仍等于R1，而低頻交流負(fù)載RAC等于R1與R2的并聯(lián)，因?yàn)镽DC不等于RAC，將引起底部失真。要避免負(fù)峰切割失真，應(yīng)滿足： 式4-25振幅調(diào)制的仿真振

9、幅調(diào)制仿真電路如下圖： 圖5.1 振幅調(diào)制電路仿真圖調(diào)制信號如圖5.2所示，高頻載波如圖5.3所示： 圖5.2調(diào)制信號 圖5.3載波此時(shí)振幅等于偏置，調(diào)制系數(shù)為1。示波器輸出如圖5.4：圖5.4 完全調(diào)制改變偏置值為50mv,此時(shí)ma>1,是過調(diào)制狀態(tài)。示波器輸出如圖5.5： 圖5.5 過調(diào)制改變偏置為200mv，此時(shí)ma<1.示波器輸出如圖5.6：圖 5.6不完全調(diào)制6調(diào)制信號解調(diào)的仿真6.1包絡(luò)檢波電路圖檢波電路如下圖，用信號發(fā)生器代替已調(diào)波，用示波器檢測解調(diào)波波形。 圖6.1 解調(diào)電路仿真圖6.2 無失真解調(diào)解調(diào)無失真的條件是 式6-1已調(diào)波用信號發(fā)生器表示，設(shè)置調(diào)制度為0.

10、5，示波器輸出如圖6.2所示： 圖6.2無失真解調(diào)6.3 惰性失真改變R1*C1，產(chǎn)生惰性失真，如圖： 圖6.3 惰性失真6.4底部切削失真改變R1或R2的值，例如R2=1K，產(chǎn)生底部切削失真，如圖6.4： 圖6.4底部切割失真7 小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是基于Multisim13的對振幅調(diào)制和解調(diào)的仿真以及分析。振幅調(diào)制部分主要研究電壓調(diào)制系數(shù)對已調(diào)波型的影響，解調(diào)使用了包絡(luò)檢波，研究了無失真解調(diào)的條件，惰性失真的條件和底部切割失真的條件，并都進(jìn)行了仿真。振幅調(diào)制解調(diào)，在學(xué)習(xí)高頻電子線路課程的時(shí)候已經(jīng)進(jìn)行過相關(guān)的研究，今天用Multisim13再次仿真，既學(xué)習(xí)了使用該軟件，又加深了對振幅調(diào)制解調(diào)的理解。總之，這次課程設(shè)計(jì)是非常有必要的，對于理論知識和實(shí)際操作都有良好的作用。參考文獻(xiàn)1曾興雯,劉乃安.高頻電路原理與分析（第四版）.西安電子科技大學(xué)出版社，2006.82樊昌信,曹麗娜.通信原理（第六版）,國防工業(yè)出版社,20103吳友宇.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社，2009.54崔建明.