幅度調(diào)制和解調(diào)ppt課件

1、第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻通信技術(shù)情書通信技術(shù)情書 sins tt例例1：畫出信號：畫出信號 3sin 7s tt的頻譜圖的頻譜圖 例例2例例3：任何一個(gè)信號，不論它是周期性的還是非周期性的，都可以：任何一個(gè)信號，不論它是周期性的還是非周期性的，都可以分解為一系列頻率不同的正弦或余弦分解為一系列頻率不同的正弦或余弦)分量。分量。 sin 22sin 34sin 5s tttt 123s ins in 2s in 3ooooftaatatat 例例4：畫出圖像信號的大致頻譜圖：畫出圖像信號的大致頻譜圖 第第5 5章章 振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻 （2便

2、于通過天線輻射出去。低頻信號直接發(fā)射所需要的天線過長。便于通過天線輻射出去。低頻信號直接發(fā)射所需要的天線過長。 發(fā)射發(fā)射20kHz無線電波所需要的最佳天線長度為無線電波所需要的最佳天線長度為75萬米長。萬米長。（ 3調(diào)制可以解決不同基帶信號相互之間干擾的問題。以電視信調(diào)制可以解決不同基帶信號相互之間干擾的問題。以電視信號傳輸為例，一個(gè)城市十個(gè)電視頻道，由于這十個(gè)頻道圖像信號的號傳輸為例，一個(gè)城市十個(gè)電視頻道，由于這十個(gè)頻道圖像信號的頻率都在頻率都在06MHz之間，每個(gè)電視接收機(jī)將同時(shí)收到所有十個(gè)頻道之間，每個(gè)電視接收機(jī)將同時(shí)收到所有十個(gè)頻道的信號，結(jié)果屏幕上所顯示的將是十個(gè)頻道圖像的復(fù)合，這顯

3、然是的信號，結(jié)果屏幕上所顯示的將是十個(gè)頻道圖像的復(fù)合，這顯然是無法接受的無法接受的（1把基帶信號的頻譜搬移到某個(gè)頻帶范圍內(nèi)，適應(yīng)信道的傳輸把基帶信號的頻譜搬移到某個(gè)頻帶范圍內(nèi)，適應(yīng)信道的傳輸 要求；實(shí)現(xiàn)頻率的分配。要求；實(shí)現(xiàn)頻率的分配。 為什么要調(diào)制與解調(diào)？為什么要調(diào)制與解調(diào)？ (1) 調(diào)制：用調(diào)制信號去控制載波信號的某一個(gè)參量的過程。調(diào)制：用調(diào)制信號去控制載波信號的某一個(gè)參量的過程。 定義：定義：信號信號 載波信號：（等幅高頻振蕩信號載波信號：（等幅高頻振蕩信號 正弦波正弦波 方波方波 三角波 )cos( tUuccc鋸齒波鋸齒波調(diào)制信號：需要傳輸?shù)男盘栐夹盘枺┱{(diào)制信號：需要傳輸?shù)男盘栐?/p>

4、信號） 言語言語圖像圖像 tUu cos密碼密碼已調(diào)信號已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號射頻信號）已調(diào)信號已調(diào)波）：經(jīng)過調(diào)制后的高頻信號射頻信號）振幅調(diào)制振幅調(diào)制解調(diào)檢波解調(diào)檢波)混頻變頻）混頻變頻）屬于屬于 頻譜線性搬移電路頻譜線性搬移電路 (2)解調(diào)：調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號的過程。解調(diào)：調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號的過程。51概述概述 調(diào)調(diào)相相的的逆逆過過程程鑒鑒相相調(diào)調(diào)頻頻的的逆逆過過程程鑒鑒頻頻振振幅幅調(diào)調(diào)制制的的逆逆過過程程振振幅幅檢檢波波(7)振幅調(diào)制分三種方式：振幅調(diào)制分三種方式：）殘留邊帶調(diào)幅度（）（抑制載波的單邊帶調(diào)幅抑制載波的雙邊帶調(diào)幅普通調(diào)幅V

5、SBSSB)()(DSBAM （5相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位，使已調(diào)波的相位隨調(diào)相位調(diào)制：調(diào)制信號控制載波相位，使已調(diào)波的相位隨調(diào) 制信號線變化。制信號線變化。 （ 6解調(diào)方式：解調(diào)方式：（4頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波頻率，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制頻率調(diào)制：調(diào)制信號控制載波頻率，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制 信號線性變化。信號線性變化。（3振幅調(diào)制：由調(diào)制信號去控制載波振幅，使已調(diào)信號的振振幅調(diào)制：由調(diào)制信號去控制載波振幅，使已調(diào)信號的振 幅幅 隨調(diào)制信號線性變化。隨調(diào)制信號線性變化。5.2 振幅調(diào)制原理及特性振幅調(diào)制原理及特性（1） 設(shè)：載波信號：設(shè)：載波信號： tUuccc cos 調(diào)制信號：調(diào)制

6、信號： tUu cos那么調(diào)那么調(diào) 幅信號已調(diào)波可表達(dá)為：幅信號已調(diào)波可表達(dá)為： ttUucmAM cos)( 由于調(diào)由于調(diào) 幅信號的振幅與調(diào)制信號成線性關(guān)系，即有：幅信號的振幅與調(diào)制信號成線性關(guān)系，即有： tUkUtUacm cos)(，式中，式中ak為比例常數(shù)為比例常數(shù)即：即： )cos1()cos1()(tmUtUUkUtUaccacm 式中式中ma為調(diào)制系數(shù)，為調(diào)制系數(shù)， caaUUkm 常用百分比數(shù)表示。常用百分比數(shù)表示。ttmUucacAM cos)cos1( 1. AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制AM信號分析信號分析則有則有 ttmU

7、ucnnnncAM cos)cos(11 其中：其中： nanUkm 若將若將 )(tf分解為：分解為： 1)cos()(nnnntUtf 普通，實(shí)際中傳送的調(diào)制信號并非單一頻率的信號，常為普通，實(shí)際中傳送的調(diào)制信號并非單一頻率的信號，常為一個(gè)連續(xù)頻譜的限帶信號一個(gè)連續(xù)頻譜的限帶信號 。) t ( f那那么么ttfkUucacAM cos)(1 2、調(diào)幅信號波形、調(diào)幅信號波形 波形特點(diǎn)：波形特點(diǎn)： （1調(diào)幅波的振幅包絡(luò)變化規(guī)律調(diào)幅波的振幅包絡(luò)變化規(guī)律 與調(diào)制信號波形一致與調(diào)制信號波形一致 (2) 調(diào)幅度調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度， 可以看出：可以看出： caUUUmm

8、inmax21 一般一般m值越大調(diào)幅越深：值越大調(diào)幅越深： ttmUucacAM cos)cos1( )cos1()(tmUtUacm tUuccc cos tUu cos)1 (maxacmUU cU)1 (minacmUU 實(shí)實(shí)際際電電路路中中必必須須避避免免包包絡(luò)絡(luò)失失真真過過調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)百百分分之之百百最最大大調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí)未未調(diào)調(diào)幅幅時(shí)時(shí),1)(10aaammm1ma 1ma （1由單一頻率信號調(diào)由單一頻率信號調(diào) 幅幅 tmtmtUttmUucacacccacAM)cos(21)cos(21coscos)cos1( 含含傳傳輸輸信信息息下下邊邊頻頻分分量量含含傳傳輸輸信信息息上上邊邊頻

9、頻分分量量不不含含傳傳輸輸信信息息載載波波分分量量:)(ccc 可見可見,調(diào)幅波并不是一個(gè)簡單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：調(diào)幅波并不是一個(gè)簡單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量： 3、調(diào)幅波的頻譜、調(diào)幅波的頻譜 調(diào)制信號調(diào)制信號c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c +上邊頻上邊頻caUm21c - 下邊頻下邊頻caUm21cU同樣含有三部分頻率成份同樣含有三部分頻率成份 nncnnncnccnncnncncccnnncAMtmtmtUtmtmtUttmUu)cos(21)cos(21cos)cos(21)cos(21coscoscos1 含含信信息息下下邊邊帶帶含含信信息息上上邊邊帶帶不不含含信信息息載載波波

10、分分量量)()(:ncncc (2) 限帶信號的調(diào)幅波限帶信號的調(diào)幅波max c限帶信號限帶信號 c載波載波調(diào)幅波調(diào)幅波c-max 下邊頻帶下邊頻帶c+max上邊頻帶上邊頻帶max max max 由于：由于：tUtmtUtUtmuccaccccaAMcoscoscoscos)cos1 ( 相加器相加器 乘法器乘法器AMu直流直流cu u 乘法器乘法器 相加器相加器 uAMucu4、AM信號的產(chǎn)生原理框圖信號的產(chǎn)生原理框圖可見要完成可見要完成AM調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號與載波相乘。調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號與載波相乘。 在在AM調(diào)制過程中，如果將載波分量抑制就形成抑制調(diào)制過程中，如果

11、將載波分量抑制就形成抑制載波的雙邊帶信號，簡稱雙邊帶信號，它可以用載波和調(diào)制載波的雙邊帶信號，簡稱雙邊帶信號，它可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到，即：信號直接相乘得到，即： ttUkUttUkUucccDSB)cos()cos(21coscos00 nncnnncnccnnncDSBtUtUkUttUkUu)cos()cos(21coscos 調(diào)制信號為單一頻率信號：調(diào)制信號為單一頻率信號： 調(diào)制信號為限帶信號的調(diào)制：調(diào)制信號為限帶信號的調(diào)制： )()(tutkuucDSB 5.2.2雙邊帶雙邊帶( double sideband DSB)調(diào)幅信號調(diào)幅信號 、 數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式2. 波形與

12、頻譜波形與頻譜5.2.2雙邊帶雙邊帶( double sideband DSB)調(diào)幅信號調(diào)幅信號 tU cos(1) DSB信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號 (2) DSB信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在調(diào)制信號負(fù)半周信號載波的相位反映了調(diào)制信號的極性，即在調(diào)制信號負(fù)半周時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴(yán)格地說，時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴(yán)格地說，DSB信號已非單純的振信號已非單純的振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。(3) DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為

13、邊帶占有，功率利用率高于用率高于AM波。波。maxmax22FB (4) 占用頻帶占用頻帶 調(diào)制信號調(diào)制信號 載波載波c 上邊頻上邊頻下邊頻下邊頻 ttUkUtucccDSB)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBU)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBL)cos()cos(21)( 單邊帶單邊帶(SSB)信號是由雙邊帶調(diào)幅信號中取出其中的任一個(gè)信號是由雙邊帶調(diào)幅信號中取出其中的任一個(gè)邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號。其單頻調(diào)制時(shí)的表示式邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號。其單頻調(diào)制時(shí)的表示式為：為：上邊帶信號上邊帶信號下邊帶信號下邊帶信號5.2.3 單邊帶

14、單邊帶( single sideband SSB)信號信號 1. SSB信號的性質(zhì)信號的性質(zhì) 在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的功率和帶寬效率，常采用單邊帶功率和帶寬效率，常采用單邊帶SSBSSB調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制系統(tǒng) max 限帶信號限帶信號c載波載波c-max 下邊頻帶信號下邊頻帶信號 c+max上邊頻帶信號上邊頻帶信號c+maxc-max ttUkUtucccDSB)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBU)cos()cos(21)( tUtUkUtucccSSBL)cos()cos(21)( 由由DSB信號經(jīng)

15、過邊帶濾波器濾除了一個(gè)邊帶而形成，如：信號經(jīng)過邊帶濾波器濾除了一個(gè)邊帶而形成，如：上邊帶信號上邊帶信號下邊帶信號下邊帶信號2. 單邊帶調(diào)幅信號的實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)幅信號的實(shí)現(xiàn) 上邊帶濾波器上邊帶濾波器SSBUu下邊帶濾波器下邊帶濾波器SSBLu乘法乘法 器器 ucuDSBu(1) (1) 濾波法濾波法 有三種基本的電路實(shí)現(xiàn)方法：濾波法、相移法：有三種基本的電路實(shí)現(xiàn)方法：濾波法、相移法：下邊頻帶信號下邊頻帶信號DSB信號信號c-max c+max上邊頻帶信號上邊頻帶信號c+maxc-max 另外由三角公式：另外由三角公式： (2) 相移法相移法 ttUttUtUtucccSSBUsinsincosco

16、s)cos()(ttUttUtUtucccSSBLsinsincoscos)cos()(利用上三角公式的實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示：利用上三角公式的實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示：tU cosSSBUuSSBLutUcc cos乘法乘法 器器乘法乘法 器器00相移相移00相移相移加法加法 器器減法減法 器器tUcc sintU sin 習(xí)慣上將沒有抑制載波和邊帶的幅度調(diào)制方式稱為普通習(xí)慣上將沒有抑制載波和邊帶的幅度調(diào)制方式稱為普通調(diào)幅方式，簡稱調(diào)幅方式，簡稱AM，于是就有三種幅度調(diào)制方式：，于是就有三種幅度調(diào)制方式：AM、DSB和和SSB調(diào)制，下表給出了三種調(diào)幅方式性能的比較。調(diào)制，下表給出了三種調(diào)幅方式性能的比

17、較。 三種幅度調(diào)制方式的比較三種幅度調(diào)制方式的比較抑制載波的雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅抑制載波的雙邊帶調(diào)幅和單邊帶調(diào)幅VSBVSB） 通常分為：通常分為：調(diào)頻調(diào)幅信號調(diào)相調(diào)幅信號純調(diào)幅信號,)sinsincos(cos)cos(U:,coscos:cos)cos1 (:ttttUtuSSBttUkUuDSBttmUuAMcccSSBccDSBccAM5.3 振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路 三種信號都有一個(gè)調(diào)制信號和載波的乘積項(xiàng)，所以振幅調(diào)制三種信號都有一個(gè)調(diào)制信號和載波的乘積項(xiàng)，所以振幅調(diào)制電路的實(shí)現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路。電路的實(shí)現(xiàn)是以乘法器為核心的頻譜線性搬移電路。具體的說調(diào)制可分為具體

18、的說調(diào)制可分為高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時(shí)進(jìn)行，主要用于高電平調(diào)制：功放和調(diào)制同時(shí)進(jìn)行，主要用于AM信號。信號。低電平調(diào)制：先調(diào)制后功放，主要用于低電平調(diào)制：先調(diào)制后功放，主要用于DSB、SSB以及以及FM信號。信號。5.3 .1 低電平調(diào)幅電路低電平調(diào)幅電路 低電平調(diào)幅電路常采用第低電平調(diào)幅電路常采用第4 4章介紹的頻率變換電路來實(shí)現(xiàn)章介紹的頻率變換電路來實(shí)現(xiàn) 二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路 集成模擬乘法器調(diào)幅電路集成模擬乘法器調(diào)幅電路 信信號號可可產(chǎn)產(chǎn)生生平平衡衡二二極極管管電電路路信信號號都都可可產(chǎn)產(chǎn)生生單單二二極極管管電電路路DSBAM如下圖所示的電路設(shè)如下圖所示的電路設(shè):tUum cos

19、tUuccmc cos mcmUU dddutSgi)( LddLdLZutSgZiu)( 0001)(ccuutStUtUuccmmd coscos (1)單二極管電路單二極管電路且且 則回路電流則回路電流: LddZrg 1而而 1 . 二極管調(diào)幅電路二極管調(diào)幅電路 tUtUttZguccmmccLdL coscos.3cos32cos221 的頻譜成份：的頻譜成份：dicccnn122 , c 2 c 3 c)(tuLc 2B如果選頻回路工作在如果選頻回路工作在 處，且?guī)挒樘?，且?guī)挒?而諧振時(shí)的負(fù)載電阻為而諧振時(shí)的負(fù)載電阻為RL，則輸出電壓，則輸出電壓為：為： ttmUttUURUg

20、ttRUgtRUgtucccmmLcmdoccLmdoLcmdoL coscos1coscos4121coscos1cos21)(00 為一個(gè)為一個(gè)AM信號信號 c c B=2VDusuc+-+-RLLCid+-uL+-udZLLddoRrg 12. 集成模擬乘法器調(diào)幅電路集成模擬乘法器調(diào)幅電路 用集成模擬相乘器來實(shí)現(xiàn)各種用集成模擬相乘器來實(shí)現(xiàn)各種調(diào)幅電路，電路簡單，性能優(yōu)越且穩(wěn)調(diào)幅電路，電路簡單，性能優(yōu)越且穩(wěn)定，調(diào)整方便，利于設(shè)備的小型化。定，調(diào)整方便，利于設(shè)備的小型化。 R151R6RW50k21k3.9k1kC2C2uo-EE= -8V-EE= -8V694178Ry3MC1596510

21、EC=12VR4R4R5uxuyR2R3R7R8R9C2C21k51516.8k7507503.9k 1MC1596構(gòu)成的調(diào)幅電路構(gòu)成的調(diào)幅電路RcRcEcVT1VT2VT3 VT4VT5VT6VT7VT8VDRyRy-EE X通道兩輸入端通道兩輸入端8腳和腳和7腳，腳，Y通道通道兩輸入端兩輸入端1腳和腳和4腳之間接有調(diào)零電路腳之間接有調(diào)零電路 可通過調(diào)節(jié)電位器可通過調(diào)節(jié)電位器RW，使，使1腳腳電位比電位比4腳高腳高Uo，相當(dāng)于在，相當(dāng)于在1、4腳腳之間加了一個(gè)直流電壓之間加了一個(gè)直流電壓Uo，以產(chǎn)，以產(chǎn)生普通調(diào)幅波生普通調(diào)幅波 。 實(shí)際應(yīng)用中，高頻載波電壓實(shí)際應(yīng)用中，高頻載波電壓uc加到加到

22、X輸入端口，調(diào)制信號電壓輸入端口，調(diào)制信號電壓u及直流電壓及直流電壓Uo加到加到Y(jié)輸入端口，從輸入端口，從9腳單端輸出腳單端輸出AM信號。信號。 2. 集成模擬乘法器調(diào)幅電路集成模擬乘法器調(diào)幅電路2) BG314構(gòu)成的調(diào)幅電路構(gòu)成的調(diào)幅電路 RLuxuy13kIox10k28.2kR11141294Rw8133R13R37-EE=-15V-EE=-15V+15V561011IoyEC=15V-15V-15V10kRwxRwy2k2kRxRy BG314（MC1595）8.2k10k10k10k6.8k3.3kCLN1N2uo 8腳附加補(bǔ)償調(diào)零電壓腳附加補(bǔ)償調(diào)零電壓UXIS，12腳除附加補(bǔ)償零電

23、壓腳除附加補(bǔ)償零電壓UYIS。ux=uc=Ucmcosctuy=u-(-Uo)=Uo+Umcost 若若2 2、1414腳兩端外接腳兩端外接LCLC諧振回諧振回路的等效諧振電阻為路的等效諧振電阻為RL RL ， 由式由式(4-50)(4-50)可推出變壓器次可推出變壓器次級回路輸出的調(diào)幅波電壓為：級回路輸出的調(diào)幅波電壓為： ttUURRIUUnRuucomoyoxOXcmoLAMocos)cos1(2 如果如果uy=u= Umcost ttRRIUUnRuucoyoxOXcmmLDSBocoscos2 高頻載波具有單一的頻率高頻載波具有單一的頻率,基帶信號對其進(jìn)行調(diào)制后，所形成基帶信號對其進(jìn)行

24、調(diào)制后，所形成的已調(diào)信號必然具有一定的頻帶寬度，這個(gè)頻帶寬度除了與基帶的已調(diào)信號必然具有一定的頻帶寬度，這個(gè)頻帶寬度除了與基帶信號自身的頻帶寬度有關(guān)之外，還與調(diào)制方式有關(guān)。已調(diào)信號所信號自身的頻帶寬度有關(guān)之外，還與調(diào)制方式有關(guān)。已調(diào)信號所使用的頻帶寬度即為頻帶利用效率的含義。使用的頻帶寬度即為頻帶利用效率的含義。1、調(diào)制方式的頻帶利用效率、調(diào)制方式的頻帶利用效率 由于存在多種調(diào)制方式，自然就有一個(gè)如何選擇由于存在多種調(diào)制方式，自然就有一個(gè)如何選擇最佳調(diào)制方式的問題。為此，就需要討論調(diào)制的主要最佳調(diào)制方式的問題。為此，就需要討論調(diào)制的主要性能指標(biāo)，以便根據(jù)式的性能來確定最佳選用方案。性能指標(biāo)，以

25、便根據(jù)式的性能來確定最佳選用方案。5.24 調(diào)制的主要性能指標(biāo)調(diào)制的主要性能指標(biāo) 例如，例如，48.5MHz92MHz的甚高頻段用于電視及數(shù)據(jù)廣播，的甚高頻段用于電視及數(shù)據(jù)廣播，電視廣播已調(diào)信號頻帶寬度電視廣播已調(diào)信號頻帶寬度6.5MHz，規(guī)定每個(gè)電視頻道頻率間隔，規(guī)定每個(gè)電視頻道頻率間隔8MHz，整個(gè)頻段就可以安排，整個(gè)頻段就可以安排5個(gè)頻道。調(diào)制方式選用不當(dāng)，每個(gè)個(gè)頻道。調(diào)制方式選用不當(dāng)，每個(gè)電視頻道占用的頻帶寬度提高到電視頻道占用的頻帶寬度提高到13MHz，上述頻段就只能安排，上述頻段就只能安排3個(gè)頻道，頻帶利用效率就大大下降了。個(gè)頻道，頻帶利用效率就大大下降了。 3、抗噪聲抗干擾能力、

26、抗噪聲抗干擾能力 在保證相同通信距離的情況下，采用不同的調(diào)制方式，所需要在保證相同通信距離的情況下，采用不同的調(diào)制方式，所需要的發(fā)射功率會(huì)有所不同，所需要的功率越小，就說其功率有效的發(fā)射功率會(huì)有所不同，所需要的功率越小，就說其功率有效性越高。功率有效性也是衡量調(diào)制方式的重要性能指標(biāo)之一。性越高。功率有效性也是衡量調(diào)制方式的重要性能指標(biāo)之一。 例如，幅度調(diào)制方式中有一種稱為單邊帶調(diào)制例如，幅度調(diào)制方式中有一種稱為單邊帶調(diào)制 的技術(shù)能使功率減小一半有效性就較高。的技術(shù)能使功率減小一半有效性就較高。 2、調(diào)制方式的功率有效性、調(diào)制方式的功率有效性5.24 調(diào)制的主要性能指標(biāo)調(diào)制的主要性能指標(biāo) 各種調(diào)

27、制方式對于噪聲等各種干擾的抑制能力也是衡量調(diào)制各種調(diào)制方式對于噪聲等各種干擾的抑制能力也是衡量調(diào)制方式優(yōu)劣的重要指標(biāo)。例如，頻率調(diào)制方式的抗干擾能力就比幅方式優(yōu)劣的重要指標(biāo)。例如，頻率調(diào)制方式的抗干擾能力就比幅度調(diào)制方式強(qiáng)，調(diào)頻波的特點(diǎn)是幅度為恒定值，假如通信過程中度調(diào)制方式強(qiáng)，調(diào)頻波的特點(diǎn)是幅度為恒定值，假如通信過程中混入了幅度干擾，在解調(diào)前只要加一個(gè)限幅器電路就可以消除這混入了幅度干擾，在解調(diào)前只要加一個(gè)限幅器電路就可以消除這種干擾。種干擾。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制解調(diào)是調(diào)制的逆過程，是從高頻已調(diào)波中恢復(fù)出原低頻調(diào)制信號的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號頻譜的

28、線性搬移過信號的過程。從頻譜上看，解調(diào)也是一種信號頻譜的線性搬移過程，是將高頻端的信號頻譜搬移到低頻端，解調(diào)過程是和調(diào)制過程，是將高頻端的信號頻譜搬移到低頻端，解調(diào)過程是和調(diào)制過程相對應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對應(yīng)于不同的解調(diào)。程相對應(yīng)的，不同的調(diào)制方式對應(yīng)于不同的解調(diào)。振幅調(diào)制過程：振幅調(diào)制過程： 解調(diào)過程解調(diào)過程 AM調(diào)制調(diào)制 DSB調(diào)制調(diào)制 SSB調(diào)制調(diào)制包絡(luò)檢波：包絡(luò)檢波： 同步檢波：同步檢波： 峰值包絡(luò)檢波峰值包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波平均包絡(luò)檢波 乘積型同步檢波乘積型同步檢波 疊加型同步檢波疊加型同步檢波 5.4 調(diào)幅信號的解調(diào)調(diào)幅信號的解調(diào) 5.4.1調(diào)幅解調(diào)的方法調(diào)幅解調(diào)的方法 1 包絡(luò)檢

29、波包絡(luò)檢波 t調(diào)幅波調(diào)幅波調(diào)幅波頻譜調(diào)幅波頻譜c+c- c輸出信號頻譜輸出信號頻譜包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t 非線形電路非線形電路低通濾波器低通濾波器t調(diào)幅波調(diào)幅波t調(diào)幅波調(diào)幅波t調(diào)幅波調(diào)幅波包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t包絡(luò)檢波輸出包絡(luò)檢波輸出t 由于由于DSB和和SSB信號的包絡(luò)不同于調(diào)制信號，不能用包信號的包絡(luò)不同于調(diào)制信號，不能用包絡(luò)檢絡(luò)檢 波器，只能用同步檢波器，但需注意同步檢波過程中，波器，只能用同步檢波器，但需注意同步檢波過程中，為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號，而所恢復(fù)的載波必須與為了正常解調(diào)，必須恢復(fù)載波信號，而所恢復(fù)的載波必須與原調(diào)制載波同步即同頻同相）

30、。原調(diào)制載波同步即同頻同相）。 乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器uDSBuou2 同步檢波同步檢波包絡(luò)檢波器包絡(luò)檢波器 加法器加法器uDSBuouuAM解調(diào)解調(diào)載波載波5.4.2 二極管大信號包絡(luò)檢波器二極管大信號包絡(luò)檢波器 1. 大信號包絡(luò)檢波的工作原理大信號包絡(luò)檢波的工作原理 (1) 電路組成電路組成 ZL+-uiVDRC+-uiRui+-Crd它是由輸入回路、二極管它是由輸入回路、二極管VDVD和和RCRC低通低通濾波器組成。濾波器組成。 RC低通濾波電路有兩個(gè)作用：低通濾波電路有兩個(gè)作用： 對低頻調(diào)制信號對低頻調(diào)制信號uu來說，電容來說，電容C C的的容抗容抗 ，電容，電容C C相當(dāng)于

31、開路，電阻相當(dāng)于開路，電阻R R就作為檢波器的負(fù)載，其兩端產(chǎn)生輸出就作為檢波器的負(fù)載，其兩端產(chǎn)生輸出低頻解調(diào)電壓低頻解調(diào)電壓 RC1 對高頻載波信號對高頻載波信號ucuc來說，電容來說，電容C C的容抗的容抗 ，電容，電容C C相當(dāng)于相當(dāng)于短路，起到對高頻電流的旁路作用，即濾除高頻信號。短路，起到對高頻電流的旁路作用，即濾除高頻信號。 RC c1理想情況下，理想情況下，RCRC低通濾波網(wǎng)絡(luò)所呈現(xiàn)的阻抗為低通濾波網(wǎng)絡(luò)所呈現(xiàn)的阻抗為: : RZZZ)(0)()(cL1. 大信號包絡(luò)檢波的工作原理大信號包絡(luò)檢波的工作原理(2) 工作原理分析工作原理分析 + uD -+-uoiduD= ui- uoR

32、i充充+-uoi放放+-ui+-uiVDRCui+-Crd 當(dāng)輸入信號當(dāng)輸入信號ui(t)ui(t)為調(diào)幅波時(shí)，那么載為調(diào)幅波時(shí)，那么載波正半周時(shí)二極管正向?qū)ǎ斎敫哳l電波正半周時(shí)二極管正向?qū)?，輸入高頻電壓通過二極管對電容壓通過二極管對電容C C充電，充電時(shí)間常充電，充電時(shí)間常數(shù)為數(shù)為rdCrdC。因?yàn)椤Ｒ驗(yàn)閞dCrdC較小，充電很快，電容較小，充電很快，電容上電壓建立的很快上電壓建立的很快, ,輸出電壓輸出電壓uo(t) uo(t) 很快很快增長增長 。 作用在二極管作用在二極管VDVD兩端上的電壓為兩端上的電壓為ui(t)ui(t)與與uo(t)uo(t)之差，即之差，即uD= ui-

33、 uouD= ui- uo。所以二極管的導(dǎo)通與否取決于所以二極管的導(dǎo)通與否取決于uD uD 當(dāng)當(dāng)uD= ui- uo0uD= ui- uo0，二極管導(dǎo)通；，二極管導(dǎo)通；當(dāng)當(dāng)uD= ui- uo0 uD= ui- uo0 ，二極管截止。，二極管截止。 ui(t) ui(t)達(dá)到峰值開始下降以后，隨達(dá)到峰值開始下降以后，隨著著ui(t)ui(t)的下降，當(dāng)?shù)南陆担?dāng)ui(t)= uo(t)ui(t)= uo(t)，即即uD= ui-uo=0uD= ui-uo=0時(shí)，二極管時(shí)，二極管VDVD截止。截止。C C把導(dǎo)通期間儲存的電荷通過把導(dǎo)通期間儲存的電荷通過R R放電。放電。因放電時(shí)常數(shù)因放電時(shí)常數(shù)RCRC較大，放電較緩慢。