第五章第二次振幅電路5.2雙邊帶及單邊信號

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路知識回顧：5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)1.AM調(diào)幅波數(shù)學(xué)表達(dá)式的得出

2.AM調(diào)幅波的波形

3.

AM調(diào)幅波的頻譜4.AM調(diào)幅波的功率計算5.AM調(diào)幅波的實現(xiàn)方法AM調(diào)幅波

AM調(diào)幅波的頻譜調(diào)幅波ωc

+Ω上邊頻ωc

-Ω下邊頻AM缺點：有用信息只攜帶在邊頻帶內(nèi)，載波本身并不攜帶信息，但它的功率卻占調(diào)幅波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的功率浪費大，效率低。

知識回顧：AM調(diào)幅波的實現(xiàn)AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式uΩ(t)uc(t)乘法器

XYkuAM(t)+如何改進(jìn)？5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)DSB與AM頻譜和實現(xiàn)比較頻譜比較

DSB調(diào)幅波：去除不攜帶有用信息的載波信號，只保留攜帶有用的邊頻成分，稱為抑制載波的雙邊帶信號DSB調(diào)幅波的功率利用率高，克服了AM的功率效率低的缺點。

調(diào)幅波ωc

+Ω上邊頻ωc

-Ω下邊頻AM的頻譜：DSB調(diào)幅波uΩ(t)uc(t)乘法器

XYkuAM(t)+AM實現(xiàn)：實現(xiàn)比較：uDSB5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法雙邊帶信號，可以用載波和調(diào)制信號直接相乘得到，即：調(diào)制信號為單一頻率信號時：

5.2.2雙邊帶(DSB)調(diào)幅信號

１、DSB數(shù)學(xué)表達(dá)式XYZ5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法2.DSB波形5.2.2雙邊帶(doublesidebandDSB)調(diào)幅信號

(1)DSB信號的包絡(luò)正比于調(diào)制信號，由振幅函數(shù)決定。非嚴(yán)格意義的振幅調(diào)制，與AM不同，無法包絡(luò)檢波解調(diào)。(2)在調(diào)制信號負(fù)半周時，高頻已調(diào)波與原載波反相。因此嚴(yán)格地說，DSB信號已非單純的規(guī)律性振幅調(diào)制信號，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號。振幅函數(shù)A相乘的結(jié)果：正半周:振幅與調(diào)制信號成比例零點處：反相負(fù)半周：振幅與|調(diào)制信號|成比例DSB畫波形練習(xí)題給出DSB調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式，畫出波形圖。

畫DSB波形思路：1)確定包絡(luò)。包絡(luò)為振幅函數(shù)的絕對值2)確定包絡(luò)一個周期內(nèi)包含多少個載波波形5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法3.DSB頻譜5.2.2雙邊帶(DSB)調(diào)幅信號

(1)

DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于AM波。(2)DSB占用頻帶寬度

調(diào)制信號載波上邊頻下邊頻頻譜圖：5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法a、上、下邊帶的平均功率：

b、在調(diào)制信號一周期內(nèi)，調(diào)幅信號輸出的平均總功率

4）DSB調(diào)幅波的功率調(diào)幅波各分量的功率為：調(diào)幅波信號傳輸至負(fù)載電阻RL上，

DSB的優(yōu)缺點：優(yōu)點：頻率分量都攜帶有用信息缺點：解調(diào)復(fù)雜一些。U上邊頻U下邊頻5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法5)雙邊帶DSB調(diào)幅信號的實現(xiàn)方法uΩ(t)uc(t)乘法器

XYkUAM(t)+AM的實現(xiàn)：1)數(shù)學(xué)表達(dá)式：

2)波形：

兩種調(diào)幅波的比較3)頻譜6)實現(xiàn)方法：

AM：

DSB

4)功率計算5)有用信號效率AMωc

+Ω上邊頻ωc

-Ω下邊頻上邊頻下邊頻DSB不高高乘法器和加法器乘法器兩種信號都有調(diào)制信號和載波的乘積項。兩種信號都實現(xiàn)了調(diào)制信號頻譜的線性搬移。振幅調(diào)制的實現(xiàn)電路是以乘法器為核心的。AM,DSB題型練習(xí)1、如何判斷調(diào)幅性質(zhì)：AM還是DSB？2、數(shù)學(xué)表達(dá)式與頻譜圖3、計算功率4、帶寬概念與計算P187例題5-2兩個已調(diào)波電壓，其表示式分別為計算消耗在單位電阻上的邊頻功率、平均功率及頻譜寬度。判斷各為何種已調(diào)波？分別這是一個普通調(diào)幅波，AM波判斷有兩種角度：（1）數(shù)學(xué)表達(dá)式與AM或DSB的標(biāo)準(zhǔn)樣式一致（2）頻譜圖與AM或DSB波頻譜圖一致頻譜圖的角度與普通調(diào)幅波AM波頻譜圖一致數(shù)學(xué)表達(dá)式的角度其消耗在單位電阻上的邊頻功率為：載波功率平均總功率解：頻譜寬度P187例題5-2兩個已調(diào)波電壓，其表示式分別為計算消耗在單位電阻上的邊頻功率、平均功率及頻譜寬度。判斷各為何種已調(diào)波？分別這是一個普通調(diào)幅波，AM波頻譜圖的角度與普通調(diào)幅波AM波頻譜圖一致其消耗在單位電阻上的邊頻功率為：平均總功率頻譜寬度這是DSB調(diào)幅波

解(1)a)圖為AM波b)圖為DSB波AM，DSB頻譜圖題型例題：已知兩個信號電壓的頻譜如圖所示，要求：

寫出兩個信號電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并指出已調(diào)波的性質(zhì)；

計算在單位電阻上消耗的總功率以及已調(diào)波的頻帶寬度。(2)判斷有兩種角度：（1）數(shù)學(xué)表達(dá)式與AM或DSB的標(biāo)準(zhǔn)樣式一致（2）頻譜圖與AM或DSB波頻譜圖一致上邊頻下邊頻DSB能否繼續(xù)提高效率？AM的頻譜圖：調(diào)幅波ωc

+Ω上邊頻ωc

-Ω下邊頻DSB頻譜圖：為了提高效率5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法（1）SSB數(shù)學(xué)表達(dá)式：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邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號。上邊帶信號下邊帶信號5.2.3單邊帶(singlesidebandSSB)信號

在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計中，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（SSB）調(diào)制系統(tǒng)

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法上邊帶信號下邊帶信號5.2.3單邊帶(singlesidebandSSB)信號

SSB信號的波形并不具有調(diào)幅的規(guī)律特征，嚴(yán)格的說，調(diào)幅，也調(diào)頻了。解調(diào)方法與AM不同。（2）SSB波形5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法上邊帶信號下邊帶信號5.2.3單邊帶(singlesidebandSSB)信號

ωDSB信號ωc載波下邊頻ω上邊頻ω上邊頻下邊頻上邊頻下邊頻（3）SSB頻譜圖SSB的功率全部被有用信號使用，效率很高。但是產(chǎn)生電路與解調(diào)更復(fù)雜一些，成本高一些。5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法a、上、下邊帶的平均功率：

b、在調(diào)制信號一周期內(nèi)，調(diào)幅信號輸出的平均總功率

4）調(diào)幅波的功率調(diào)幅波各分量的功率為：調(diào)幅波信號傳輸至負(fù)載電阻RL上，SSB的優(yōu)缺點：優(yōu)點：全部功率用于有用信息缺點：實現(xiàn)與解調(diào)都復(fù)雜一些。U上邊頻U下邊頻5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

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振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制信號（AM）5.2.2雙邊帶調(diào)幅信號(DSB)5.2.3單邊帶調(diào)幅信號(SSB)(1)數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)波形(3)頻譜圖(4)功率計算(5)實現(xiàn)方法由DSB信號經(jīng)過邊帶濾波器濾除了一個邊帶而形成。上邊帶信號下邊帶信號（5）SSB調(diào)幅信號的實現(xiàn)方法

上邊帶濾波器下邊帶濾波器乘法器(1)濾波法

基本的電路實現(xiàn)方法：濾波法、相移法下邊頻帶信號ωωDSB信號ωc+Ω上邊頻帶信號ω上邊頻下邊頻上邊頻下邊頻ωc-Ω另外由三角公式：

(2)相移法

利用上三角公式的實現(xiàn)電路如下圖所示：乘法器乘法器９00相移９00相移加法器減法器????需要移相器2個乘法器2個加法器1個減法器1個例題5-3有兩路低頻調(diào)制信號分別對同一載波調(diào)幅?，F(xiàn)要求實現(xiàn)由上邊帶傳輸調(diào)制信號下邊帶傳輸調(diào)制信號畫出用移相法實現(xiàn)這種調(diào)制要求的電路原理框圖。移相器2個乘法器2個加法器1個移相器2個乘法器2個減法器1個移相器3個乘法器4個加法器1個減法器1個1)數(shù)學(xué)表達(dá)式：

2)波形：

三種調(diào)幅波的比較3)頻譜6)實現(xiàn)方法：

AM：

DSB

SSB

4)功率計算5)有用信號效率AMωc

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