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《AM幅度調(diào)制解調(diào).doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、3.1.1幅度調(diào)制的一般模型幅度調(diào)制是用調(diào)制信號去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號的規(guī)律變化的過程。幅度調(diào)制器的一般模型如圖3-1所示。圖3-1幅度調(diào)制器的一般模型圖中，為調(diào)制信號，為已調(diào)信號，為濾波器的沖激響應(yīng)，則已調(diào)信號的時域和頻域一般表達式分別為（3-1）（3-2）式中，為調(diào)制信號的頻譜，為載波角頻率。由以上表達式可見，對于幅度調(diào)制信號，在波形上，它的幅度隨基帶信號規(guī)律而變化；在頻譜結(jié)構(gòu)上，它的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移。由于這種搬移是線性的，因此幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制，相應(yīng)地，幅度調(diào)制系統(tǒng)也稱為線性調(diào)制系統(tǒng)。在圖3-1的一般模型中，適當選擇濾波器的特性，便可得
2、到各種幅度調(diào)制信號，例如：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）、單邊帶調(diào)制（SSB）和殘留邊帶調(diào)制（VSB）信號等。3.1.2常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）1.AM信號的表達式、頻譜及帶寬在圖3-1中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（＝1），調(diào)制信號疊加直流后再與載波相乘，則輸出的信號就是常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）信號。AM調(diào)制器模型如圖3-2所示。圖3-2AM調(diào)制器模型AM信號的時域和頻域表示式分別為（3-3）（3-4）式中，為外加的直流分量；可以是確知信號也可以是隨機信號，但通常認為其平均值為0，即。點此觀看AM調(diào)制的Flash；AM信號的典型波形和頻譜分別如圖3-3（a）、（b）所示
3、，圖中假定調(diào)制信號的上限頻率為。顯然，調(diào)制信號的帶寬為。由圖3-3（a）可見，AM信號波形的包絡(luò)與輸入基帶信號成正比，故用包絡(luò)檢波的方法很容易恢復(fù)原始調(diào)制信號。但為了保證包絡(luò)檢波時不發(fā)生失真，必須滿足，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。由Flash的頻譜圖可知，AM信號的頻譜是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號的完整信息。故AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬為基帶信號帶寬的兩倍，即（3-5）式中，為調(diào)制信號的帶寬，為調(diào)制信號
4、的最高頻率。2.AM信號的功率分配及調(diào)制效率AM信號在1電阻上的平均功率應(yīng)等于的均方值。當為確知信號時，的均方值即為其平方的時間平均，即因為調(diào)制信號不含直流分量，即，且，所以（3-6）式中，為載波功率；為邊帶功率，它是調(diào)制信號功率的一半。由此可見，常規(guī)雙邊帶調(diào)幅信號的平均功率包括載波功率和邊帶功率兩部分。只有邊帶功率分量與調(diào)制信號有關(guān)，載波功率分量不攜帶信息。我們定義調(diào)制效率（3-7）顯然，AM信號的調(diào)制效率總是小于1。3.AM信號的解調(diào)調(diào)制過程的逆過程叫做解調(diào)。AM信號的解調(diào)是把接收到的已調(diào)信號還原為調(diào)制信號。AM信號的解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和包絡(luò)檢波解調(diào)。（1）相干解調(diào)由AM信號的頻譜
5、可知，如果將已調(diào)信號的頻譜搬回到原點位置，即可得到原始的調(diào)制信號頻譜，從而恢復(fù)出原始信號。解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用調(diào)制時的相乘運算來實現(xiàn)。相干解調(diào)的原理框圖如圖3-4所示。將已調(diào)信號乘上一個與調(diào)制器同頻同相的載波，得由上式可知，只要用一個低通濾波器，就可以將第1項與第2項分離，無失真的恢復(fù)出原始的調(diào)制信號（3-8）點此觀看AM相干解調(diào)的Flash相干解調(diào)的關(guān)鍵是必須產(chǎn)生一個與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會破壞原始信號的恢復(fù)。（2）包絡(luò)檢波法由的波形可見，AM信號波形的包絡(luò)與輸入基帶信號成正比，故可以用包絡(luò)檢波的方法恢復(fù)原始調(diào)制信號。包絡(luò)檢波器一般由半波或全波整流
6、器和低通濾波器組成，如圖3-5所示。圖3-5包絡(luò)檢波器一般模型圖3-4為串聯(lián)型包絡(luò)檢波器的具體電路及其輸出波形，電路由二極管D、電阻R和電容C組成。當RC滿足條件時，包絡(luò)檢波器的輸出與輸入信號的包絡(luò)十分相近，即（3-9）包絡(luò)檢波器輸出的信號中，通常含有頻率為的波紋，可由LPF濾除。圖3-6串聯(lián)型包絡(luò)檢波器電路及其輸出波形點此觀看AM包絡(luò)檢波的Flash包絡(luò)檢波法屬于非相干解調(diào)法，其特點是：解調(diào)效率高，解調(diào)器輸出近似為相干解調(diào)的2倍；解調(diào)電路簡單，特別是接收端不需要與發(fā)送端同頻同相位的載波信號，大大降低實現(xiàn)難度。故幾乎所有的調(diào)幅（AM）式接收機都采用這種電路。綜上所述，可以看出，采用常規(guī)雙邊帶
7、幅度調(diào)制傳輸信息的好處是解調(diào)電路簡單，可采用包絡(luò)檢波法。缺點是調(diào)制效率低，載波分量不攜帶信息，但卻占據(jù)了大部分功率，白白浪費掉。如果抑制載波分量的傳送，則可演變出另一種調(diào)制方式，即抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）。3.1.3抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）1.DSB信號的表達式、頻譜及帶寬在幅度調(diào)制的一般模型中，若假設(shè)濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)（＝1），調(diào)制信號中無直流分量，則輸出的已調(diào)信號就是無載波分量的雙邊
