第6章幅度調(diào)制與解調(diào)ppt課件.ppt

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1、第6章振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻我在時(shí)域，你在頻域才能發(fā)現(xiàn)你的美麗通信技術(shù)情書(shū)我把愛(ài)的語(yǔ)言調(diào)制到高頻需要經(jīng)過(guò)傅立葉變換通過(guò)高頻功率放大器載波到你的頻率你說(shuō)我的愛(ài)噪聲太大經(jīng)過(guò)層層濾波原來(lái)發(fā)現(xiàn)那是在宇宙開(kāi)始的時(shí)候我發(fā)給你的愛(ài)的微波背景輻射時(shí)域特性：指的是信號(hào)的強(qiáng)度隨著時(shí)間的變化特性。這些信號(hào)最后都轉(zhuǎn)換為隨著時(shí)間而隨機(jī)變化的電壓或電流。例如通信中要處理的各種信號(hào)：語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等。頻域特性：描述信號(hào)的另一種表示方法。描述的是信號(hào)包含哪些不同頻率分量。正弦信號(hào)的頻譜圖例1：畫(huà)出信號(hào)的頻譜圖例2例3：任何一個(gè)信號(hào)，不論它是周期性的還是非周期性的，都可以分解為一系

2、列頻率不同的正弦（或余弦)分量。例3：畫(huà)出語(yǔ)音信號(hào)的大致頻譜圖例4：畫(huà)出圖像信號(hào)的大致頻譜圖6.1概述6.2振幅調(diào)制原理及特性6.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)第6章振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻6.5混頻器原理及電路6.3振幅調(diào)制電（2）便于通過(guò)天線輻射出去。低頻信號(hào)直接發(fā)射所需要的天線過(guò)長(zhǎng)。發(fā)射20kHz無(wú)線電波所需要的最佳天線長(zhǎng)度為75萬(wàn)米長(zhǎng)。（3）調(diào)制可以解決不同基帶信號(hào)相互之間干擾的問(wèn)題。以電視信號(hào)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(hào)的頻率都在0～6MHz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(hào)，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、然是無(wú)法接受的（1）把基帶信號(hào)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。為什么要調(diào)制與解調(diào)？(1)調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程。定義：信號(hào)載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào)正弦波方波三角波鋸齒波調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)）語(yǔ)言圖像密碼已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻信號(hào)（射頻信號(hào)）振幅調(diào)制解調(diào)（檢波)混頻（變頻）屬于頻譜線性搬移電路(2)解調(diào)：調(diào)制的逆過(guò)程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。6．1概述(7)振幅調(diào)制分三種方式：（5）相位調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波相位，使已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號(hào)線變化。（6）解調(diào)

4、方式：（4）頻率調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波頻率，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化。（3）振幅調(diào)制：由調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅，使已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。6.2振幅調(diào)制原理及特性一、振幅調(diào)制信號(hào)分析二、雙邊帶信號(hào)三、單邊帶信號(hào)（1）設(shè)：載波信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：那么調(diào)幅信號(hào)（已調(diào)波）可表達(dá)為：由于調(diào)幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：，式中為比例常數(shù)即：式中ma為調(diào)制系數(shù)，常用百分比數(shù)表示。1.AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式返回6.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制（AM）信號(hào)分析則有其中：若將分解為：一般，實(shí)際中傳送的調(diào)制信號(hào)并非單一頻率的信號(hào)，常為一個(gè)連續(xù)頻譜的限帶信號(hào)。則

5、2、調(diào)幅信號(hào)波形波形特點(diǎn)：（1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致(2)調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度一般m值越大調(diào)幅越深：（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅可見(jiàn),調(diào)幅波并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：3、調(diào)幅波的頻譜Ω調(diào)制信號(hào)ωc載波調(diào)幅波ωc+Ω上邊頻ωc-Ω下邊頻同樣含有三部分頻率成份(2)限帶信號(hào)的調(diào)幅波Ωmaxωcω限帶信號(hào)ωc載波ω調(diào)幅波ωc-Ωmax下邊頻帶ωc+Ωmax上邊頻帶ΩmaxΩmaxΩmax由于：相加器乘法器直流乘法器相加器4、AM信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖可見(jiàn)要完成AM調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。5、普通調(diào)

6、幅波的功率關(guān)系條件：如果將普通調(diào)幅波輸送功率至負(fù)載RL上，則載波與兩個(gè)邊頻將分別得出如下功率：載波功率:上下邊頻功率:在調(diào)幅信號(hào)一周期內(nèi)，AM信號(hào)的平均輸出功率是uAM(t)=Ucm(1+macosΩt)cosωct討論：載波本身并不攜帶調(diào)制信息，但它的功率卻占整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分。當(dāng)ma＝1時(shí)，PC＝(2/3)PAM；PDSS＝(1/3)PAM當(dāng)ma＝0.5時(shí)，PC＝(8/9)PAM；PDSS＝(1/9)PAM結(jié)論：因?yàn)檎{(diào)制信號(hào)的信息攜帶在上下邊頻中，因此在調(diào)幅的過(guò)程中，應(yīng)盡量使調(diào)制系數(shù)ma大，以增大上下邊帶的功率，提高信號(hào)的傳輸能力，但不能超過(guò)1

7、。普通調(diào)幅波的缺點(diǎn)：功率利用率太低，整機(jī)利用率低。1.設(shè)備簡(jiǎn)單。2.解調(diào)方便，便于接受。3.與其它調(diào)制方式比較占用的頻帶寬。普通調(diào)幅被廣泛應(yīng)用于中、短波無(wú)線電廣播系統(tǒng)的原因：在AM調(diào)制過(guò)程中，如果將載波分量抑制就形成抑制載波的雙邊帶信號(hào)，簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到，即：調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)：調(diào)制信號(hào)為限帶信號(hào)的調(diào)制：6.2.2雙邊帶(doublesidebandDSB)調(diào)幅信號(hào)１、數(shù)學(xué)表達(dá)式2.波形與頻譜6.2.2雙邊帶(doublesidebandDSB)調(diào)幅信號(hào)(1)DSB信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào)(2)DSB信號(hào)載波的相位反

8、映了調(diào)制信號(hào)的極性，即在調(diào)制信號(hào)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(shuō)，