第5章幅度調(diào)制與解調(diào)ppt課件.ppt

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1、第5章幅度調(diào)制與解調(diào)本章重點(diǎn)普通調(diào)幅信號(hào)、雙邊帶和單邊帶調(diào)幅信號(hào)數(shù)學(xué)表示式和波形，調(diào)幅指數(shù)和頻帶寬度計(jì)算；小信號(hào)調(diào)幅和大信號(hào)調(diào)幅原理和電路；包絡(luò)檢波器和同步檢波器原理和電路；混頻器的作用和平衡混頻器電路；混頻干擾的類(lèi)型和減少混頻干擾的方法。5.1從WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸談起5.2調(diào)幅波的性質(zhì)5.3調(diào)幅電路5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)5.5混頻5.6實(shí)訓(xùn)5.1從WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸談起一切最初代表信息（語(yǔ)音、音樂(lè)、圖像等）的電信號(hào)都是低頻或視頻信號(hào)，只有將它們調(diào)制到高頻振蕩信號(hào)上，才能將它們傳送到遠(yuǎn)方。需傳

2、送的低頻或視頻信號(hào)稱(chēng)為調(diào)制信號(hào)，作為運(yùn)輸工具的高頻振蕩信號(hào)稱(chēng)為載波。人們使用的WIFI無(wú)線上網(wǎng)設(shè)備，就是分別把上網(wǎng)設(shè)備信號(hào)和Internet網(wǎng)絡(luò)信號(hào)調(diào)制到載波上進(jìn)行發(fā)射和接收傳輸?shù)摹D5-1所示為無(wú)線上網(wǎng)使用的WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成，平板電腦、手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)備與Internet網(wǎng)之間進(jìn)行了信息的無(wú)線傳輸。圖5-1WIFI無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的組成WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括AP(AccessPoint)和無(wú)線網(wǎng)卡。AP一般稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)橋接器，負(fù)責(zé)將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)進(jìn)行連接；無(wú)線網(wǎng)卡是負(fù)責(zé)接收或發(fā)射由AP

3、所發(fā)射或接收信號(hào)的CLIENT（客戶(hù)）端設(shè)備，安裝在臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等終端設(shè)備中。廠商在辦公室、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、咖啡店、圖書(shū)館等人員較密集的地方設(shè)置AP，并通過(guò)高速線路（寬帶）接入Internet網(wǎng)絡(luò)。配有無(wú)線網(wǎng)卡的筆記本電腦、平板電腦或手機(jī)拿到該區(qū)域內(nèi)，均可上網(wǎng)分享Internet網(wǎng)絡(luò)資源，也可以經(jīng)Internet網(wǎng)絡(luò)與對(duì)方筆記本電腦、平板電腦或手機(jī)進(jìn)行通信。WIFI（WirelessFidelity）為無(wú)線保真技術(shù)，又稱(chēng)IEEE．802.11b標(biāo)準(zhǔn)。WIFI與Internet網(wǎng)之間傳輸

4、網(wǎng)速最高達(dá)11Mb/s，當(dāng)客戶(hù)較少時(shí)，可自動(dòng)調(diào)整為5.5Mb/s、2Mb/s、1Mb/s。該網(wǎng)速數(shù)字信號(hào)調(diào)制到頻率為2.4GHz的載波上與客戶(hù)端設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線傳送，發(fā)射功率不超過(guò)100毫瓦，傳輸距離可達(dá)150m～300m。WIFI調(diào)制到載波上的是數(shù)字化的信息，是數(shù)字信號(hào)。調(diào)制信號(hào)是數(shù)字信號(hào)的為數(shù)字調(diào)制。廣播、電視等調(diào)制到載波上的信息是模擬信號(hào)。調(diào)制信號(hào)是模擬信號(hào)的為模擬調(diào)制。模擬調(diào)制按照載波波形的不同，分為脈沖調(diào)制和正弦波調(diào)制。脈沖調(diào)制是以高頻矩形序列為載波，用低頻調(diào)制信號(hào)分別控制矩形脈沖的幅度、寬度

5、或位置三個(gè)參量，分別稱(chēng)為脈幅調(diào)制（PAM）、脈寬調(diào)制（PDM）和脈位調(diào)制（PPM）。正弦波調(diào)制是以高頻正弦波為載波，用低頻調(diào)制信號(hào)控制正弦波的振幅、頻率或相位三個(gè)參量，分別稱(chēng)為振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。數(shù)字調(diào)制通常以高頻正弦波為載波，用數(shù)字信號(hào)（高低電平）控制正弦波的振幅、頻率或相位三個(gè)參量，分別稱(chēng)為幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）三種類(lèi)型。5.2調(diào)幅波的性質(zhì)用調(diào)制信號(hào)去控制載波的幅度，使其幅度隨調(diào)制信號(hào)成正比的變化，而頻率保持不變，這一過(guò)程為幅度調(diào)

6、制，簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅。經(jīng)過(guò)幅度調(diào)制的載波稱(chēng)為調(diào)幅波。5.2.1調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式和波形要傳送的調(diào)制信號(hào)（如語(yǔ)音、音樂(lè)、圖像等）波形是很復(fù)雜的，但可以分解為許多不同頻率的正弦信號(hào)。圖5-2調(diào)制信號(hào)、載波和調(diào)幅信號(hào)波形（a）調(diào)制信號(hào)（b）載波圖5-2調(diào)制信號(hào)、載波和調(diào)幅信號(hào)波形（c）調(diào)幅信號(hào)（d）過(guò)調(diào)幅失真調(diào)幅信號(hào)波形如圖5-2（c）所示?？梢?jiàn)，普通調(diào)幅信號(hào)的振幅由直流分量Ucm和交流分量UcmmacosΩt相加而成，其中交流分量與調(diào)制信號(hào)成正比。調(diào)幅信號(hào)振幅各峰值點(diǎn)的連線稱(chēng)為調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)，其反映了調(diào)制信號(hào)的變化

7、。如果調(diào)制信號(hào)uΩ（t）為多頻率成分的復(fù)雜信號(hào)，其波形如圖5-3（a）所示。這時(shí)的調(diào)幅信號(hào)可看成調(diào)制信號(hào)中所有頻率分量分別調(diào)幅載波后的疊加。已調(diào)幅信號(hào)波形如圖5-3（b）所示，其包絡(luò)仍然反映了調(diào)制信號(hào)的變化。圖5-3由復(fù)雜信號(hào)調(diào)幅所得到的調(diào)幅信號(hào)波形（a）復(fù)雜信號(hào)波形（b）復(fù)雜信號(hào)調(diào)幅信號(hào)把這三個(gè)正弦波分量的相對(duì)振幅與頻率的關(guān)系畫(huà)出來(lái)，就得到了圖5-4所示的頻譜圖。由于調(diào)幅指數(shù)Ma的最大值只能等于1，因此邊頻振幅的最大值不超過(guò)載波振幅的二分之一。原單頻調(diào)制信號(hào)的角頻率是Ω，Ω＝2πF，調(diào)幅信號(hào)頻帶寬度為

8、2F，是原調(diào)制信號(hào)頻率的兩倍。調(diào)幅是將調(diào)制信號(hào)頻譜搬移到了載頻的左右兩旁，此外沒(méi)有產(chǎn)生新的頻譜成分，所以稱(chēng)調(diào)幅為線性頻率變換。圖5-4單頻調(diào)制的調(diào)幅波頻譜如果調(diào)制信號(hào)是復(fù)雜信號(hào)，含有許多頻率分量，產(chǎn)生的調(diào)幅信號(hào)，由載波分量和上邊頻帶與下邊頻帶組成，如圖5-5所示。上下邊頻帶呈對(duì)稱(chēng)狀分別置于載頻的兩旁，是調(diào)制信號(hào)頻譜的線性搬移。這時(shí)調(diào)幅波所占頻帶寬度等于多頻率調(diào)制信號(hào)的最高頻率的2倍，即BW=2Fmax。圖5-5復(fù)雜信號(hào)調(diào)制的調(diào)幅波頻譜由于被