(完整版)調幅調制 .doc

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1、調幅調制、高頻功率放大器與倍頻器任務引入無線電發(fā)射裝置為什么要進行調制？雖然可以象有線話筒那樣將聲音直接變換為音頻電信號通過電纜傳輸給遠處的接收方，但衰減大，傳輸效率低，干擾也大。所以普通非平衡連接卡拉OK有線話筒電纜不超過米，而專業(yè)平衡連接有線話筒電纜也不宜超過100米。此外，若像農(nóng)村有線廣播那樣，把信號一次傳輸給許多接收方，就需要建設大量的傳輸線路，這是很不經(jīng)濟的（特別在山區(qū)）。因此，為了把聲音信號等傳輸給遠處的許多接收方，質?，F(xiàn)在大部分廣播都采用無線傳輸。最好如圖2.2-1那樣以空間作為傳輸介20圖2.2-1信號的調制與無線傳輸由電磁波理論知道，交變的電振蕩可由天線向空中輻射出去

2、。但天線的尺寸必須足夠長(天線振子的長度與電振蕩的波長可以比擬)，才能有效地把電振蕩輻射出去。例如，被傳送的信號是語言、聲音信號的頻率范圍為2OHz-2OkHz，其相應波長是15x103—15x106ｍ，若通過天線發(fā)射到空中，需要制作幾十公里長的發(fā)射天線!顯然，制造這樣的大尺寸的天線不僅困難，而且造價奇高，發(fā)射效率很低。電磁波輻射有個特性，就是它的頻率越高，輻射能力越強。只有頻率在幾百kHZ以上的高頻電流所轉換成的無線電磁波效率高，輻射作用足夠強。那么，能否利用容易輻射的高頻振蕩波馱載所要傳遞的信息(如音頻、視頻等較低頻率的信號)呢?答案是肯定的，即如示意圖2.2-1那樣用某種方法

3、把聲音信號載于頻率比聲音信號高，適合于在空中發(fā)射的電信號上，就可以傳輸聲音信號。此過程稱為調制。所謂調制就是發(fā)送方(即發(fā)端)將所要傳送的信息“裝載”到高頻振蕩波上，再由天線發(fā)射出去。在這里，高頻振蕩波就是攜帶信息(信號)的運輸工具，所以叫做載波信號，在上個課題中已學習的各種振蕩電路可提供載波信號。經(jīng)過調制以后的高頻振蕩波叫做已調信號，能夠完成調制作用的電路叫做調制電路。例如，我們熟悉的中央人民廣播電臺一套節(jié)目發(fā)送的電波頻率639kHz就是該電臺的載波頻率，93.9MHz為廣東人民廣播電臺音樂臺載波頻率。電臺要向聽眾傳送的信息(如語言、樂曲等)頻率遠遠低于載波頻率，叫做調制信號，也稱為基

4、帶信號。根據(jù)待傳送的信號去控制高頻載波信號的參數(shù)不同(高頻正弦載波有幅度、頻率、相位三個參數(shù))，調制可分為調幅(AM)、調頻(FM)和調相（PM）三類。相關知識一、普通調幅信號的表示方法及其性質調幅(AmplitudeModulation簡稱AM)是使載波的振幅隨信號波的振幅變化的調制方法。已調波如圖2.2-2所示：當信號波為正值時，載波的振幅變大，為負值時，載波的振幅變小，若信號波的值為零，載波的振幅不變化。把已調波的峰值連接起的線稱為包絡線，顯然，這個包絡線與信號波相似，包含著要傳輸?shù)男盘栃畔ⅲ栽诮邮諜C中取出這個包絡線，則就得到需要的信息。圖2.2-2普通調幅波波形1.普通調幅

5、信號的數(shù)學表達式這里我們要討論的首先是普通調幅波，因為除了基本調幅外，還有抑制載波的雙邊帶調幅(DoubleSidebandModulation簡稱DSB)、單邊帶調幅(SingleSidebandModulation簡稱SSB)和殘留邊帶調幅(VestigialSideBandModulation簡稱VSB)等，有時也將等幅電報（ContinuousWave簡稱CW）歸為調幅類別。這四種調制方式是在基本調幅基礎上的改進或變種。我們首先分析普通調幅信號，為簡化調幅分析，突出基本概念，假設調制信號為單頻等幅余弦波，即單頻余弦信號：載波信號：uΩ(t)＝UΩmcosΩt=UΩmcos2π

6、Ftuc(t)＝Ucmcosωct=Ucmcos2πfct且fc>>F，根據(jù)普通調幅定義：已調波的振幅如圖2.2-2所示以載波的振幅Ucm為中心按單頻余弦信號波的幅度uΩ(t)變化，寫出調幅波表達式如下：其中，稱調幅系數(shù)或調制度?！顚W一手調幅系數(shù)的測算圖2.2-3普通調幅波波形調幅系數(shù)反映了調制信號對高頻載波幅度的控制能力，工程上調幅系數(shù)的測量并不用此公式，而常采用波形測量的方法，如圖2.2-3所示，Uom(1+macosΩt)是uo(t)的振幅，它反映調幅信號的包絡線的變化。由圖可見，在輸入調制信號的一個周期內，調幅信號的最大振幅為最小振幅為由上兩式可解出Uommax=Uom(1+

7、ma)Uommin=Uom(1-ma)因此，只要測量調幅波的最大振幅和最小振幅，由上式很容易計算出調幅系數(shù)。1.調幅波頻譜與占用頻帶帶寬將式(2．2．1)用三角函數(shù)展開有：(2．2．2)上式(2．2．2)可知，單一頻率調制時，調幅波的頻譜由三部分頻率分量組成:角頻率為的載波成分、角頻率為的上邊頻成分和角頻率為的下邊頻成分。由此可以認為，調幅后的已調波已不只是單一頻率的正弦波，而是多個不同頻率組成的合成的波，所以，調幅信號的頻譜分布可用圖2.2-