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第6章 振幅调制、 解调及混频 6.1 振幅调制 6.2 调幅信号的解调 6.3 混频 6.4 混频器的干扰 6.1 振幅调制 振幅调制:调制是利用调制信号的大小去控制高频载频信号的振幅,使其随调制信号波形的变化而呈线性变化,其它参数(频率与相位)不变. 振幅调制分类: AM DSB SSB 1.调幅波的数学表示式推导 ３．DSB信号频谱与带宽 为了看清SSB信号波形的特点,下面分析双音调制时产生的SSB信号波形。为分析方便,设双音频振幅相等,即 8．单边带信号的主要特点： (a)节省发射机的发射功率。 (b)单边带已调信号的频谱宽度被压缩一半,带宽利用率高。 (c)双边带调制信号的包络已不再反映调制信号的变化规律. 　1. 高电平调制　 　 　1．高电平调制　 　 (2) 利用(单)差分对电路产生普通调幅波 移相法是利用移相网络,对载波和调制信号进行适当的相移,然后相加,从而将其中的一个边带抵消掉而获得SSB信号。 6.2 调幅信号的解调 振幅解调方法可分为包络检波和同步检波两大类。 在二极管截止期间,电容C两端电压下降的速度取决于RC的时间常数。 6.3 混频 一. 混频的概述 1．混频的概念 (a)定义: 混频也称为变频,是一种频谱线性搬移过程,是指将原信号的各频率分量搬移到新的频率上。 混频器有两个输入电压:输入信号us和本地振荡信号uL,其工作频率分别为fc和fL; 混频器的输出信号称为中频信号uI,,其频率是fc和fL的差频或和频,称为中频fI (b)分类: fI=fL+fc时称为向上变频,输出高中频,用于发射系统; fI=fL-fc 或fI=fc-fL 时称为向下变频,输出低中频,用于接收系统。 其中fI=fL-fc时称为超外差,fI=fL-fc时称为超内差. 2．混频器的工作原理 (1)乘积型混频器实现模型 3．混频器的主要性能指标 (1) 变频增益 变频电压增益定义为变频器中频输出电压振幅UI与高频输入信号电压振幅Us之比,即 (2) 噪声系数 混频器的噪声系数NF 定义为 (4)变频压缩(抑制) ?在混频器中,输出与输入信号幅度应成线性关系。实际上,由于非线性器件的限制,当输入信号增加到一定程度时,中频输出信号的幅度与输入不再成线性关系,如图所示。变频压缩主要是指混频电路在最大输出中频功率时所对应的最大的输入电平。 (5) 选择性 混频器的中频输出应该只有所要接收的有用信号(反映为中频,即fI=fL-fc),而不应该有其它不需要的干扰信号。但在混频器的输出中,由于各种原因,总会混杂很多与中频频率接近的干扰信号。即对混频器的输出回路的选择性提出了要求. 1．晶体三极管混频器 式中:gC称为变频跨导,gC=gm1／2, 2．二极管混频电路 (1)二极管平衡混频器 (2)二极管环形混频器 6.4 混频器的干扰 前面讲过，混频是由非线性器件完成，其可产生多个组合频率分量，因此，也由此会产生各种干扰和失真。主要类型有： 1、干扰哨声 2、寄生通道干扰(副波道干扰) 3、交叉调制失真 4、互相调制失真 5. 包络失真和阻塞干扰 6. 倒易混频 一. 信号与本振的自身组合干扰(干扰哨声) 　　如果取fc-fL=fI,可得： 二. 外来干扰与本振的组合干扰(寄生通道干扰/副波道干扰) 1.中频干扰 当干扰频率等于或接近于接收机中频时,如果接收机前端电路的选择性不够好,干扰电压一旦漏到混频器的输入端,混频器对这种干扰相当于一级(中频)放大器,放大器的跨导为gm(t)中的gm0,从而将干扰放大,并顺利地通过其后各级电路,就会在输出端形成干扰。 2．镜像干扰 设混频器中fLfc,当外来干扰频率fJ=fL+fI时,uJ与uL共同作用在混频器输入端,也会产生差频fJ-fL=fI,从而在接收机输出端听到干扰电台的声音。fJ、fL及fI的关系如图所示。 3．组合副波道干扰 三. 交叉调制干扰(交调干扰) 四. 互调干扰 由四次方项a4u4可分解出u2J1uJ2uL项,其中有 U2J1(1+cos2ωJ