高频电子线路第五章技术分析.ppt

5.1 概述 5.2 振幅调制原理及特性 5.4 调幅信号的解调 第5章 振幅调制、解调及混频 5.5 混频器原理及电路 5.3 振幅调制电路 调制的必要性： 可实现有效地发射，可实现有选择地接收。 调制的方式和分类： 按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的 光强度调制等。 按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信 号为模拟信号的称为模拟调制，调制信号为数字信号的称 为数字调制。 正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方 式，后两者合称为角度调制。 调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量，通常它们分布在载波频率的两边，并占有一定的频带。 5.1 概述 频谱搬移电路的特性 非线性电路具有频率变换的功能，即通过非线性器件相乘的作用产生与输入信号波形的频谱不同的信号。 当频率变换前后，信号的频谱结构不变，只是将信号频谱无失真在频率轴上搬移，则称之为线性频率变换，具有这种特性的电路称之为频谱搬移电路。如下图所示 2) 从频谱结构看，上述频率 变换电路都只是对输入信号频谱实行横向搬移而不改变原来的谱结构，因而都属于所谓的线性频率变换。 1) 它们的实现框图几乎是相同的，都是利用非线性器件对输入信号频谱实行变换以产生新的有用频率成分后，滤除无用频率分量。 3) 频谱的横向平移从时域角度看相当于输入信号与一个参考正弦信号相乘，而平移的距离由此参考信号的频率决定，它们可以用乘法电路实现。 混频原理 ?(1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 定义： 信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号 正弦波 方波 三角波 锯齿波 调制信号：需要传输的信号（原始信号） 语言 图像 密码 已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号） (2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 (6)振幅调制分三种方式： （5）相位调制：调制信号控制载波相位，使已调波的相位随调 制信号线变化。 （4）频率调制：调制信号控制载波频率，使已调波的频率随调制 信号线性变化。 （3）振幅调制：由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振 幅 随调制信号线性变化。 5.2 振幅调制原理及特性 一、振幅调制信号分析 二、双边带信号 三 、单边带信号 一、振幅调制信号分析 （1） 设：载波信号： 调制信号： 那么调 幅信号（已调波）可表达为： 由于调 幅信号的振幅与调制信号成线性关系，即有： 式中ma为调制度， 常用百分比数表示。 1 调 幅 波 的 分 析 ，其中： 2、调幅信号波形 波形特点： （1）调幅波的振幅（包络）变化规律 与调制信号波形一致 (2) 调幅度ma反映了调幅的强弱程度， 可以看出： 一般m值越大调幅越深： （1）由单一频率信号调 幅 可见,调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量： ?3、调幅波的频谱 同样含有三部分频率成份 信号带宽 (2) 限带信号的调幅波 调制信号 载波 由于： 4、AM信号的产生原理框图 可见要完成AM调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘。 仿真 仿真 (2) 上、下边带的平均功率： (3) 在调制信号一周期内，调幅信号输出的平均总功率 (4)边带功率，载波功率与平均功率之间的关系： 5、调制波的功率 讨论标准调幅波的性质： 已调信号的幅度随调制信号而变化。因此，调幅信号幅度的 包络线近似为调制信号的波形。只要能取出这个包络信号就可 实现解调。 调幅波的频谱由两部分组成。一部分是未调载波的频谱，另 一部分是分别平移至 处的调制信号的频谱，幅度减半。 标准调幅信号所占的频带宽度为 ，即它是调制信号频带 宽度的两倍。但从传递信息的角度看，标准调幅信号所占的频 带宽度中有一半是多余的，因此，这种调幅方式在频率资源利 用上是有缺点的。 幅度调制是一种非线性过程，因为它将调制信号的各频率分 量变换为载波频率与这些频率的和频和差频分量。但都是将信 号的频谱在频率轴上平移。因此，又称幅度调制为线性调制。 在调幅波中，欲传送的信息包含在边带内，载波分量并不包 含欲传送的信息。而它所占有的功率却为总功率的一半以上。 因此，从有效地利用发射机功率的角度考虑，标准幅度调制是 有缺点的。 在AM调制过程中，如果