调幅原理.doc

课程 高频电子技术 章节 4.1-4.3节 教 师 王建国 审批 课题 调幅原理 课时 2 授课日期 授课班级 教学目的 与要求 熟练掌握普通调幅方式。 掌握双边带、单边带调幅。 了解残留边带调幅方式。 重点 普通调幅方式。 难点 普通调幅方式。 授课类型 讲练 教 具 多媒体 作 业 教材150页第5-2-3题 教学进程和时间分配表（可略去，直接填写教学内容） 序号 教 学 内 容 时间分配 1 复习高频小信号谐调电路。 10 提问 2 普通调幅方式。 25 讲授 3 双边带、单边带调幅。 25 讲授 4 残留边带调幅方式。 20 讲授 5 课堂总结和练习。 10 提问 教学内容： 调制和解调是通信系统的重要组成部分，没有调制和解调，就无法实现信号的远距离通信。所谓调制，就是将我们要传输的低频信号“装载”在高频振荡信号上，使之能更有效地进行远距离传输。 所要传输的低频信号是指原始电信号，如声音信号、图像信号等，称为调制信号，用uΩ(t)表示；高频振荡信号是用来携带低频信号的, 称为载波，用uc (t)表示；载波通常采用高频正弦波，受调后的信号称为已调波，用u (t)表示。 具体地说, 调制就是用调制信号控制载波的某个参数, 并使其与调制信号的变化规律成线性关系。因此, 对模拟信号具有三种调制方式：调幅、调频和调相。 为了提高信号的频率，以便更有效地将信号从天线辐射出去。由天线理论可知，只有当辐射天线的尺寸与辐射的信号波长相比拟时，才能进行有效的辐射。而我们需要传送的原始信号，如声音等，通常频率较低（波长较长），所以需要通过调制，提高其频率，以便于天线辐射。 为了实现信道复用。如果多个同频率范围的信号同时在一个信道中传输必然会相互干扰，若将它们分别调制在不同的载波频率上，且使它们不发生频谱重叠，就可以在一个信道中同时传输多个信号了，这种方式称为信号的频分复用。 振幅调制的分类 振幅调制可分为普通调幅（AM），双边带调幅（DSB-AM），单边带调幅（SSB-AM）与残留边带调幅（VSB-AM）几种不同方式。 普通调幅信号的波形及表达式 设载波uc(t)的表达式和调制信号uΩ(t)的表达式分别为 根据调幅的定义，当载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化时，即为调幅信号，则已调波的波形如图4.1（c）所示， 图4.1（a）、（b）所示分别为调制信号和载波的波形。 由图可见，已调幅波振幅变化的包络形状与调制信号的变化规律相同，而其包络内的高频振荡频率仍与载波频率相同，表明已调幅波实际上是一个高频信号。 可见，调幅过程只是改变载波的振幅，使载波振幅与调制信号成线性关系，即使Ucm变为Ucm+KaUΩmcosΩt，据此，可以写出已调幅波表达式为 Ma称为调幅系数，Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。Ma表明载波振幅受调制控制的程度，一般要求0≤Ma≤1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的变化。Ma1的情况称为过调制, 下图所示为不同Ma时的已调波波形。 为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（4-3）按三角函数公式展开，得 可见，在已调波中包含三个频率成分：ωc、ωc+Ω和ωc-Ω。ωc+Ω称为上边频，ωc-Ω称为下边频。由此而得到调幅波的频谱如下图所示。 由调幅波的频谱可得，调幅波的频带宽度为 BW=2F 式中，F为调制频率。 若调制信号为复杂的多频信号，则其频谱如下图所示。 例如语音信号的频率范围为300~3400Hz，则语音信号的调幅波带宽为2× 3400=6800Hz。观察调幅波的频谱发现，无论是单音频调制信号还是复杂的调制信号，其调制过程均为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。 若调制信号为单频余弦信号，负载电阻为RL，则已调波的功率主要有以下几种。 1.载波功率 2.上、下边频功率 3.总平均功率 4.最大瞬时功率 普通调幅信号的产生和解调方法 （1）普通调幅信号的产生 普通调幅信号的产生可将调制信号与直流相加，再与载波信号相乘，即可实现普通调幅。可采用低电平调幅方法和高电平调幅方法。 （2）解调方法 1）包络检波 利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形变化这一特点，如能包络提取出来，就可以恢复原来的调制信号。 2）同步检波 同步检波必须采用一个与发射端载波同频率同相的信号，这个信号称为同步信号。 双边带调幅 双边带调幅信号中仅包含两个边频，无载波分量，其频带宽度仍为调制信号频率的2倍。 单边带调幅 单边带调幅信号中仅包含一个边频。 残留边带调幅 残留边带调幅是指信号发送信号中