全载波调幅（AM）.docx

模拟信号基带传输是以基带信号（及携带信息的原始电磁信号）的形式在通信线路上直接传输的。公共交换电话网（PSTN）终端局交换机与各用户连接的网络，及用户接入网就是典型的模拟信号基带传输系统，用户的低频语音信号就是通过双绞线、电话电缆、同轴电缆或管道纤维等介质进行直接传输的。线性调制就是将基带信号的频谱沿频率轴线做线性搬移的过程，故已调信号的频谱结构和基带信号的频谱结构相同，只不过搬移了一个频率位置。根据已调信号频谱与调制信号频谱之间的不同线性关系，可以得到不同的线性调制，如常规双边带调制（AM）。AM解调指常规双边带调制信号的解调，AM解调是指：将AM调制波形还原成原信号（基带信号），一般有包络检波法（非相干解调）、相干解调。AM信号调制、解调实验是线性调制系统的基础实验。本设计采用二极管包络检波解调电路，将AM调制信号通过一个二极管检波器、一个低通滤波器和运算放大器进行解调和放大，从而完成AM调制信号的解调。电路原理：当输入信号较大(大于0.5伏)时，利用二极管单向导电特性对振幅调制信号的解调，称为大信号检波。检波的物理过程如下：在高频信号电压的正半周时，二极管正向导通并对电容器C充电，由于二极管的正向导通电阻很小，所以充电电流iD很大，使电容器上的电压VC很快就接近高频电压的峰值。这个电压建立后通过信号源电路，又反向地加到二极管D的两端。这时二极管导通与否，由电容器C上的电压VC和输入信号电压Vi共同决定。当高频信号的瞬时值小于VC时，二极管处于反向偏置，管子截止，电容器就会通过负载电阻R放电。由于放电时间常数RC远大于调频电压的周期，故放电很慢。当电容器上的电压下降不多时，调频信号第二个正半周的电压又超过二极管上的负压，使二极管又导通t1至t2的时间为二极管导通的时间，在此时间内又对电容器充电，电容器的电压又迅速接近第二个高频电压的最大值。t2至t3时间为二极管截止的时间，在此时间内电容器又通过负载电阻R放电。这样不断地循环反复，就得到波形。因此只要充电很快，即充电时间常数Rd·C很小(Rd为二极管导通时的内阻)：而放电时间常数足够慢，即放电时问常数R·C很大，满足Rd·CRC，就可使输出电压的幅度接近于输入电压的幅度，即传输系数接近l。另外，由于正向导电时间很短，放电时间常数又远大于高频电压周期(放电时的基本不变)，所以输出电压的起伏是很小的，可看成与高频调幅波包络基本一致。而高频调幅波的包络又与原调制信号的形状相同，故输出电压就是原来的调制信号，达到了解调的目的。检波电路或检波器的作用是从调幅波中取出低频信号检波电路通常包含非线性元器件和滤波器两部分你说的的电阻电容，就是电感和电容是用来取出低频有用信号，过滤高频信号。这个部分就是滤波器部分。除了滤波器外，检波过程也是一个频率变换过程，也要使用非线性元器件。常用的有二极管和三极管。这就是二极管的作用Uam（t）非线性器件低通滤波器U0（t）图2-1 包络检波原理图振幅调制产生原理所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。振幅调制，就是由调制信号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM）。在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。调制是在发射端将调制信号从低频段变换到高频段, 便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用；解调是在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段, 恢复原调制信号。在模拟系统里, 按照载波波形的不同, 可分为脉冲调制和正弦波调制两种调制方式。脉冲调制是以高频矩形脉冲为载波, 用低频调制信号分别去控制矩形脉冲的幅度、宽度或位置三个参量, 分别称为脉幅调制(PAM), 脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。正弦波调制是以高频正弦波为载波, 用低频调制信号分别去控制正弦波的振幅、频率或相位三个参量, 分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。调幅AM包括四种方式：普通调幅AM、双边带调幅DSB、单边带调幅SSB和残留边带调幅VSB,其中双边带调幅DSB包括全载波双边带调幅DSBFC和抑制双边带调幅DSBSC两种。对于相同调制信号产生的已调波信号的时域波形不一样, 频谱不一样, 带宽不完全一样, 调制与解调的实现方式与难度不一样。根据设计要求，本课程设计均采用正弦波调制。普通调幅信号的解调方法有两种, 即包络检波和同步检波。包络检波也称峰值检波，利用普通调幅信号的包络反映了调制信号波形变化这一特点, 如能将包络提取出来, 就可以恢复原来的调制信号。这就是包络检波的原理。同步检波也