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调幅调制：阶梯学习AMModulation

引言

调制是改变高频载波信号特征来传递低频信息的过程。虽然理论上存在未经数据调制就直接传

输基带信号（或信息）的可能，但是将该信息调制到载波上再进行发送效率更高。接受高频波

形需要更小的天线，更有效地使用可用带宽，并且足够灵活地携带不同类型的数据。模拟调制

和数字调制都有多种调制方法。

背景

幅度调制（AM）是一种模拟调制方法，通过连续改变固定频率载波信号的幅值（A）来表示

数据。该载波信号通常是一个高频的正弦波，用来“负载”该消息包络中的信息。结果便得到一

个双边带信号，以该载波频率为中心，具有原始信号的两倍带宽。

图1--一个AM信号的时域表示

包络（变化的幅值）

载波信号（固定频率）

载波信号

调制后的AM边带

图2--一个AM信号的频域表示

频率

表示幅度调制的常用算法：

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RFAcademicBundle:AmplitudeModulation:Step-by-Step2

RF学习包：幅度调制：学习进阶

合并相似项并简化该等式，得到：

y(f)=(C+Msin(ωt+φ))sin(ωt)

mc

使用AM调制的主要优点是能简单地实现电路（特别是对于信号接收端），从而很快被广泛采

用。然而，AM调制造成了信号的能量和带宽的浪费。载波信号需要占用信号的绝大部分能

量，但实际上并不携带任何信息。AM同时使用上边带和下边带传输冗余信息，其占用带宽是

所需带宽的两倍。

编程实现

下列步骤描述了如何构建一个实现了上述两个用于幅度调制的等式中较长等式的VI。打开“AM

调制-中级练习.vi”。检视已经为您创建的前面板和程序框图。当完成该VI时，您将同时能够选

择载波信号和数据信号的幅值和频率，并查看这两个信号的时域表示和频域表示。该图展示了

当调制参数（幅值和频率）改变时载波信号和边带信号的变化。下面的前面板则表示了一个已

完成的VI的操作。

图3——一个已完成的AM调制VI

AM调制

该程序框图由一个while循环组成，该循环包含各种控件和波形图用以显示和控制AM信号成

分信息。

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RFAcademicBundle:AmplitudeModulation:Step-by-Step3

RF学习包：幅度调制：学习进阶

图4——一个AM调制范例程序框图

1）将“加”VI和“减”VI添加到程序框图。将“载波频率”和“调制频率”滑动条控件连接到该加函

数。将“载波频率”控件连接到该减函数上的顶端连接器，将“调制频率”控件连接到底部连接

器，以减去这两个值。

2）将一个“仿真信号”快速VI添加至该程序框图。对话框被弹出要求进行函数配置。选择正弦

波作为信号类型，设置频率为10赫兹、幅值为1伏。将每秒的采样点数提高至100000。关

闭自动选择采样率的选项，并将采样点数也设为100000。完成这些工作，对话框显示如下：

图5——仿真信号快速VI的最终对话框选项设置

选择“确定”按钮。现在LabVIEW将为该函数生成所有所需的代码。通过选中程序框图中的VI

并按住CTRL键，将光标拖至开放区域，得到该函数的三个拷贝。对于第一个仿真信号VI，

将载波幅值控件和载波频率控件分别连接到幅值输入和频率输入。对于第二个仿真信号VI，

将该加函数的输出连接到频率输入。通过右键点击连接器并选择“创建常数”控件，将常数值

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