第六章振幅调制、解调及混频.ppt

Dept of Electronic Information Engineering Guangzhou College of SCUT 广州学院 广州学院 Dept of Electronic Information Engineering 第六章 振幅调制、解调及混频 高频电子线路High Frequency Circuit 第六章 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 振幅调制：用调制信号去控制高频振荡波的振幅，使高频振荡波的振幅按调制信号的规律变化。 振幅调制的类型： 普通的调幅方式（AM） 抑制载波的双边带调幅方式（DSB-SC） 抑制载波的单边带调幅方式（SSB-SC） 6.1 振幅调制 AM 调制器示意图 调制信号：由原始信号（声音、数据、图像）转变而来的低频信号或视频信号，以uΩ(t)或 f (t)表示。 载波：未受调制的高频振荡信号，以uc(t)表示。 已调信号：受调制后的高频振荡波，以us(t)表示 6.1.1 振幅调制信号分析 1. 调幅波的分析 1) 表示式及波形 设载波电压为 调制电压为 （6-1） （6-2） ωcΩ 根据振幅调制信号的定义,已调信号的振幅随调制信号uΩ线性变化,由此可得振幅调制信号振幅Um（t）为 Um(t)=UC+ΔUC（t）=UC+kaUΩcosΩt =UC(1+mcosΩt) （6-3） 式中,ΔUC（t）与调制电压uΩ成正比,其振幅ΔUC= kaUΩ与载波振幅之比称为调幅度（调制度） (6-4) 式中, ka为比例系数,一般由调制电路确定,故又称为调制灵敏度。由此可得调幅信号的表达式 （6-6 ） （6-5 ） 上面的分析是在单一正弦信号作为调制信号的情况下进行的,而一般传送的信号并非为单一频率的信号,例如是一连续频谱信号f（t）,这时,可用下式来描述调幅波: 2) 调幅波的频谱 由图6-1(c）可知,调幅波不是一个简单的正弦波形。在单一频率的正弦信号的调制情况下,调幅波如式（6-5）所描述。将式（6-5）用三角公式展开 ,可得式（6-8） ： (6-8) （6-5 ） 图6-1 AM调制过程 中的信号波形 图6-2 实际调制信号的调幅波形 图6-3 AM信号的产生原理图 图6-4 单音调制时已调波的频谱 （a）调制信号频谱（b）载波信号频谱（c）AM信号频谱 图6-5 语音信号及已调信号频谱 （a）语音频谱 （b）已调信号频谱 3）调幅波的功率 在负载电阻RL上消耗的载波功率为 (6-9) (6-10) 在负载电阻RL上,一个载波周期内调幅波消耗的功率为 由此可见,P是调制信号的函数,是随时间变化的。上、下边频的平均功率均为 (6-11) (6-12) AM信号的平均功率 边频 由上式可以看出,AM波的平均功率为载波功率与两个边带功率之和。而两个边频功率与载波功率的比值为 边频功率 载波功率 (6-13) 同时可以得到调幅波的最大功率和最小功率,它们分别对应调制信号的最大值和最小值为 (6-14) 讨论： （1）Pmax限定了功率放大器的额定输出功率，使功放管不能充分利用。如：某功放管额定输出功率PH=10W，应选PHPmax的功放管，若m = 0.5 则载波功率Pc=PH /（1+ m)2 =10/(1+0.5)2=4.4W;平均功率Pav=（1+ /2)Pc=4.95W （2）发射功率不能充分利用。 2P边频 = 1/2·m2·Pc = 0.55W 即10W的管子，辐射了5W,只有0.55W有信息。 （3）AM波的优点： a.设备简单 b.频带窄（相对于FM波） 2. 双边带信号(DSB) 在调制过程中,将载波抑制就形成了抑制载波双边带信号,简称双边带信号。它可用载波与调制信号相乘得到,其表示式为 在单一正弦信号uΩ=UΩcosΩt调制时, 图6-6 DSB信号波形 特点： a. g(t) ∝ uΩ