【正文】 的均方值即為其平方的時間平均即 14 基于 LABVIEW 的虛擬調(diào)制解調(diào)器的設計 因為調(diào)制信號不含直流分量即 且 所以 34 顯然 AM 信號的調(diào)制效率總是小于 1 AM 信號的解調(diào) 調(diào)制過程的逆過程叫做解調(diào) AM 信號的解調(diào)是把接收到的已調(diào)信號 還原為 調(diào)制信號 AM 信號的解調(diào)方法有兩種相干解調(diào)和包絡檢波解調(diào)在本文中只著 重介紹相干解調(diào) 相干解調(diào) 由 AM 信號的頻譜可知 如果將已調(diào)信號的頻譜搬回到原點位置即可得到原始 的調(diào)制信號頻譜從而恢復出原始信號解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用調(diào)制時的相乘運 算來實現(xiàn)相干解調(diào)的原理框圖如圖 32 所示 sAM t m t 乘法器 低通濾波器 0 cosω t c 圖 32 相干解調(diào)原理框圖 將已調(diào)信號乘上一個與調(diào)制器同頻同相的載波得 由上式可知只要用一個低通濾波器就可以將第 1 項與第 2 項分離無失真的恢復 出原始的調(diào)制信號 35 相干解調(diào)的關鍵是必須產(chǎn)生一個與調(diào)制器同頻同相位的載波如果同頻同相位的 [8] 條件得不到滿足則會破壞原始信號的恢復 15 基于 LABVIEW 的虛擬調(diào)制解調(diào)器的設計 第四章 濾波器 41 概論 通常我們面臨的信號不是理想的它除了含有我們需要的部分往往還含有我 們不需要的部分此外信號在生 成采集傳輸和處理等若干環(huán)節(jié)中都可能遭受污 染產(chǎn)生誤差為此需要一種系統(tǒng)將信號中不需要的部分過濾掉保留信號的有 用部分這種信號就被稱為濾波器嚴格的講濾波器可以定義為對已知激勵提供 規(guī)定響應的系統(tǒng)響應的要求可以在時域或頻域中給定濾波器的種類很多集總的 分布的線性的非線性的時變的非時變的等這里討論屬于線性時不變系統(tǒng)濾 波器 理想濾波器 一個濾波器的框圖如圖 41 所示設其輸入為 x u x 代表所需的輸入信號 u 表示不需要的信號 或污染部分 y 表示輸出濾 波器的任務就是濾除 u 而使 y 盡 可能逼近 x 且與 x 的波形保持相同 u x y 濾波器 圖 41 濾波器 設 xuy 和濾波器 h 的傅里葉變換為 XUY 和 H 則有 Y HX HU 41 為了濾除 u 希望濾波器的輸出不含我們不需要的部分即 HU 0 同時為了使 y 逼近 x 且保持 x 的波形理想的結(jié)果為 Y HX ke j ωT X 42 或?qū)﹄x散系統(tǒng) j n Y HX ke 0 X 16 基于 LABVIEW 的虛擬調(diào)制解調(diào)器的設計 式中 T n 分別為某實數(shù)某整數(shù) 0 換句話講理想濾波器的輸出為 y t kx t τ 43 或?qū)﹄x散系統(tǒng) y n kx n n 44 0 式中 k 為一常數(shù) 通常不能指望 k 1 τ 0 或 n0 0 這種極端情況出現(xiàn)濾波是有代價的理 想的情況濾波過程只帶來一定的延時和信號電平的變化然而這是 值得的它所得 到的好處就是所需的信號雖經(jīng)過時延和幅度變化但波形不變 式 HU 0 和式 Y HX ke j ω T X 表明對理想濾波器為了濾掉不需要的信號濾 波器的頻帶與需濾波除信號的頻帶不相交否則不需要的信號將無法濾除而在需 要保留信號的頻帶內(nèi)頻譜濾波器的幅度響應為一常數(shù)相位響應是一直線在頻帶 之外幅度響應應盡快下降為零這一特性也說明濾波器要求不需要的信號與所需 要的信號兩這占有的頻帶不同然而一般情況下需要信號與不需要信號的頻譜總 會有重疊的在這種情況下所 能盡的最大努力是調(diào)整濾波器幅度響應特性和相位響 應特性以便使濾波器輸出端的需要信號對不需要信號之比在某種準則下達到最大 幾個重要的術(shù)語 從頻域的角度看濾波器的技術(shù)參數(shù)不外乎從幅度響應特性和相位響應特性中提 出為了討論方便我們用 A f 和φ f 分別表示濾波器的幅頻函數(shù)和相頻函數(shù)即 濾波器的頻譜為 H f A f ej φ f 1 群時延和相時延 群時延和相時延分別為 T f dφ f 2πdf 45 g T f φ f 2 π f 46 p 當 T f 不等于常數(shù)時信號的不同頻率的分量具有不同的時延因而 會引起信 g 17 基于 LABVIEW 的虛擬調(diào)制解調(diào)器的設計 號的畸變 所以我們希望有完全恒定的群時延但這是不可能的通?？梢钥? 制群時延在整個通頻帶的上下限相時延 T f 一般是用來估計經(jīng)過低通濾波器后 p 信號的時延這個量主要用于低通系統(tǒng) 2 通帶 通常稱濾波器允許信號通過的頻帶為通帶要求是應能提供恒定的幅頻特性和 恒定的群時延以使需要信號可以不失真的通過 通帶 過渡帶 阻帶 t 0 圖 42 濾波器帶分布 3 阻帶 對信號抑制的頻帶為阻帶 4 過度帶 通帶與阻帶的頻帶為過度帶如圖 42 所示 濾波器的分類 濾波器的分類方法很多例如根據(jù)濾波器電路是數(shù)字的還是模擬的可將濾波 器分成數(shù)字濾波器和模擬濾波器兩類根據(jù)濾波器的通帶位置可將濾波器分為低通 高通帶通和帶阻類型如圖 43 所示 A f 低通 0 f 18 基于 LABVIEW 的虛擬調(diào)制解調(diào)器的設計 高通 A f 0 f A f 帶通 0 f 帶阻 0 f 圖 43 濾波器的分類 42 模擬濾波器的原理 原理性問題 濾波器完整的設計需要將濾波器的系統(tǒng)函數(shù)實現(xiàn)為具體的電路或軟件對于模 擬濾波器將把設計重點放在根據(jù)已知的幅度特性確定濾波器的系統(tǒng)函數(shù)上通常這 A 2 ω 來確定 個問題可 以 表 達 為 如 何 按 照 已 知 的 H s 假定所研究的系統(tǒng)是一個集總參數(shù)的實系統(tǒng)顯然 2 2 A ω