【文章內(nèi)容簡介】 式中 為外加的直流分量 , 可以是確知信號也可以是隨機信號，但通常認為其平均值為 0，即 AM 信號的典型波形和頻譜分別如圖 2（ a）（ b） 所示，圖中假定調(diào)制信號 的上限頻率為 。顯然，調(diào)制信號 的帶寬為 。 武漢理工大學《 MATLAB》課程設計說明書 2 圖 2 AM信號的波形和頻譜 常規(guī)雙邊帶的解調(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 。 包絡檢波器輸出的信號中，通常含有頻率為 的波紋，可由 LPF 濾除。 圖 3串聯(lián)型包絡檢波器電路及其輸出波形 由 的波形可見， AM 信號波形的包絡與輸入基帶信號 成正比，故可以用包絡檢波的方法恢復原始調(diào)制信號。包絡檢波器一般由半波或全波整流器和低通濾波器組成，如圖 35所示 由圖 2 可見， AM 信號波形的包絡與輸入基帶信號 成正比，故用包絡檢波的方法很容易恢復原始調(diào)制信號。 但為了保證包絡檢波時不發(fā)生失真，必須滿足 ，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。 包絡檢波屬 于非相干解調(diào)，其特點是： 解調(diào)效率高，解調(diào)器輸出近似為相干解調(diào)的 2倍；解調(diào)電路簡單，特別是接收端不需要與發(fā)送端同頻同相位的載波信號，大大降武漢理工大學《 MATLAB》課程設計說明書 3 低實現(xiàn)難度。故幾乎所有的調(diào)幅（ AM）式接收機都采用這種電路。 AM 信號的頻譜 是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫 斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號的完整信息。故 AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的 帶寬 為基帶信號帶寬的兩倍，即 式中， 為調(diào)制信號 的帶寬， 為調(diào)制信號的最高頻率。 采 綜上所述，可以看出，采用常規(guī)雙邊帶幅度調(diào)制傳輸信息的好處是解調(diào)電路簡單，可 采用包絡檢波法。缺點是調(diào)制效率低，載波分量不攜帶信息，但卻占據(jù)了大部分功率，白白浪費掉。如果抑制載波分量的傳送，則可演變出另一種調(diào)制方式，即抑制載波的雙邊帶調(diào)幅 武漢理工大學《 MATLAB》課程設計說明書 4 2 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅 與解調(diào) 雙邊帶幅度調(diào)制的基本原理 在幅度調(diào)制的一般模型中，若假設濾波器為全通網(wǎng)絡（ ＝ 1），調(diào)制信號 中無直流分量，則輸出的已調(diào)信號就是無載波分量的 雙邊帶調(diào)制信號 或稱抑制載波雙邊帶（ DSBSC）調(diào)制信號，簡稱雙邊帶（ DSB）信號。 DSB 調(diào)制器模型如圖 4所示。 圖 4 DSB調(diào)制器模型 可見 DSB信號實質(zhì)上就是基帶信號與載波直接相乘，其 時域和頻域表示式分別為 由圖 2 可見， AM 信號波形的包絡與輸入基帶信號 成正比，故用包絡檢波的方法很容易恢復原始調(diào)制信號。 但為了保證包絡檢波時不發(fā)生失真，必須滿足 ，否則將出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象而帶來失真。 AM 信號的頻譜 是由載頻分量和上、下兩個邊帶組成（通常稱頻譜中畫斜線的部分為上邊帶，不畫斜線的部分為下邊帶）。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號的頻譜 結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號的完整信息。故 AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它 的帶寬為基帶信號帶寬的 2 倍，即 式中， 為調(diào)制信號 的帶寬， 為調(diào)制信號的最高頻率。 武漢理工大學《 MATLAB》課程設計說明書 5 DSB 信號的解調(diào) 相干解調(diào)的原理 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 5所示。 圖 5相干解調(diào)的模型框圖 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 相干解調(diào)的關(guān)鍵是 必須產(chǎn)生一個與調(diào)制器同頻同相位的載波。如果同頻同相位的條件得不到滿足，則會破壞原始信號的恢復。 DSB 信號解調(diào) DSB 信 號只能采用相干解調(diào)， 其模型與 AM 信號相干解 調(diào) 時完全相同，如圖 4所示。此時，乘法器輸出 武漢理工大學《 MATLAB》課程設計說明書 6 經(jīng)低通濾波器濾除高次項，得 即無失真地恢復出原始電信號。 抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制的好處是，節(jié)省了載波發(fā)射功率，調(diào)制效率高；調(diào)制電路簡單，僅用一個乘法器就可實現(xiàn)。缺點是占用頻帶寬度比較寬，為基帶信號的 2倍 。 武漢理工大學《 MATLAB》課程設計說明書 7 3 單邊帶調(diào)制與解調(diào) 由于 DSB 信號的上、下兩個邊帶是完全對稱的，皆攜帶了調(diào)制信號的全部信息，因此，從信息傳輸?shù)慕嵌葋砜紤]，僅傳輸其中一個邊帶就夠了。這就又演變出另一種新的調(diào)制 方式 ―― 單邊帶調(diào)制（ SSB）。 SSB 信號的產(chǎn)生 產(chǎn)生 SSB 信號的方法很多，其中最基本的方法有濾波法和相移法。 濾波法 用濾波法實現(xiàn)單邊帶調(diào)制的原理圖如圖 6 所示， 圖中的 為單邊帶濾波器。產(chǎn)生 SSB 信號最直觀方法的是，將 設計成具有理想高通特性 或理想低通特性 的單邊帶濾波器，從而只讓所需的一個邊帶通過，而濾除另一個邊帶。產(chǎn)生上邊帶信號時 即為 ，產(chǎn)生下邊帶信號時 即為 。 圖 6 SSB信號的濾波法產(chǎn)生 顯然， SSB 信號的頻譜可表示為 用濾波法形成 SSB 信號， 原理框圖簡潔、直觀，但存在的一個重要問題是單邊帶濾波器不易制作。這是因為，理想特性的濾波器是不可能做到的，實際濾波器從通帶到阻帶總有一個過渡帶。濾波器的實現(xiàn)難度與過渡帶相對于載頻的歸一化值有關(guān)，過渡帶的歸一化值愈小，分割上、下邊帶就愈難實現(xiàn)。而一般調(diào)制信號都具有豐富的低頻成分，經(jīng)過調(diào)制后得到