【正文】 : ?????????????????????tttUUkUkttUUkUktutuktucccmmrmccmmrmrD S Bo)2c o s (21)2c o s (21c o s2c o sc o s)()()(2222??? 用低通濾波器取出低頻分量 Ω, 即可實(shí)現(xiàn)解調(diào) 。 24 2. ? 調(diào)制：產(chǎn)生雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的最直接法就是將調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)相乘。 雙邊帶調(diào)幅波形與頻譜 ( a ) ( b )u?( t )uc( t )0uD SB( t )00ttt???000??c?c－ ? ?c＋ ?23 ?雙邊帶調(diào)幅信號(hào)不僅其包絡(luò)已不再反映調(diào)制信號(hào)波形的變化 , 而且在調(diào)制信號(hào)波形過零點(diǎn)處的高頻相位有 180176。 ?若 θ是隨時(shí)間變化的 , 即同步信號(hào)與發(fā)射端載波之間的相位差不穩(wěn)定 , 則解調(diào)出來的 Ω分量就不能正確反映調(diào)制信號(hào)了 20 例 1：已知調(diào)幅信號(hào)為： ttttu AM ??? 1 0 0 0c o s)10c o o ()( ???（ 1）指出調(diào)制信號(hào)，載波信號(hào)； （ 2）畫出頻譜圖； （ 3）求出單位電阻的邊帶功率、載波功率以及功率利用率 21 1 設(shè)載波為 uc(t)=Ucmcosωct, 單頻調(diào)制信號(hào)為 uΩ(t)=UΩm cosΩt(Ωωc), 則雙邊帶調(diào)幅信號(hào)為 : uDSB(t)=kuΩ(t)uc(t)=kUΩm UcmcosΩtcosωct = kUΩmUcm/2 cos (ωc+Ω)t+cos (ωcΩ)t］ 可見雙邊帶調(diào)幅信號(hào)中僅包含兩個(gè)邊頻 , 無載頻分量 , 其頻帶寬度仍為調(diào)制信號(hào)帶寬的兩倍 。當(dāng)然 θ≠90176。 如果同步信號(hào)與發(fā)射端載波同頻不同相 , 有一相位差 θ, ur=Urmcos(ωct+θ) 則乘法器輸出中的 Ω分量為 k2UcmUrmMacosθcosΩt。 Ω幾個(gè)頻率分量 。 同步檢波必須采用一個(gè)與發(fā)射端載波同頻同相 (或固定相位差 )的信號(hào) , 稱為同步信號(hào) 。 這就是包絡(luò)檢波的原理 。 u?( t )直 流 電 平uAM( t )uc( t )低電平調(diào)制 16 ?包絡(luò)檢波 。 14 2. )()(1c osc os1)(11tutukktUtUUktucccmmcmAM????????????????????????其中： k1=k/Ucm ?普通調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生 15 高電平調(diào)制：第 3章曾經(jīng)討論過利用丙類諧振功放的調(diào)制特性也可以產(chǎn)生普通調(diào)幅信號(hào)。 所以 , 普通調(diào)幅要求Ma必須不大于 1。 ,cmma UUkM ????波形 8 uΩ(t), u c(t)和 uAM(t)的波形圖。由于混頻電路、倍頻電路與調(diào)幅電路、 振幅解調(diào)電路同屬于線性頻率變換電路 , 所以也放在這一章介紹。 有幅度解調(diào) 、 頻率解調(diào)和相位解調(diào) ， 并分別簡稱為檢波 、 鑒頻和鑒相 。 即從已調(diào)信號(hào)中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程 。 5 而正弦振蕩的瞬時(shí)角頻率和瞬時(shí)相位角之間的關(guān)系為： dttdt )()( ?? ?00 )()( ??? ?? ?t dttt由上兩式可見 ， 調(diào)頻與調(diào)相的相位角 φ(t)都要變化 ， 故有時(shí)將其稱為合稱為角度調(diào)制 ， 或者簡稱調(diào)角 。 4 正弦波的表示式為： )c o s ()(c o s)(0??? ??? tAtAtf其中 ， A是振幅 ， φ(t)是瞬時(shí)相位角 ， ω是瞬時(shí)角頻率 ， φ0是初始相位 。 ?正弦波調(diào)制：高頻正弦波為載波 , 用低頻調(diào)制信號(hào)分別去控制正弦波的振幅、頻率或相位三個(gè)參量 , 分別稱為調(diào)幅 (AM)、 調(diào)頻 (FM)和調(diào)相 (PM)。 分類： 按照載波波形的不同 , 可分為脈沖調(diào)制和正弦波調(diào)制兩種方式。1 第 6章 模擬調(diào)幅、檢波與混頻電路 (線性頻率變換電路 ) 概述 振幅調(diào)制與解調(diào)原理 調(diào)幅電路 檢波電路 混頻 2 概述 調(diào)制電路與解調(diào)電路是通信系統(tǒng)中的重要組成部分。 ?調(diào)制：調(diào)制是在發(fā)射端將調(diào)制信號(hào)從低頻段變換到高頻段 , 便于天線發(fā)送或?qū)崿F(xiàn)不同信號(hào)源、不同系統(tǒng)的頻分復(fù)用； ?解調(diào)：解調(diào)是在接收端將已調(diào)波信號(hào)從高頻段變換到低頻段 , 恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。 3 ?脈沖調(diào)制：以高頻矩形脈沖為載波 , 用低頻調(diào)制信號(hào)分別去控制矩形脈沖的幅度 、 寬度或位置三個(gè)參量 , 分別稱為脈幅調(diào)制(PAM)， 脈寬調(diào)制 (PDM)和脈位調(diào)制 (PPM)。 本書僅討論正弦波調(diào)制。 使這三個(gè)參數(shù)中的某一個(gè) （ 幅度 、 角頻率 、 相位 ） 隨調(diào)制信號(hào)大小而線性變化的過程 ， 分別稱為幅度調(diào)制 、 頻率調(diào)制或相位調(diào)制 ， 簡稱調(diào)幅 、 調(diào)頻和調(diào)相 。 解調(diào)是調(diào)制的逆過程 。 與幅度調(diào)制 、 頻率調(diào)制和相位調(diào)制相對應(yīng) 。 6 本章首先分別在時(shí)域和頻域討論振幅調(diào)制與解調(diào)的基本原理 , 然后介紹有關(guān)電路組成。 7 振幅調(diào)制與解調(diào)原理 1. 普通調(diào)幅信號(hào)的表達(dá)式 、 波形 、 設(shè)載波 為 uc(t)=Ucmcosωct, 調(diào) 制信號(hào) 為單頻 信號(hào) ， 即uΩ(t)=UΩmcosΩt(Ω＜＜ ωc), 則普通調(diào)幅信號(hào)為 : uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct =Ucm(1+MacosΩt)cosωct 其中調(diào)幅指數(shù) 0＜ Ma≤1, k為比例系數(shù) 。 u Ω ( t ) t u c (t) t u AM ( t) u m ax U cm U m in t 調(diào)制信號(hào) 載波信號(hào) 高頻已調(diào)波 信號(hào) 9 cmcmcmcma UUUUUUUUUUM m i nm a xm i nm a xm i nm a x ???????調(diào)幅指數(shù)： 顯然 , 當(dāng) Ma＞ 1時(shí) , 普通調(diào)幅波的包絡(luò)變化與調(diào)制信號(hào)不再相同 , 產(chǎn)生了失真 , 稱為過調(diào)制 , 如圖所示 。 uA M( t )0t過調(diào)制波形 10 其頻譜圖為： U Ω ( ω ) ω Ω U Ω m U C ( ω ) ω ω c U C m U AM ( ω ) ω ω c ω c + Ω ω c － Ω U cm 1/ 2m a U cm 1/ 2m a U cm 2cmaUMuAM(t)=Ucmcosωct+ ［ cos (ωc+Ω)t+cos (ωcΩ)t］ 帶寬： 2Ω ?頻譜與帶寬 公式 11 一般非周期調(diào)制信號(hào) uΩ(t)的頻譜是一連續(xù)頻譜 , 假設(shè)其頻率范圍是 Ωmin～ Ωmax, 如載頻仍是 ωc u?( t )??c－ ?m ax?c＋ ?m ax0tt?m ax?m i nuA M( t )0??c?c－ ?m i n?c＋ ?m i nBW帶寬：2Ωmax 12 若此單頻調(diào)幅信號(hào)加在負(fù)載 R上 , 則載頻分量產(chǎn)生的平均功率為 : RUP cmc221?cacmaSB PMUMRP 2241221 ????????caSBcav PMPPP ?????? ???? 22112兩個(gè)邊頻分量產(chǎn)生的平均功率相同 , 均為 : 調(diào)幅信號(hào)總平均功率為 : ?功率 13 ? AM調(diào)制方式的功率利用率最高只能達(dá)到 1/3 ?提出問題：為什么 AM方式得到了廣泛應(yīng)用 ？ 在接收方解調(diào)電路簡單經(jīng)濟(jì)，對于調(diào)幅收音機(jī)，其接收方是千家萬戶，因此得到了廣泛應(yīng)用。 由于功放的輸出電壓很高 , 故這種方法稱為高電平調(diào)幅。 利用普通調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)反映了調(diào)制信號(hào)波形變化這一特點(diǎn) , 如能將包絡(luò)提取出來 , 就可以恢復(fù)原來的調(diào)制信號(hào) 。 包絡(luò)檢波原理圖 非 線 性 器 件 低 通 濾 波 器 u ? ( t )u AM ( t )?普通調(diào)幅信號(hào)的解調(diào) 17 ?同步檢波 。 同步檢波可由乘法器和低通濾波器實(shí)現(xiàn) 同步檢波原理圖 ur( t )uAM( t ) u ? ( t )低 通濾 波 器18 設(shè)輸入普通調(diào)幅信號(hào) uAM(t), 乘法器另一輸入同步信號(hào)為 : ttMUUktutuktu carmcmrAM ?2220 c o s)c o s1()()()( ????????????????????2)2c o s (2)2c o s (2c o sc o s122 tMtMttMUUk cacacarmcm ???ur(t)=Urmcosωct 則乘法器輸出為 : 19 可見 , 輸