《高频电子线路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6章 振幅调制、解调及混频

◇第6章振幅调制、解调及昆频 第6章振幅调制、解调及混频 6.1振幅调制 62调幅信号的解调 6.3混频 64混频器的干扰 思考题与习题

第6章 振幅调制、解调及混频 第6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 思考题与习题

◇第6章振幅调制、解调及昆频 6.1振幅调制 调制器与解调器是通信设备中的重要部件。 调制—用调制信号去控制载波某个参数的过程 调制信号——是由原始消息(声音、数据、图像等)转变成的 低频或视频信号.(模拟的或数字的,通常用n9或(表示) 载波未受调制的高频振荡信号称为载波(周期性信号,用 符号C和ic表示),它可以是正弦波或非正弦波,如方波、三 角波、锯齿波等。 已调波——受调制后的振荡波,具有调制信号的特征。也就是 说,已经把要传送的信息载到高频振荡上去了。 解调——调制的逆过程,是将载于高频振荡信号上的调制信号 恢复出来的过程

第6章 振幅调制、解调及混频 调制器与解调器是通信设备中的重要部件。 调制——用调制信号去控制载波某个参数的过程。 调制信号——是由原始消息（声音、数据、图像等）转变成的 低频或视频信号. （模拟的或数字的，通常用uΩ或f(t)表示） 载波——未受调制的高频振荡信号称为载波（周期性信号，用 符号uC和ic表示），它可以是正弦波或非正弦波，如方波、三 角波、锯齿波等。 已调波——受调制后的振荡波，具有调制信号的特征。也就是 说，已经把要传送的信息载到高频振荡上去了。 解调——调制的逆过程，是将载于高频振荡信号上的调制信号 恢复出来的过程。 6.1 振 幅 调 制

◇第6章振幅调制、解调及昆频 振幅调制——是由调制信号去控制载波的振幅,使之按调制信 号的规律变化—使高频振荡的振幅与调制信号成线性关系 其它参数(频率和相位不变—使高频振荡的振幅载有消息的调 制方式。 普通的调幅方式(AM 振幅调制分为三种方式:抑制载波的双边带调制(DSB-SO 抑制载波的单边带调制(SSB-SC) 调幅波 已调信号分别称为双边带信号 单边带信号

第6章 振幅调制、解调及混频 振幅调制——是由调制信号去控制载波的振幅，使之按调制信 号的规律变化——使高频振荡的振幅与调制信号成线性关系， 其它参数(频率和相位)不变——使高频振荡的振幅载有消息的调 制方式。 振幅调制分为三种方式: 已调信号分别称为 普通的调幅方式(AM) 抑制载波的双边带调制(DSB－SC) 抑制载波的单边带调制(SSB-SC) 调幅波 双边带信号 单边带信号

◇第6章振幅调制、解调及昆频 611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 uc=Uccosoct ①调制电压—单一正弦信号 uo=Uo coset (6-2

第6章 振幅调制、解调及混频 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 uC=UCcosωc t (6-1) ①调制电压——单一正弦信号 uΩ=UΩ cosΩt (6-2)

◇第6章振幅调制、解调及昆频 通常ω>>Ω。根据振幅调制信号的定义,已调信号的振幅 随调制信号u线性变化,由此可得已调振幅调制信号振幅Un() 为 Um(=Uc+AUc(t=Uc+kUo cos 2t =UC(+mcos 2t) (6-3) AU()∝调制电压ug,其振幅ΔU=k2U与载波振幅之比称为 调幅度(调制度) △ U (6-4) K。—比例系数(调制灵敏度)←由调制电路确定 调幅信号AM()=U 的表达式 C(t)cosoct c(1+mcosQ2t )coact(6-5)

第6章 振幅调制、解调及混频 通常ωc>>Ω。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，由此可得已调振幅调制信号振幅Um(t) 为 (6-3) ΔUC(t) ∝调制电压uΩ，其振幅ΔUC=kaUΩ与载波振幅之比称为 调幅度(调制度) (6-4) Ka——比例系数（调制灵敏度）←由调制电路确定。 调幅信号 的表达式 (1 cos ) ( ) Δ ( ) cos C m C C C a Ω U m t U t U U t U k U t   = + = + = + C a Ω C Δ C U k U U U m = = U m t t u t U t t C c AM m c (1 cos )cos ( ) ( )cos   = +  = (6-5)

◇第6章振幅调制、解调及昆频 调制度m对已调波的影响:为了使已调波不失真,即高频振荡波的振 幅能真实地反映出调制信号的变化规律,调制度m应小于或等于1。当m △ U kU >1时,称为过调制,此时产生严重的失真,这应该避免。mWUc () 0 mU n1 图6-1AM调制过程中的信号波形

第6章 振幅调制、解调及混频 图 6-1 AM调制过程中的信号波形 调制度m对已调波的影响：为了使已调波不失真，即高频振荡波的振 幅能真实地反映出调制信号的变化规律，调制度m应小于或等于1。当m ＞1时，称为过调制，此时产生严重的失真，这应该避免。 C a Ω C Δ C U k U U U m = =

◇第6章振幅调制、解调及昆频 ⑨调制信号——连续频谱信号八(,用下式来描述调幅波: uAM(=UC [1+f(t)] cos@t (66) f)均值为零的归一化 调制信号,f(lmx=1。 f(t)=>U2n coS(2,t+n) 将调制信号分解为 则调幅波表示式为 AM (t)=Uc1+>mn cos(22, (+m,)cos o -m=ka UQn/Uco -(6-7

第6章 振幅调制、解调及混频 f(t)——均值为零的归一化 调制信号，|f(t)|max=1。   = = + 1 ( ) cos( ) n n n n f t U  t  u t U m t t n n n n c 1 AM C ( ) 1 cos(  ) cos         = +  +  = ②调制信号——连续频谱信号f(t)，用下式来描述调幅波: uAM(t)=UC［1+mf(t)］cosωc t (6-6) mn =kaUΩn/UC。 将调制信号分解为 则调幅波表示式为 (6-7)

◇第6章振幅调制、解调及昆频 例:调制信号如图6-2(a),已调波波形则如图6-2(b所示。 包络 未调制 图6-2实际 调制信号的 调幅波形

第6章 振幅调制、解调及混频 图6-2 实际 调制信号的 调幅波形 例：调制信号如图6-2(a)，已调波波形则如图6-2(b)所示

◇第6章振幅调制、解调及昆频 分析:由式65可以AM()=Um()coet(65) 看出,要完成AM调制,可 Uc(l+mcosQ2t)coso 用图6-3的原理框图来完成, 其关键在于实现调制信号 AM 和载波的相乘。 mossEt 常数5 uo=Ue cosEt Uccosoct uc=Uccosoct AM △UkU coset C Uccosoct 图6-3AM信号的产生原理图

第6章 振幅调制、解调及混频 图 6-3 AM信号的产生原理图 分析：由式(6-5)可以 看出，要完成AM调制，可 用图6-3的原理框图来完成， 其关键在于实现调制信号 和载波的相乘。 uΩ=UΩ cosΩt uC=UCcosωct C a Ω C Δ C U k U U U m = = U m t t u t U t t C c AM m c (1 cos )cos ( ) ( )cos   = +  = (6-5) 1 mcost UCcosωct mcost UCcosωct

◇第6章振幅调制、解调及昆频 2)调幅波的频谱 0单一须率的正弦信号的AM()=Um()coot(65 AM调制-调幅波式(6-5)用三 角公式展开 Uc(+mcosQ2t )cosoct WAM(t=UC COS@t+oUc coS(0c-52)t M (6-8) +--Uc cos(@+22)t 单频调制的调幅波包含三 →个频率分量,它是由三个 高频正弦波叠加而成 调幅波不是 一个简单的 正弦波形

第6章 振幅调制、解调及混频 2) 调幅波的频谱 ①单一频率的正弦信号的 AM调制----调幅波式(6-5)用三 角公式展开 U t m U t m u t U t cos( ) 2 cos( ) 2 ( ) cos C c AM C c C c      + + = + − 调幅波不是 一个简单的 正弦波形 (6-8) 单频调制的调幅波包含三 个频率分量，它是由三个 高频正弦波叠加而成 U m t t u t U t t C c AM m c (1 cos )cos ( ) ( )cos   = +  = (6-5)