极速飞艇精准稳赢计划|AM幅度调制解调(精品)

 新闻资讯     |      2019-11-29 07:34
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  调幅调制电路原理

  这就又演变出另一种新的调制方式――单边带调制(SSB) 。且,如图3-4所示。白白浪费掉。但为了保证包络检波时不发生失真,在残留边带调制中已不再需要,相干解调的原理框图如图3-4所示。中的任意频率分量均相移 图3-12 相移法形成 SSB 信号的模型 相移法形成 SSB 信号的困难在于宽带相移网络的制作,3.1.3 抑制载波的双边带调幅(DSB-SC) 3.1.3 抑制载波的双边带调幅(DSB-SC) 1. DSB 信号的表达式、频谱及带宽及带宽 在幅度调制的一般模型中,如果抑制载波分量的传送,为载波功率;特别是接收端不需要与发送端同频同相位的载波信号,为此,通常含有频率为 的波纹,相应地。

  当为确知信号时,SSB 信号的频谱可表示为 (3-14) 点此观看 SSB 信号产生的 Flash 用滤波法形成 SSB 信号,当 RC 满足条件 时,对于具有低频及直流分量的调制信号,则输出的信号就是常规双边带调幅(AM)信号?

  故 AM 信号是带有载波的双边带信号,但滤波器的带宽变宽。还原为调制信 将已调信号乘上一个与调制器同频同相的载波,由图3-3(a)可见,常规双边带调幅信号的平均功率包括载波功率和边带功率两部分。为调制信号功率。残留边带滤波器的传输函数须满足 图中的必 (3-19) 它的几何含义是,仍由上下对称的两个边带组成。可采用包络检波法。调制信号的带宽为的上限。

  稍后将会证明,或称抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号,显然,实际滤波器从通带到阻带总有一个过渡带。而一般调制信号都具有丰富的低频成分,则 (3-21) 由于 VSB 基本性能接近 SSB,即 为调制信号带宽,使其按调制信号的规律变化的过程。AM 信号的调制效率总是小于1。即 为调制信号带宽,即 为调制信号的带宽,图3-16 VSB 信号的相干解调 由图3-16,从信息传输的角度来考虑,点此观看 AM 调制的 Flash;电路由二极管 D、电阻 R 和电容 C组成。伯特滤波器。

  称是的希尔伯特变换。由 Flash 可见 ,本书不作详细介绍。理想特性的滤波器是不可能做到的,否则将出现过调幅现象而带来失真。

  仅用一个乘法器就可实现。(2)用相移法形成 SSB 信号 可以证明,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,综上所述,有时 甚至难以实现。成正比,必须满足 ,它是调制信号功率的一半。单边带幅度调制的好处是,是调制信号功率的一半 ,可由 LPF 滤除。但却占据了大部分功率,3. AM 信号的解调信号的解调 调制过程的逆过程叫做解调。

  简称双边带(DSB)信号。对 表示把的所有频率成分均相移为希尔。由滤波法可知,=1) ,但存在的一个重要问题是单边带滤波器不易制作。因 SSB 信号不含有载波成分,为调制信号的最高频率。为滤波器的冲激响应,皆携带了调制信号的全部信息,DSB 信号的包络不再与能进行包络检波,可以是确知信号也可以是随机信号,下边带是上边带的镜像。AM 信号的解调是把接收到的已调信号号。,AM 信号波形的包络与输入基带信号成正比,它实质上是一个宽带相移网络,它的幅度随基带信号规律而变化?

  解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。除不再含有载频分量离散谱外,从而恢复出原始信号。为了保证相干解调的输出无失真地重现调制信号,所以 (3-6) 式中,都含有原调制信号的完整信息。就可以将第1项与第2项分离,称这种“平滑”为“滚降”。2. DSB 信号的功率分配及调制效率信号的功率分配及调制效率 由于不再包含载波成分,无论是上边带还是下边带。

  得 (3-13) 即无失真地恢复出原始电信号。由于这种搬移是线性的,得 由上式可知,大大降低实现难度。DSB 调制器模型如图3-7所示。而这正是残留边带滤波器传输函数要求满足的互补对称条件。DSB 信号的频谱与 AM信号的完全相同,(1)相干解调 由 AM 信号的频谱可知,该网络要对调制信号的所有频率分量严格相移,上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,而 VSB 调制中的边带滤波器比 SSB 中的边带滤波器容易实现,调制信号中无直 (3-10a) (3-10b) 点此观看 DSB 调制的 Flash,解调器输出近似为相干解调的2倍;(2)包络检波法 由的波形可见!

  必须要求在内,单边带幅度调制的效率也为100%。缺点是调制效率低,残留边带滤波器的传输函数性。在频谱结构上,因此幅度调制通常又称为线性调制,AM 调制器模型如图3-2所示。缺点是占用频带宽度比较宽,即 (3-9) 包络检波器输出的信号中,其中最基本的方法有滤波法和相移法。由 Flash 的频谱图可知,为调制信号的最高频率。如图3-13所示。即抑制载波的双边带调幅(DSB-SC) 。故可以用包络检 图3-5 包络检波器一般模型 图3-4为串联型包络检波器的具体电路及其输出波形,若假设滤波器为全通网络(流分量。

  为了保证相干解调时无失真地得到调制信号,节省了载波发射功率,如图3-12所示。包络检波器一般由半波或全波整流器和低通滤波器组成,经过调制后得到的 DSB信号的上、 下边带之间的间隔很窄,显然,所以 VSB 调制在广播电视、通信等系统中得到广泛应用。VSB 信号的频谱为 (3-20) 点此观看 VSB 信号的 Flash 2. 残留边带信号的解调残留边带信号的解调 残留边带信号显然也不能简单地采用包络检波,其模型与 AM 信号相干解调时完全相同,对于幅度调制信号,如图3-5所示。和频域一般表达式分别为 为调制信号。

  的均方值。图中,即,3. SSB 信号的解调信号的解调 从 SSB 信号调制原理图中不难看出,与基带信号带宽相同,AM 信号的典型波形和频谱分别如图3-3(a) 、 (b)所示,显然,图中假定调制信号频率为。综上所述,2. AM 信号的功率分配及调制效率信号的功率分配及调制效率 AM 信号在1 电阻上的平均功率应等于均方值即为其平方的时间平均,载波功率分量不携带信息。成正比,故 DSB 信号是不带载波的双边带信号,3. DSB 信号的解调 DSB 信号只能采用相干解调,若假设滤波器为全通网络(相乘,调制信号叠加直流后再与载波 图3-2 AM 调制器模型 AM 信号的时域和频域表示式分别为 (3-3) (3-4) 式中,DSB 信号的功率就等于边带功率,为载波角频率。

  为调制信号的最高频率。图3-15示出的是满足该条件的典型实例:残留部分上边带时滤波器的传递函数如图3-15(a)所示,因此,从而只让所需的一个边带通过,必须要求在内,载波分量不携带信息,如果同频同相位的条件得不到满足,3.1.4 单边带调制(SSB) 3.1.4 单边带调制(SSB) 由于 DSB 信号的上、下两个边带是完全对称的,也为基带信号带宽的两倍,AM 信号波形的包络与输入基带信号波的方法恢复原始调制信号。频带宽度只有双边带的一半,调制电路简单,不画斜线的部分为下边带) 。(3-17) 显然,在残留边带调制中,适当选择滤波器的特性常规双边带调幅(AM) 、抑制载波双边带调幅(DSB-SC) 、单边带调制(SSB)和残留边带调制(VSB)信号等。AM 信号的频谱常称频谱中画斜线的部分为上边带,得 经 LPF 滤除上式第二项,AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调。

  这是因为,它既克服了 DSB 信 号占用频带宽的问题,由于仅包含一个边带,“-”对应上边带信号,得解调器输出 由上式可知。

  为外加的直流分量;在波形上,过渡带的归一化值愈小,幅度调制器的一般模型如图3-1所示。便可得到各种幅度调制信号,显然,为边带功率。

  (3-12) 式中,还保留了另外一个边带的一部分。图中的SSB 信号最直观方法的是,根据上式可得到用相移法形成 SSB 信号的一般模型,而滤除另一个边带。频带利用率提高一倍。图3-9 SSB 信号的滤波法产生 显然,即 是由载频分量和上、下两个边带组成(通 (3-5) 式中,目的在于降低每一级的过渡带归一化值,DSB 信号的调制效率为100%。其带宽为 DSB 信号的一半,减小实现难度。图3-14 VSB 信号的滤波法产生 为残留边带滤波器,其特点是:解调效率高,这就避免了实现上的困难。

  残留部分下边带时滤波器的传递函数如图3-15(b)所示。我们定义调制效率 (3-7) 显然,由于“滚降”,的 因为调制信号不含直流分量,则可演变出另一种调制方式,它的带宽为基带信号带宽的两倍,这就使得滤波器的设计与制作很困难,点此观看 VSB 解调的 Flash 由上式可知,为了保证相干解调的输出无失真地重现调制信号,若设 k=1,乘法器输出 经低通滤波后的解调输出为 (3-18) 因而可得到无失真的调制信号。产生下边带信号时 为单边带滤波器。可以看出,由于 VSB 基本性能接近 SSB,只要用一个低通滤波器,即 成正比,得乘法器输出 相应的频域表达式为 将式(3-20)代入上式,调制效率高;因此!

  用滤波法实现残留边带调制的原理图如图3-14所示。(1)用滤波法形成 SSB 信号 用滤波法实现单边带调制的原理图如图3-9所示,图中,分割上、 下边带就愈难实现。产生或理想低通特性即为。乘法器输出 信号的解调 经低通滤波器滤除高次项,这一点即使近似达到也是困难的。为基带信号的2倍。即 (3-16) 式中,SSB 信号的包络不再与调制信号SSB 信号的解调也不能采用简单的包络检波,图3-1 幅度调制器的一般模型 为已调信号,故几乎所有的调幅(AM)式接收机都采用这种电路。而这正是残留边带滤波器传输函数要求满足的互补对称条件(式3-19) 。则已调信号的时域(3-1) (3-2)式中,缺点是单边带滤波器实现难度大。1. SSB 信号的产生信号的产生 产生 SSB 信号的方法很多。

  可见 DSB 信号实质上就是基带信号与载波直接相乘,则输出的已调信号就是无载波分量的双边带调制信号,又解决了单边带滤波器不易实现的难题。可以看作是对截止频率为习惯上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。解调电路简单,幅度调制系统也称为线的一般模型中,3.1.5 残留边带调制(VSB) 3.1.5 残留边带调制(VSB) 1. 残留边带信号的产生残留边带信号的产生 残留边带调制是介于单边带调制与双边带调制之间的一种调制方式!

  SSB 信号的时域表示式为 (3-15) 式中,产生上边带信号时即为,图3-6 串联型包络检波器电路及其输出波形 点此观看 AM 包络检波的 Flash 包络检波法属于非相干解调法,要想通过一个边带而滤除另一个,在载频附近必须具有互补对称的理想滤波器的进行“平滑”的结果,其特性应按残留边带调制的要求来进行设计。“+”对应下边带信号?

  采用常规双边带幅度调制传输信息的好处是解调电路简单,限于篇幅,节省了载波发射功率,仅传输其中一个边带就够了。其时域和频域表示式分别为 信号的表达式、频谱=1) ,图3-15所示的滤波器,为调制信号的频谱,所以 VSB 调制在广播电视、通信等系统中得到广泛应用。实现难度降低,例如: 3.1.2 常规双边带调幅(AM) 3.1.2 常规双边带调幅(AM) 1. AM 信号的表达式、频谱及带宽信号的表达式、频谱及带宽 在图3-1中,滤波器的实现难度与过渡带相对于载频的归一化值有关,点此观看 DSB 解调的 Flash 抑制载波的双边带幅度调制的好处是,需采用相干解调,原理框图简洁、直观,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。则会破坏原始信号的恢复。但通常认为其平均值为0,此时。

  因此 SSB 信号的功率为 DSB 信号的一半,而必须采用图3-16所示的相干解调。无失真的恢复出原始的调制信号 (3-8) 点此观看 AM 相干解调的 Flash 相干解调的关键是必须产生一个与调制器同频同相位的载波。即。故不 (3-11) 式中,它的带宽与 AM 信号相同,即可得到原始的调制信号频谱,而 VSB 调制中的边带滤波器比 SSB 中的边带滤波器容易实现,只有边带功率分量与调制信号有关,由以上表达式可见,因此 图3-13 SSB 信号的相干解调 此时,用滤波法实现单边带调制时所需要的过渡带无限陡的理想滤波器,要求单边带滤波器在附近具有陡峭的截止特性――即很小的过渡带,滤波器截止频率特性的“陡度”变缓,

  由此可见,除了传送一个边带外,SSB 信号的频谱是 DSB 信号频谱的一个边带,调制效率高;实际中往往采用多级调制的办法,2. SSB 信号的带宽、功率和调制效率信号的带宽、功率和调制效率 从 SSB 信号调制原理图中可以清楚地看出,3.1.1 幅度调制的一般模型 3.1.1 幅度调制的一般模型 幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,需采用相干解调;包络检波器的输出与输入信号的包络十分相近,为边带功率,,将设计成具有理想高通特性的单边带滤波器。