信號的調(diào)制解調(diào)

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1、DSB波調(diào)制與解調(diào)一、內(nèi)容摘要所謂調(diào)制，就是在發(fā)送端將所要傳送的信號附加到高頻振蕩上，再由天線發(fā)射出去。所謂解調(diào)，則是在接收端把載波信號取出來，得到原有信息。系統(tǒng)原理圖如下所示，當(dāng)用作調(diào)制的乘法器的雙差分對處于線性工作狀態(tài)時(shí)，給其輸入載波信號u和調(diào)制信號u，經(jīng)過調(diào)制后得到已調(diào)信號u。當(dāng)用于解調(diào)的乘法器也工作于線性狀態(tài)時(shí)給其輸入已調(diào)信號u和載波信號u，經(jīng)過解調(diào)后得到信號u，將u輸入低通慮波器得到基帶信號u。二、系統(tǒng)原理圖。基帶信號載波信號調(diào)制信號乘法器調(diào)幅乘法器解調(diào)低通濾波器載波信號二、單元設(shè)計(jì)1.調(diào)制單元工作原理及電路說明：（1）集成模擬乘法器集成模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量

2、（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個(gè)信號相乘或包含相乘的過程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅功能比采用分離器件如二極管和三極管要簡單得多，而且性能優(yōu)越。所以目前無線通信、廣播電視等方面應(yīng)用較多。本次設(shè)計(jì)采用是國產(chǎn)雙差分對模擬乘法器XFC1596。（2）XFC1596的內(nèi)部結(jié)構(gòu)R的1k電阻用作負(fù)反饋電阻，以擴(kuò)大調(diào)制信號的線性動(dòng)態(tài)范圍;R的6.8k的電阻用來控制電流源電路的電流值I，R和R的3.9k的電阻為兩管的集電極負(fù)載電阻;R的1k的電阻為三極管提供基極偏置電壓;R為載波調(diào)零電位器，其作用是：

3、將調(diào)制信號移去，只加載波電壓，調(diào)節(jié)R，使輸出載波電壓為雙差分對的工作特性取決于載波輸入電壓振幅的大小。當(dāng)它大于26mv使，電路工作于開關(guān)狀態(tài)；當(dāng)它小于26mv使，電路工作于線性狀態(tài)。同時(shí)加入調(diào)制信號和載波信號后，輸出回路電壓即為載波被抑制的雙邊帶調(diào)幅波。（3）數(shù)學(xué)公式分析：載波信號：1調(diào)制波信號：調(diào)制后的信號為：仿真：載入波形（500KHZ）載入頻譜調(diào)制波形（50KHZ）調(diào)制頻譜已調(diào)波波形已調(diào)波頻譜誤差分析：輸入的載波為500KHZ，調(diào)制信號為50KNZ，所以理論上已調(diào)波的頻譜應(yīng)該有三個(gè)峰，分別是上邊頻450KHZ、下邊頻550KHZ和本振信號500KHZ。從頻譜圖上看，三

4、個(gè)峰值對應(yīng)的頻率基本準(zhǔn)確，但是存在諧波較多。2.解調(diào)單元。工作原理及電路說明：本模塊也采用國產(chǎn)雙差分對模擬乘法器XFC1596，此模塊工作原理與調(diào)制時(shí)相同。不同之處為：當(dāng)同時(shí)加入調(diào)制信號和載波信號時(shí)輸出回路電壓是調(diào)幅波，但是把調(diào)制信號換成調(diào)幅信號，那輸出就是調(diào)制信號。數(shù)學(xué)公式分析：已調(diào)信號：加載信號與載波信號相同：=解調(diào)后的信號：仿真：載波波形（100KHZ）載波頻譜解調(diào)波形解調(diào)頻譜誤差分析：從理論上，解調(diào)后的波應(yīng)該為基帶信號，頻譜峰值對應(yīng)的頻率有調(diào)制信號50KHZ，兩個(gè)邊頻1050KHZ和950KHZ。由波形圖可以看出解調(diào)后的波形有失真的現(xiàn)象，且本振信號500KHZ。存在

5、分析原因?yàn)椋涸撓到y(tǒng)采用同步檢波。它的特點(diǎn)是必須外加一個(gè)頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。載波和加載的波頻率和相位都相同，但是通過電容后相位發(fā)生了滯后，兩個(gè)波之間有差，所以產(chǎn)生了解調(diào)后波的失真。2、低通濾波單元。工作原理及電路說明：（1）低通濾波器它就是利用電容通高頻阻低頻,電感通低頻阻高頻的原理.對于需要截止的高頻,利用電容吸收電感、阻礙的方法不使它通過,對于需要的低頻，利用電容高阻、電感低阻的特點(diǎn)使它通過。（2）電路說明該電路通帶放大倍數(shù)與R和R的比值有關(guān)，當(dāng)C=C時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為用jw取代S且取，得出電壓放大倍數(shù)的表達(dá)式。解得通帶截止頻率通過低通濾波器得到的基帶

6、信號為：仿真:基帶波形基帶頻譜誤差分析：理論上，濾出的應(yīng)該是基帶波，頻率為50KHZ，由圖可見波形和頻譜基本準(zhǔn)確。三、總電路圖。四、工作原理。在輸入載波信號和調(diào)制信號時(shí)，在模擬乘法器的調(diào)制作用下（具體工作原理在調(diào)制單元已說明）得到已調(diào)信號：。已調(diào)信號和與之前相同的載波輸入時(shí)，在模擬乘法器的解調(diào)作用下得到已解調(diào)的信號:。這個(gè)信號在通過低通濾波器就可以得到與調(diào)制信號一樣的基波信號。五、仿真及分析，與理論上的比較。仿真后得到的已調(diào)波如下：仿真后得到的解調(diào)后的信號如下圖所示：與理論上存在差異，的表達(dá)式如下：由波形圖可以看出解調(diào)后的波形有失真的現(xiàn)象，分析原因?yàn)椋涸撓到y(tǒng)采用同步檢波。它

7、的特點(diǎn)是必須外加一個(gè)頻率和相位都與被抑止的載波相同的電壓。載波和加載的波頻率和相位都相同，但是通過電容后相位發(fā)生了滯后，兩個(gè)波之間有差，所以產(chǎn)生了解調(diào)后波的失真。六、問題以及解答或分析。1、乘法器兩輸入端可否互換？答：兩輸入端不可以互換。設(shè)乘法器兩輸入端的信號為v1、v2,則輸出信號的信號為v0=k0v1+Kv1v2,假設(shè)互換，互換之后為v0′=k0v1+Kv2v1，很顯然v0≠v0′，所以模擬乘法器不是簡單的信號相乘的關(guān)系，而是有加有乘的關(guān)系，之所以叫模擬乘法器，是因?yàn)槔锩嬗谐朔e項(xiàng)Kv2v1。2、耦合電容的作用：