高頻電子電路5.1

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1、5.1概述5.2振幅調(diào)制原理及特性5.4調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)第5章振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻5.5混頻器原理及電路返回休息1休息25.3振幅調(diào)制電路(1)調(diào)制：用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的某一個(gè)參量的過(guò)程。定義：信號(hào)載波信號(hào)：（等幅）高頻振蕩信號(hào)正弦波方波三角波鋸齒波調(diào)制信號(hào)：需要傳輸?shù)男盘?hào)（原始信號(hào)）語(yǔ)言圖像密碼已調(diào)信號(hào)（已調(diào)波）：經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻信號(hào)（射頻信號(hào)）振幅調(diào)制解調(diào)（檢波)混頻（變頻）屬于頻譜線性搬移電路(2)解調(diào)：調(diào)制的逆過(guò)程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。5．1概述休息1休息2(7)振幅調(diào)制分三種方式：（5）相

2、位調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波相位，使已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號(hào)線變化。（6）解調(diào)方式：（4）頻率調(diào)制：調(diào)制信號(hào)控制載波頻率，使已調(diào)波的頻率隨調(diào)制信號(hào)線性變化。（3）振幅調(diào)制：由調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅，使已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化。休息1休息25.2振幅調(diào)制原理及特性一、振幅調(diào)制信號(hào)分析二、雙邊帶信號(hào)三、單邊帶信號(hào)返回休息1休息2（1）設(shè)：載波信號(hào)：調(diào)制信號(hào)：那么調(diào)幅信號(hào)（已調(diào)波）可表達(dá)為：由于調(diào)幅信號(hào)的振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：，式中為比例常數(shù)即：式中ma為調(diào)制度，常用百分比數(shù)表示。1.AM調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式返回

3、5.2.1標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制（AM）信號(hào)分析休息1休息2則有其中：若將分解為：一般，實(shí)際中傳送的調(diào)制信號(hào)并非單一頻率的信號(hào)，常為一個(gè)連續(xù)頻譜的限帶信號(hào)。則2、調(diào)幅信號(hào)波形波形特點(diǎn)：（1）調(diào)幅波的振幅（包絡(luò)）變化規(guī)律與調(diào)制信號(hào)波形一致(2)調(diào)幅度ma反映了調(diào)幅的強(qiáng)弱程度，可以看出：一般m值越大調(diào)幅越深：返回休息1休息2仿真（1）由單一頻率信號(hào)調(diào)幅可見(jiàn),調(diào)幅波并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的正弦波，包含有三個(gè)頻率分量：3、調(diào)幅波的頻譜Ω調(diào)制信號(hào)ωc載波調(diào)幅波返回ωc+Ω上邊頻ωc-Ω下邊頻同樣含有三部分頻率成份(2)限帶信號(hào)的調(diào)幅波返回Ωma

4、xωcω限帶信號(hào)ωc載波ω調(diào)幅波ωc-Ωmax下邊頻帶ωc+Ωmax上邊頻帶ΩmaxΩmaxΩmax由于：相加器乘法器直流乘法器相加器4、AM信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖可見(jiàn)要完成AM調(diào)制，其核心部分是實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波相乘。仿真返回(2)上、下邊帶的平均功率：(3)在調(diào)制信號(hào)一周期內(nèi)，調(diào)幅信號(hào)輸出的平均總功率(4)邊帶功率，載波功率與平均功率之間的關(guān)系：RL上消耗的載波功率：(1)5、調(diào)制波的功率那么調(diào)幅波各分量的功率為：設(shè)調(diào)幅波傳輸信號(hào)至負(fù)載電阻RL上，由于在普通調(diào)幅波信號(hào)中，有用信息只攜帶在邊頻帶內(nèi)，而載波本身并不攜帶信

5、息，但它的功率卻占了整個(gè)調(diào)幅波功率的絕大部分，因而調(diào)幅波的功率浪費(fèi)大，效率低。但AM波調(diào)制方便，解調(diào)方便，便于接收。如當(dāng)100%調(diào)制時(shí)(ma=1)，雙邊帶功率為載波功率的，只占用了調(diào)幅波功率的，而當(dāng),213121=maPc98PAM=休息1休息2在AM調(diào)制過(guò)程中，如果將載波分量抑制就形成抑制載波的雙邊帶信號(hào)，簡(jiǎn)稱(chēng)雙邊帶信號(hào)，它可以用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到，即：調(diào)制信號(hào)為單一頻率信號(hào)：調(diào)制信號(hào)為限帶信號(hào)的調(diào)制：5.2.2雙邊帶(doublesidebandDSB)調(diào)幅信號(hào)１、數(shù)學(xué)表達(dá)式返回休息1休息22.波形與頻譜

6、5.2.2雙邊帶(doublesidebandDSB)調(diào)幅信號(hào)(1)DSB信號(hào)的包絡(luò)正比于調(diào)制信號(hào)(2)DSB信號(hào)載波的相位反映了調(diào)制信號(hào)的極性，即在調(diào)制信號(hào)負(fù)半周時(shí)，已調(diào)波高頻與原載波反相。因此嚴(yán)格地說(shuō)，DSB信號(hào)已非單純的振幅調(diào)制信號(hào)，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號(hào)。(3)DSB波的頻譜成份中抑制了載波分量，全部功率為邊帶占有，功率利用率高于AM波。(4)占用頻帶調(diào)制信號(hào)載波上邊頻下邊頻仿真返回休息1休息2單邊帶(SSB)信號(hào)是由雙邊帶調(diào)幅信號(hào)中取出其中的任一個(gè)邊帶部分，即可成為單邊帶調(diào)幅信號(hào)。其單頻調(diào)制時(shí)的表示式為：上

7、邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)5.2.3單邊帶(singlesidebandSSB)信號(hào)返回休息1休息21.SSB信號(hào)的性質(zhì)在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，為節(jié)約頻帶，提高系統(tǒng)的功率和帶寬效率，常采用單邊帶（SSB）調(diào)制系統(tǒng)Ωmaxω限帶信號(hào)ωc載波ωc-Ωmax下邊頻帶信號(hào)ωωc+Ωmax上邊頻帶信號(hào)ωωc+Ωmaxωc-Ωmax由DSB信號(hào)經(jīng)過(guò)邊帶濾波器濾除了一個(gè)邊帶而形成，如：上邊帶信號(hào)下邊帶信號(hào)2.單邊帶調(diào)幅信號(hào)的實(shí)現(xiàn)上邊帶濾波器下邊帶濾波器乘法器返回休息1休息2(1)濾波法有三種基本的電路實(shí)現(xiàn)方法：濾波法、相移法和移相濾波

8、法：下邊頻帶信號(hào)ωωDSB信號(hào)ωc-Ωmaxωc+Ωmax上邊頻帶信號(hào)ωωc+Ωmaxωc-Ωmax另外由三角公式：(2)相移法利用上三角公式的實(shí)現(xiàn)電路如下圖所示：乘法器乘法器９00相移９00相移加法器減法器????返回休息1休息2仿真移相濾波法是將移相和濾波兩種方法相結(jié)合，并且只需對(duì)某一固定的單頻率信號(hào)移相900，從而回避了難以在寬帶內(nèi)準(zhǔn)確移