《通信电子线路》课程教学课件（讲稿）第06章 调幅、检波与混频－频谱搬移电路

第6章调幅、检波与混频一频谱搬移电路*6.0概述N6.1频谱搬移电路的特性N*6.2振幅调制原理V6.3振幅调制方法与电路N6.4振幅解调（检波）原理与电路I6.5混频器原理及电路>V过信电子线路第6章调幅、检波马混频Page#16.0概迷基本概念■调制：用调制信号U控制高频载波信号的某个物理量（幅度、频率、相位）实现频率变换的过程■解调：.调制的逆过程。即从已调波中恢复原调制信号的过程■原因：.1.接收天线：0天线的尺寸一般不宜短于1/4信号波长例如：音频信号：20Hz~20kHz；a·f=c波长：15~15000km；天线长度：3.75~3750km√通信电子维路第6章烟幅、检玻写混倾Page#21

1 LOGO 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #1 第 6 章 调幅、检波与混频－频谱搬移电路 6.0 概述 6.1 频谱搬移电路的特性 6.2 振幅调制原理 6.3 振幅调制方法与电路 6.4 振幅解调 (检波) 原理与电路 6.5 混频器原理及电路       通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #2 6.0 概述 基本概念  调制： • 用调制信号 v 控制高频载波信号的某个物理量（幅度、 频率、相位）实现频率变换的过程  解调： • 调制的逆过程。即从已调波中恢复原调制信号的过程  原因： • 1. 接收天线： ○ 天线的尺寸一般不宜短于 1/4 信号波长 例如：音频信号：20Hz ~ 20kHz； · f = c 波长：15 ~ 15000km；天线长度： 3.75 ~ 3750km

6.0概述·2.多路传输：o各基带信号处于同一波段，频谱重叠。发送时采用调制完成频谱搬移，从而实现多路信号传输·3.回路带宽：○基带信号频率变化范围大例如：音频：20Hz~20kHzfmar =1000BW20k=210kfminf.●高频：高频窄带信号例如：AM信号：535kHz~1605kHz，BW=20kHzJmax =3BW20k-1fmin1000k50foV通信电子线路第6章调幅、检波与混频Page#36.0概述调制类型■调制类型幅度调制 AM频率调制FM连续波模拟调制相位调制PM连续波调制：幅度键控ASK高频正弦载波连续波数字调制频移键控FSK相移键控PSK脉冲幅度调制 PAM脉冲宽度调制PWM脉冲模拟调制脉冲相位调制 PPM脉冲波调制:脉冲频率调制PFM高频脉冲载波脉冲数字调制PCM等其他类型的载波调制：三角波、锯齿波等V通信电子继路第6章烟幅、检玻写混频Page#42

2 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #3 6.0 概述 • 2. 多路传输： ○ 各基带信号处于同一波段，频谱重叠。发送时采用调制 完成频谱搬移，从而实现多路信号传输 • 3. 回路带宽： ○ 基带信号频率变化范围大 例如：音频：20Hz ~ 20kHz ○ 高频：高频窄带信号 例如：AM 信号： 535kHz ~ 1605kHz，BW  20kHz max min 1000 f f  0 20 2 10 BW k f k   max min 3 f f  0 20 1 1000 50 BW k f k   通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #4 6.0 概述 调制类型  调制类型 连续波调制： 高频正弦载波 脉冲波调制： 高频脉冲载波 连续波模拟调制 幅度调制 AM 频率调制 FM 相位调制 PM 幅度键控 ASK 频移键控 FSK 相移键控 PSK 连续波数字调制 脉冲模拟调制 脉冲幅度调制 PAM 脉冲宽度调制 PWM 脉冲相位调制 PPM 脉冲频率调制 PFM 脉冲数字调制 PCM 等 其他类型的载波调制：三角波、锯齿波等

6.0概述连续波模拟调制连续波模拟调制■载波是连续的等幅正弦波：U=Vocos(at+β)100020at)400o0AUAAUFM-信电子线路第6章调幅、检波与跳频Page#56.1频谱搬移电路的特性频率变换：输出信号中产生了新的频率分量实现方法：非线性电路频率变换分类：线性频率变换（频谱搬移）：频率变换前后的频谱结构不变，仅仅是输入信号的频谱无失真地在频率轴上搬移·振幅调制·振幅解调：检波·混频■非线性频率变换·角度调制与解调速信电子继路第6章烟幅、检玻写混频Page#63

3 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #5 6.0 概述 连续波模拟调制 一、连续波模拟调制  载波是连续的等幅正弦波：v0 = V0cos(w0t + ) 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #6 6.1 频谱搬移电路的特性 频率变换：输出信号中产生了新的频率分量 实现方法：非线性电路 频率变换分类：  线性频率变换 (频谱搬移)：频率变换前后的频谱结构 不变，仅仅是输入信号的频谱无失真地在频率轴上搬移 • 振幅调制 • 振幅解调：检波 • 混频  非线性频率变换 • 角度调制与解调

6.1频谱搬移电路的特性000振幅调制振幅解调0ap混频a,频谱搬移电路可用非线性器件构成的乘法器实现V信电予线路第6章调幅、检波与混频Page #76.2振幅调制原理、概述X.·振幅调制：AmplitudeModulation·标准振幅调制AM(StandardAM)·双边带振幅调制DSB(DoubleSidebandAM)又称抑制载波调幅DSB-SC(SuppressedCarrierAM)·单边带振幅调制SSB(SingleSidebandAM)·残留边带振幅调制VSB（VestigialSidebandAM)■例：中波电台：AM，535~1605kHz，带宽9kHz短波电台：AM，2~26MHz，非连续；短波通信SSB长波电台：AM，150~284kHz电视广播：VSBV通信电子继路第6章烟幅、检玻写混频Page84

4 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #7 6.1 频谱搬移电路的特性  频谱搬移电路可用非线性器件构成的乘法器实现 w0 wi 振幅调制 振幅解调 混频 0 w 0 w 0 w 0 w 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #8 6.2 振幅调制原理 一、概述  振幅调制：Amplitude Modulation • 标准振幅调制 AM (Standard AM) • 双边带振幅调制 DSB (Double Sideband AM) 又称抑制载波调幅 DSB-SC (Suppressed Carrier AM) • 单边带振幅调制 SSB (Single Sideband AM) • 残留边带振幅调制 VSB (Vestigial Sideband AM)  例: 中波电台：AM，535 ~ 1605 kHz，带宽 9 kHz 短波电台：AM，2 ~ 26 MHz，非连续；短波通信 SSB 长波电台：AM，150 ~ 284 kHz 电视广播：VSB

6.2振幅调制原理普通调幅波（AM)的性质二、普通调幅波(AM) 的性质■1.数学表达式.调制信号：设为单频余弦信号Un=Vacos2t载波：Vo=Vcosat，且载波的角频率a>Q·调制信号的幅度：V(t)=V,+aV。 V, c va正比：AVoc va AV,=ka"a=kaVacosQtV(t) = V, + K.V cos QtKocosnt=V.1V.=V.(1+ m, cosQ2t)V通信电子线路第6章调幅、检波与混频Pagewg6.2振幅调制原理普通调幅波（AM)的性质二、普通调幅波(AM)的性质1.数学表达式调制信号的幅度：KVacosQtt=V14V(t)= V, + K,V. cosQtV=V,(1+m, cosQ2t)KVo≤1调幅指数mVVn()VAM(O)或调幅度I+·AM信号表达式：(t) = V. (1+ m, cos Q2t)cos O,tVo(t)理论框图：注意，实际上用各种非线性电路实现V通信电子继路第6章烟幅、检玻写混频Page 105

5 通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #9 6.2 振幅调制原理 普通调幅波 (AM) 的性质 二、普通调幅波 (AM) 的性质  1. 数学表达式 • 调制信号：设为单频余弦信号 v V cos t • 载波：v0 V0cosw0t ，且载波的角频率w0  • 调制信号的幅度：  +  V m t 0 1 cos a  0 0 0 V t V V V v ( )  +     0 0 1 cos K Vd V t V     +      0 ( ) cos V t V K V t  +  d  正比： V v V k v k V t 0 0 d d = cos         通信电子线路 第 6 章 调幅、检波与混频 Page #10 6.2 振幅调制原理 普通调幅波 (AM) 的性质 二、普通调幅波 (AM) 的性质  1. 数学表达式 • 调制信号的幅度： • 调幅指数 或调幅度 • AM 信号表达式： • 理论框图：注意，实际上用各种非线性电路实现  +  V m t 0 1 cos a  0 ( ) cos V t V K V t  +  d  0 0 1 cos K Vd V t V     +      0 1 d a K V m V    0   0 ( ) cos 1 cos V a v t t  +  m t w