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7 1调幅波的基本性质 学习要点 频率变换的基本原理调幅波的分类 第七章频率变换电路 调幅波的基本性质 7 1 1频率变换基本原理 7 1 2调幅概念 退出 7 1 1频率变换基本原理 频率变换 为有效实现信息传输及信号应用 应将信号的频率进行变换 如通信技术中常用的调制与解调 频率变换电路 能将输入信号的频率 或频谱 按某种特定关系变成具有新频率 或频谱 的输出信号频率变换基本原理 采用非线性元器件 二 三极管 进行非线性变换 并应用选频网络对输出加以选频 从而得到所需新的频率成分 故又称 非线性电路 非线性电路的分析方法 不同于 线性电路 的分析方法 见下面内容 7 1 2调幅概念 调制 使高频正弦波 载波 的某一参数 如振幅 频率或相位 随低频正弦波 调制信号 的变化规律而变化 调制的基本方式 1 调幅 高频载波的振幅随调制信号变化 一般记 2 调频 高频载波的频率随调制信号变化 一般记 3 调相 高频载波的相位随调制信号变化 一般记 1 概述 目前几乎所有的无线发射中都采用调制发射方式 即先将要发射的信号调制在高频载波上 然后送入天线发射出去 采用调制发射方式的主要原因 1 满足无线电波有效辐射条件 2 符合无线通信中 多路复用 的需要 无线电波的波段与频段如图所示 1 无线电波有效辐射条件 天线的几何尺寸必须与要发射无线电信号的波长同数量级 信号的波长 与频率f的关系 式中 即光速 例如 传播音频信号 20Hz 20kHz 则无线电波长的范围为 至 要求天线长度在 范围 即使采用振子天线 天线的长度至少也要在以上 音频信号直接从天线上发射出去是不可能的 同样情况 如果将音频信号放到一个高频载波上 取1000kHz 天线的长度仅要 2 满足多路复用的要求 多套广播电台或电视频道的节目信号要发射时 接收机可以将它们接收下来 并能区分开来 广播电台音频信号频率 20Hz 20kHz 范围 电视台视频图像信号频率在 0 6MHz 范围 如果同时发送 就会出现频谱混叠的现象 接收机无法区分 也无法将信号彼此分开 不能实现多路复用 例如北京人民广播电台要发射两组广播信号 一组是音乐节目 另一组是新闻节目 音频的范围均在 20Hz 20kHz 信号的频谱如图 两组音频信号频谱重叠 接收时是无法将它们区分开来 显然是不实用的 如果采用调制方式 将上述两组信号分别调制在两个载频分别是fC1 1026kHz 和fC2 828kHz 上 称 调制在不同的频点上 信号的频谱不再重叠 如上图所示 接收机在接收时只需将接收机的调谐回路分别调谐在fC1和fC2上 就可收到不同的电台广播 如下图所示 电视信号的发射与接收也是这个原理 调制与解调一一对应 调制 对要发射的信号进行加工处理 解调 在接收时对信号进行还原 调幅 检波 调频 鉴频 调相 鉴相 调幅分类 1 普通调幅制 AM 2 双边带调幅制 DSB 3 单边带调幅制 SSB 4 残留边带调幅制 VSB 2 普通 双边带 调幅波 DSB设 低频 调制信号为单音频信号为 u t U mcos t U mcos2 Ft 高频 载波信号为 uC t Ucmcos Ct Ucmcos2 fCt 为低频调制信号频率 fC 高频载波频率 且 fC 调幅电路如图所示 UQ 直流电压 调幅波输出为 uAM t Am UQ u t uC t AmUcm UQ U mcos t cos Ct AmUcmUQ 1 macos t cos Ct Umo 1 macos t cos Ct其中 Umo AmUcmUQ 调幅波的振幅ma U m UQ 调幅度 要求 ma 1 波形图 将上式展开得 uAM t Umocos Ct maUmocos C t maUmocos C t得频谱图 uAM t 组成 1 载波成分 Ucmcos Ct 2 差频 C 成分 maUcmcos C t 也称为 下边频 或 下边带 3 和频 C 成分 maUcmcos C t 也称为 上边频 或 上边带 调幅波的频带宽度为 BAM fC F fC F 2F 3 双边带调幅 DSB 见黑板4 单边带调幅 SSB 见黑板 a 单音频双边带调幅波频谱 b 单音频单边带调幅波频谱 上边带 c 多音频双边带调幅波频谱 d 多音频单边带调幅波频谱 上边带 思考题 1 调制的含义是什么 分为哪三种基本方式 2 为什么要对无线发射的信号进行调制 分别要满足什么条件 3 若有一音频信号在1KHZ 11KHZ范围内 问调制在1