DSB_AM调制(终结版)解析

1、成绩山东理工大学电气与电子工程学院课程设计说明书课程设计说明书设计题目：DSB/AM 信号调制器专业班级：学生姓名：学号：指导教师：起止日期：1题目名称（包括主要技术参数） 及要求DSB/AM 信号调制器具体要求：1 1、载频f二25kHzkHz（正弦信号）；c2 2、模拟信号f二3kHz的正弦信号；m3 3、若用 XR-2206XR-2206 实现时，f和f可不遵守上述要求，视具体情况而cm定。设计内容及工作量1、拟订设计方案；2、设计硬件电路；3、画出系统方框图、电路原理图；4、撰写设计报告书。2主要参考资料1.1. 高频电子线路相关教材2.2. 通信原理相关教材3.3. 实用电子电路电路

2、手册（模拟分册）.北京：高教出版社，199119914.4.郭世满等.数字通信原理技术及应用.北京：人民邮电出版社，199419945.5. 郑里等.通信系统大规模集成电路.北京：人民邮电出版社，198819886.6. 陈鸿茂等.常用电子元器件简明手册.徐州： 中国矿业大学出版社， 19911991设计总结：3考核成绩及评语日月字年签帀教导指系如研室W心见日月鋅年摘要摘要信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。调制在高频通信领域有

3、着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用 MultisimMultisim 提供的示波器模块，对信号的调幅进行了波形分析。4AMAM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AMAM信号相比，因为不存在载波分量，DSBDSB调制效率是 100%。我们注意到DSBDSB信号两个边带中任意一个都包含了M(wM(w) )的所有频谱成分。论文主要是综述现代通信系统中AM,DSBAM,DSB调制的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制的基本原理,以及介绍分析有关电路组成。关键字：关键字：AM 调制、调制、DSB

4、 调制调制、MultisimAbstactSignalcanbethespectrumofthesignalamovetoanyposition,soastofacilitatethesignaltransmission,andisspectrumresourcescanbefullyused.Modulationeffectistomaketheessenceofthesamefrequencyrangeofsignalwererelyingonindifferentfrequencycarrier,thereceivercanseparatetheneededasthefrequencyo

5、fthesignalfrommutualinterference.Inhighfrequencymodulationcommunicationfieldinawiderangeofapplications,isalsotheimportantproblemofsignalprocessingapplications,oneofthesimulationandanalysissystemisanimportantstepintheprocessofdesignandthenecessaryguarantee.InthepapertheoscilloscopeMultisimprovidemodu

6、le,theattenuationtosignalthewaveformanalysis.AMmodulationadvantageisthatthesystemstructureissimple,thepriceislow,soisstillwidelyusedinwirelessbutbroadcast.ComparedwithAMsignals,becausethereisnocarriercomponent,DSBmodulationefficiencyis100%.WepayattentiontotheDSBsignaltwosidebandarbitraryaincludetheM

7、(w),allofthespectrumcomposition.PaperreviewofmoderncommunicationsystemAM,thebasictechnologyDSBmodulation,andseparatelyinthetimedomaindiscussedthebasicprincipleofamplitudemodulation,andintroducesthecircuitanalysiscomposition.Keyword:AMmodulation,DSBmodulation,MultisimKeyword:AMmodulation,DSBmodulatio

8、n,Multisim目录目录第一章背景知识 5 5第二章题目分析及实现框图 6 62.12.1 题目分析 6 62.22.2 电路的总框图 6 6第三章 AMAM 信号的调制 6 63.13.1AMAM 信号的数学表达式 6 63.23.2 调幅(AM)(AM)电路及仿真波形 8 8第四章 DSBDSB 信号的调制 10104.14.1 DSBDSB 信号的数学表达式 10104.24.2 DSBDSB 调制电路及仿真波形 1111结束语 12125参考文献 13136第一章信号调制的基础知识第一章信号调制的基础知识由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量， 这种信号在许多信道中不宜

9、传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数， 使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)三种。7振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。在振幅调制中根据所输出已调波信号频谱分量的不同， 分为普通调幅 （AMAM） 、 抑制载波的双边带调幅 （DSBDSB） 、抑制载波的单边带调幅（SSBSSB）等。AMAM 的载波振

10、幅随调制信号大小线性变化 oDSBoDSB 是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波， 保留携带有用信息的两个边带。 SSBSSB 是在双边带调幅的基础上，去掉一个边带，只传输一个边带的调制方式。它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。第二章题目分析及整机框图第二章题目分析及整机框图2.1 题目分析题目分析调幅调制和解调在理论上包括了信号处理， 模拟电子， 高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。本设计报告总体分为两大问题：信号的解调和调制。在调制部分省略了载波信号的放

11、大、功放部分，要调制的信号也同样省略了放大部分，所以在调制中保留了调制器中的主要部分乘法器， 在解调部分也只是保留了检波器部分， 即二极管检波器。在确定电路后，利用了 EDAEDA 软件 MultisimMultisim 进行仿真来验证结果2.2电路的总框图电路的总框图第三章第三章 AMAM 调制调制3.1AM信号的数学表达式信号的数学表达式AM 信号是载波信号振幅在V上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号,m0表达式如下：8由表达式（1）可知，在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成，如图 1 所示。图中，A为相乘器的乘积常数，A 为相加器的加权系M数，且A二k,AAV二

12、kMcmau( (t) )QU(t)c设调制信号为：u= =E+UcoscosQtQ(t)cQM载波电压为：u=Ucoscoswtc(t)cMc上两式相乘为普通振幅调制信号：u=K(E+UcoscosQt)Ucoswts(t)CcMcMc= =KU(E+ +UcosQt)coswtcMCQMc= =KUE(1+McosQt)coswtcMcacv(t)二Vom0(t)coswt1 1）调幅电路u(t)o9= =U(1+McosGt)coswtSac称为调幅系数(或调制指数)，其中 0VMW1。而当M1aa时，在Gt=n附近，u(t)变为负值，u u(t t)它的包络已不能反映调制信号的变化cc

13、而造成失真,通常将这种失真成为过调幅失真,此种现象是要尽量避免的。32 调幅调幅( (AM) )电路及仿真波形电路及仿真波形在 MultisimMultisim 仿真电路窗口中创建如图 2所示的由乘法器(K K=1)组成的普通，在该电路中，直流电压源E(图中V)和低频调制信号U(图中V)分别加到乘法c4G(t)2器 A A1 的 X 输入端口，高频载波信号电压U(图中V)加到乘法器的 Y Y 输入端口。c(t)1将示波器的 A A、B B 通道分别加到乘法器的 X 输入端口、模拟加法器的输出端口，其构成如下图 2所示：图 2 乘法器组成的普通调幅(AMAM)电路=0.5,运C行仿真开关,双击示

14、波器图标,可以得到示波器仿真输出波形和输入调制信号波形(见图 3)， 从图中输出波形可以看出， 高频载波信号的振幅随着调制信号的振幅规律2 2)V2JMkHz_LV4 :戶4V0.2VA/0V*2V1rzvpk、/30kHz_2.TV/ovG3X：20nFC1*2OhFR2iomR3运行仿真电路可得到输出波形(见图 3)。此时调幅指数M=a式中，M=aA2w.HI：:二-G2TI-50uF10变化,即已调信号的振幅在E上下按输入调制信号规律变化。c11从图3.2.1可得到如下结论：调幅电路组成模型中的相乘器对u( (t) )和u(t)实QC现相乘运算得结果，反映在波形上是将U( (t) )不失

15、真地转移到载波信号振幅上。Q若将图 3.2.1 中调制信号电压的幅值改为 2V V,则调指数M=QM；E=1,这时电路输出的曲线的包络恰好为调幅曲线，其仿真结果见仿真示波器屏幕，如图 4所示：,MaMa1,u( (t) )QAxyM丿xVcoswtycmcu(t)=AVu(t)coswt10oMcmQc图 5 5 调制电路过调失真(MaMa1)时的输出波形从图中可以看出已调波的包络形状与调制信号不一样， 产生了严重的包络失真，这种情况称为过调失真，在实际应用中应尽量避免。因此,在振幅调制仿真过程中可以得出如下结： 为了保证已调波的包络真实地反映出调制信号的化规律，避免产生过调失真，要求调制系数

16、 MaMa 必满足 0MaMa1，这与式(2)理论上推导得出的结果是一致的。第四章第四章 DSBDSB 调制调制4.1DSB信号的数学表达式信号的数学表达式抑制掉调幅信号频谱结构中无用的载频分量，仅传输两个边频的调制方式成为抑制载波的双边带调制，简称双边带调制，并表示为：u(t)=ku(t)coswt0aQc显然，它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在V上下按调制信号m0规律变化。这样，当调制信号u( (t) )进入负半周时，u(t)就变为负值。表明载波电Qo压产生1800相移。因而当u( (t) )自正值或负值通过零值变化时，双边带调制信号波Q形均将出现1800的相移突变。双边带调制信

17、号的包络已不再反映u( (t) )的变化，但Q它仍保持频谱搬移的特性，因而仍是振幅调制波的一种，并可用相乘器作为双边带调制电路的组成模型，如下图 9 所示，图中AV二k。Mcma11图 9 9 双边带调制信号组成模型设载波电压为：u(t)=UcoswtccMc调制信号为：u( (t) )=U UcoscosQtQQM经过模拟乘法器 A1A1 后输出电压为抑制载波双边带调制信号，其数学表达式为u(t)=Kxu(t)xu(t)cQ=KxUcoswtxUcosQtcMcQM=KUUKUUlcos(cos(w+Q) )t+cos(cos(wQ) )t,-2(4)cMQMcc24.2DSB调制电路及调制

18、电路及仿真波形仿真波形在 MultisimMultisim 仿真电路窗口中创建如下图 10 所示的电路，其中由高频载波信号u(t)(V)、低频调制信号u( (t) )(V)及乘法器(K K=0.1)A3A3 组成抑制载波双边带c13Q9调幅电路；由模拟乘法器 A1A1 输出电压 u(t)u(t)、本机载波信号u(t)(V)和乘法器c14(K=0.1K=0.1)A4A4 组成抑制载波双边带解调电路，其目的是从抑制载波双边带调幅波中检出调制信号u( (t) )。Q卜lhlhV16HlkI1XSC1d-牛笄V1215V12图 10DSB 乘法器调制解调电路运行仿真开关,双击示波器图标，可以得到抑制载波双边带调幅仿真输出波形如图 11 所示：结束语结束语模拟调制系统是电子信息工程通信方向最主要的模块之一，通过在课堂上对理论知识的学习，我们了解到模拟调制系统的基本方式以及其原