第 4 章 振幅调制、解调 与混频混频電路与AM,概 述,4.1 频谱搬移混频电路与AM的组成模型,4.2 相乘器混频电路与AM,4.3 混频混频电路与AM,4.4 振幅调制与解调混频电路与AM,4.5 参量混频混频电路与AM,掌握AM信号的特点（时域、频域）频谱搬移混频电路与AM的实现模型，二极管混频器的分析方法；理解线性时变工作状态的条件及在频谱搬移混频电路與AM中的作用二极管检波器的工作原理和性能特点；了解混频干扰的成因，双差分对平衡调制器、集成模拟相乘器在频率变换混频电路与AMΦ的应用,基本要求与基本知识点,重点与难点AM信号的特点（时域、频域、功率），频谱搬移混频电路与AM的实现模型；线性时变工作状态,概 述,1．地位,2．特点,对混频电路与AM中信号频谱进行的变换，混频电路与AM有新频率成分产生,通信系统的基本混频电路与AM,3．信号与频谱,信号的彡种表示法表达式、波形图、频谱图。,4．模拟相乘器,作用实现两信号的相乘实现频谱变换。,5．两种类型的频谱变换混频电路与AM,① 频谱搬迻混频电路与AM将输入信号的频谱沿频率轴搬移,特点仅频谱搬移，不产生新的频谱分量,② 频谱非线性变换混频电路与AM将输入信号的频谱進行特定的非线性变换。,特点产生新的频谱分量,本章内容,4.1 频谱搬移混频电路与AM的组成模型调制、解调、混频 原理,4.2 相乘器混频电路与AM混频電路与AM实现,4.3 混频混频电路与AM,4.4 振幅调制与解调混频电路与AM,,频谱搬移混频电路与AM的重要应用,§4.1.1 频谱搬移混频电路与AM的组成模型,§4.1 频谱搬移混频電路与AM的组成模型,一、AM信号及其混频电路与AM组成模型,AM信号载波信号振幅在原值上下按照低频（调制） 信号规律变化，即,未经调制的输出载波电压振幅；,取决于调幅混频电路与AM的比例常数,要求,组成模型加法器 相乘器,,1．混频电路与AM组成模型,式中，AM 相乘器乘积系数； A相加器的加權系数 且 A k，AM ***cm ka,2．单音调制,1表达式,vOt Vm0 1 Ma cos ? t cos ?ct 4-1-2,式中 Vm0 1 Ma cos ? t vOt 的振幅，反映调制信号的变化称为调幅信号的包络。,调幅度表征调幅信号的重要参数。,圖 4-1-2 调幅信号的波形,2波形,a b 图 4-1-3 过调幅失真,3频谱,单音调制时调幅信号的频谱由三个分量组成,① ?c 载波分量,② ?c ? 上边频分量,③ ?c - ? 下边频分量,两邊频为相乘器对 v?t 和 vct 相乘的结果,3．复音调制,1表达式,设 v?t 为非余弦的周期信号，其傅里叶展开式为,式中nmax ?max / ? Fmax / F， ?max 2?Fmax 为最高调制角频率其值小于 ?c 。,2频谱,图 4-1-5 过调幅失真 a调制信号 b普通调幅信号,3 频谱宽度,BWAM 2Fmax,4．实质,调幅混频电路与AM组成模型中的相乘器可对 v?t 和 vct 实现相乘运算其结果 ,在波形上，将 v?t 不失真地转移到载波信号振幅上；,在频谱上将 v?t 的频谱不失真地搬移到的 ?c 两边。,5． 调幅波的功率设单位电阻、单音調制,1调幅信号在一个载频周期内的平均功率,式中 常数，载波分量产生的平均功率,2Pt 在一个调制波周期内的平均功率,上、下边频分量的功率，称为边频功率,3讨论,三、双边带和单边带调制混频电路与AM组成模型,1．双边带DSB调制仅传输两个边频的调制方式。,1目的,2表达式,与AM的区别,1）.包络不同；,2）. 信号的高频相位在υΩ由正变负时突变180°,3波形,图 4-1-6 双边带调制信号 a 波形 b 频谱,4组成模型,图 4-1-6 双边带调制信号 c 频谱,2．单边带SSB调制信号,1萣义,仅传输一个边频的调制方式,原理,优点节省发射功率；频谱宽度压缩一半，BWSSB Fmax,2实现模型,a b 图 4-1-7 采用滤波法的单边带调制混频电路与AM组成模型 a 组成模型 b vt 频谱,① 滤波法相乘器 带通滤波器。,相乘器产生双边带调制信号；滤波器取出单边带信号,a b 图 4-1-7 采用滤波法的单边带调制混频电路與AM组成模型 a 组成模型 b vt 频谱,② 相移法相乘器、90? 相移器、相加器组成,相乘器Ⅰ ,相乘器Ⅱ,两式相减或相加,4.1.2 振幅解调和混频混频电路与AM的组成模型,特点均实现频谱不失真地搬移，两类组成模型类似,一、振幅解调混频电路与AM,1．定义,解调Demodulation调制的逆过程。,振幅检波简称检波 Detector,2．组成模型,圖 4-1-11a 调幅解调混频电路与AM的组成模型,相乘器 低通滤波器,vSt 调制信号,vrt 同步信号,3．原理,频谱搬移将调制信号频谱不失真地搬回零频附近。,图 4-1-11 调幅解调混频电路与AM混频电路与AM的组成模型和相应的频谱搬移 b调幅解调混频电路与AM的组成模型,4．讨论,二、混频Mixer混频电路与AM,1．作用,图 4-1-12 混频混频电蕗与AM的作用,频谱搬移将载频为 fc 的已调信号 vSt 不失真地变换为载频为 fI 的已调信号 vIt ,vLt 本振电压，fL 本振频率,fL、fI 、fc 之间的关系为,2．组成模型,图 4-1-13 混频混频电路与AM的实现模型 a混频混频电路与AM的组成模型,3．原理,图 4-1-13 混频混频电路与AM的实现模型 b输入信号频谱 c相乘器输出电压频谱,

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