調幅波的基本性質7-1-1頻率變換基本原理7-1-2調幅概念退出7-1-1

1、§7-1 調幅波的基本性質,學習要點：頻率變換的基本原理調幅波的分類,第七章 頻率變換電路,調幅波的基本性質,7-1-1 頻率變換基本原理,7-1-2 調幅概念,退出,,,7-1-1 頻率變換基本原理,,,頻率變換——為有效實現(xiàn)信息傳輸及信號應用，應將信號的頻 率進行變換，如通信技術中常用的調制與解調。頻率變換電路——能將輸入信號的頻率（或頻譜）按某種特定

2、 關系變成具有新頻率（或頻譜）的輸出信號頻率變換基本原理——采用非線性元器件（二、三極管）進行 非線性變換，并應用選頻網(wǎng)絡對輸出加 以選頻，從而得到所需新的頻率成分。

3、 故又稱“非線性電路”。非線性電路的分析方法——不同于“線性電路”的分析方法，見下面內容。,7-1-2 調幅概念,,,調制——使高頻正弦波(載波)的某一參數(shù)（如振幅、頻率或相 位）隨低頻正弦波（調制信號）的變化規(guī)律而變化。調制的基本方式——1）調幅：高頻載波的振幅隨調制信號變

4、 化，一般記ＡＭ； 2）調頻：高頻載波的頻率隨調制信號變 化，一般記ＦＭ； 3）調相：高頻載波的相位隨調制信號變

5、 化，一般記ＰＭ。,1．概述 ——目前幾乎所有的無線發(fā)射中都采用調制發(fā)射方式，即先 將要發(fā)射的信號調制在高頻載波上，然后送入天線發(fā)射出去。采用調制發(fā)射方式的主要原因—— 1）滿足無線電波有效輻射條件； 2）符合無線通信中“多路復用”的需要。,無線電波的波段與頻段如圖所示：,,（1）無線

6、電波有效輻射條件 ——天線的幾何尺寸必須與要發(fā)射無線電信號的波長同數(shù) 量級。,,,,,,信號的波長λ與頻率f的關系： （式中 = 即光速）,,,,例如，傳播音頻信號（20Hz～20kHz），則無線電波長的范圍為（ 至

7、 ）要求天線長度在（ ）范圍，即使采用 振子天線，天線的長度至少也要在 以上。音頻信號直接從天線上發(fā)射出去是不可能的。,,,,,,同樣情況，如果將音頻信號放到一個高頻載波上（取1000kHz），天線的長度僅要 。,,,,（2）

8、滿足多路復用的要求 ——多套廣播電臺或電視頻道的節(jié)目信號要發(fā)射時，接 收機可以將它們接收下來，并能區(qū)分開來。,廣播電臺音頻信號頻率（20Hz～20kHz）范圍，電視臺視頻圖像信號頻率在（0～6MHz）范圍，如果同時發(fā)送，就會出現(xiàn)頻譜混疊的現(xiàn)象，接收機無法區(qū)分，也無法將信號彼此分開，不能實現(xiàn)多路復用。 例如北京人民廣播電臺要發(fā)射兩組廣播信號，一組是音樂節(jié)目

9、，另一組是新聞節(jié)目，音頻的范圍均在（20Hz～20kHz），信號的頻譜如圖。兩組音頻信號頻譜重疊，接收時是無法將它們區(qū)分開來，顯然是不實用的。,如果采用調制方式，將上述兩組信號分別調制在兩個載頻分別是fC1（1026kHz）和fC2（828kHz）上(稱：調制在不同的頻點上)，信號的頻譜不再重疊，如上圖所示。 接收機在接收時只需將接收機的調諧回路分別調諧在fC1和fC2上，就可收到不同的電臺廣播，如下圖所示。電視信號的發(fā)射

10、與接收也是這個原理。,,,調制與解調一一對應： 調制——對要發(fā)射的信號進行加工處理； 解調——在接收時對信號進行還原。 調幅←→檢波；調頻←→鑒頻；調相←→鑒相。調幅分類—— 1）普通調幅制(AM)； 2）雙邊帶調幅制(DSB)； 3）單邊帶調幅制(SSB)；

11、 4）殘留邊帶調幅制(VSB)。,,2．普通（雙邊帶）調幅波——DSB 設：（低頻）調制信號為單音頻信號為： uΩ(t)＝UΩmcosΩt＝UΩmcos2πFt　 （高頻）載波信號為: uC(t)＝UcmcosωCt＝Ucmcos2πfCt　

12、 （ —為低頻調制信號頻率；fC—高頻載波頻率。且 <<fC）,,,調幅電路如圖所示：（UQ——直流電壓）,,調幅波輸出為：uAM(t)＝Am﹛UQ+ uΩ(t)﹜ uC(t) ＝Am Ucm(UQ＋UΩmcosΩt)cosωCt　 ＝Am UcmUQ（1+macosΩt）cosωCt ＝ Umo（1+macosΩt）cosωCt 其中：

13、Umo＝Am UcmUQ——調幅波的振幅 ma＝UΩm／UQ——調幅度（要求：ma≤1）,波形圖：,將上式展開得：uAM(t)＝UmocosωCt＋ maUmocos(ωC－Ω)t＋ maUmocos(ωC＋Ω)t 得頻譜圖：,,uAM(t)組成——1）載波成分：UcmcosωCt； 2）差頻(ωC－Ω)成分： maUcmc

14、os(ωC－Ω)t， 也稱為“下邊頻”或“下邊帶”； 3）和頻(ωC＋Ω)成分： maUcmcos(ωC＋Ω)t， 也稱為“上邊頻”或“上邊帶”。調幅波的頻帶寬度為： BAM＝(fC＋F)－(fC－F)＝2F,3

15、．雙邊帶調幅（DSB）——見黑板4．單邊帶調幅（SSB） ——見黑板,(a)單音頻雙邊帶調幅波頻譜　(b)單音頻單邊帶調幅波頻譜(上邊帶)(c)多音頻雙邊帶調幅波頻譜　(d)多音頻單邊帶調幅波頻譜(上邊帶),思考題： 1.調制的含義是什么？分為哪三種基本方式？ 2.為什么要對無線發(fā)射的信號進行調制？分別要滿足什么 條件？ 3.若有一音頻信號在1KHZ～11KHZ范圍內，問調制在1026KHZ上，頻率范圍是多