高频复习题 第6章 振幅调制、解调与混频

第5章频谱的线性搬移电路

本章与第六章整合，参见第六章

第6章振幅调制、解调与混频

6.1自测题

6.1-1调制是。

6.1-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必须采用才能实现。

6.1-3 产生单边带信号的方法有和。

6.1-4大信号检波器的失真可分为、、和。

6.1-5大信号包络检波器主要用于信号的解调。

6.1-6 同步检波器主要用于和信号的解调。

6.1-7混频器的输入信号有和两种。

6.1-8变频电路功能表示方法有和两种。

6.1-9为了抑制不需要的频率分量，要求输出端的带通滤波器的矩形系数。

6.2思考题

6.2-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同之处？

6.2-2写出图6.2-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。

图6.2-2

6.2-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？

6.2-4下列各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。

图6.2-4

6.2-5 变频作用是怎样产生的？为什么一定要有非线性元件才能产生变频作用？变频与检波有何相同点与不同点？

6.2-6如图思6.2-6所示。设二极管的伏安特性均为从原点出发，斜率为g d的直线，且二极管工作在受u L控制的开关状态。能否构成二极管平衡混频器？求各电路输出电压u0的表示式。

图6.2-6

6.2-

7.某混频器的中频等于465KHz,采用低中频方案(f1=f s+f i)。说明如下情况是何种干扰。

(1)当接收有用信号频率f L=500KHz时,也收到频率为f M=1430KHz的干扰信号。

(2)当接收有用信号频率为f s=1400kHz时,也会收到频率为f M=700kHz的干扰信号。

(3)当收听到频率为f s=930kHz的信号时,同时听到f M1=690KHz,f M2=810kHz两个干扰信号,一个干扰信号消失另一个也随即消失。

6.2-8 晶体三极管混频器,其转移特性或跨导特性以及静态偏压V Q、本振电压u L(t)如图思6.2-8所示,试问哪些情况能实现混频?哪些不能?

图6.2-8

6.2-9什么是混频器的交调干扰和互调干扰？怎样减小它们的影响？

6.2-10已知混频器的伏安特性为i=a0+a1u+a2u2。问能否产生中频干扰和镜频干扰？是否会产生交叉调制和互相调制？

6.2-11.某接收机的中频f i=500KHz,带宽为3KHz。当收听频率为1.501MHz的电台时,问将会有几阶的组合频率干扰,能形成频率大约为多少kHz的干扰啸声。

6.2-12.某接收机工作频率为0.55～25MHz,中频f i=455kHz,本振频率高于信号频率。问在此频段之内哪几个频率点上存在着5阶以下的组合频率干扰,列出各频率点的f s值和组合频率干扰的p、q及阶数n。

6.2-13有一超外差接收机,中频为465kHz,当出现下列现象时,指出这些是什么干扰及形成原因。

(1)当调谐到580kHz时,可听到频率为1510kHz的电台播音;

(2)当调谐到1165kHz时,可听到频率为1047.5kHz的电台播音;

(3)当调谐到930.5kHz时,约有0.5kHz的哨叫声。

6.3习题

6.3-1 设某一广播电台的信号电压u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos

7.33×106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？

6.3-2 有一单频调幅波，载波功率为100W，求当m a=1与m a=0.3时的总功率、边频功率和每一边频的功率。

6.3-3在负载R L=100某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cos t）cos c t（V），求总功率、边频功率和每一边频的功率。

6.3-4 二极环形调制如图6.3-4所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点为gd的直线。调制信号uΩ(t)=UΩm cosΩt，载波电压u c(t)如图所示的对称方波，重复周期为T c=2π/ωc，并且有U cm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。

图6.3-4

6.3-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率P c,边带功率P SB和总功率P av。。

(1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA)

(2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V)

(3) 图6.3-5所示的调幅波。

图6.3-5

6.3-6已知调幅波u1(t)和u2(t)的频谱分别如图6.3-6(a)和(b)所示。试分别说明它们是何种调幅波,并写出其标准表达式。

图6.3-6

6.3-

7.如图6.3-7是载频等于1MHz,同时传输两路信号的AM调幅信号的频谱。

(1)写出该普通调幅波的标准表示式,计算调制度、调制频率及信号带宽;

(2)画出产生这种信号的方框图；

(3)仿照此方式画出一个载频等于10MHz,能同时传送两路带宽等于5kHz的语音信号的上边带调

制信号的频谱。.

图6.3-7

6.3-8.已知调制信号如图6.3-8所示。载波为频率等于1MHz的连续正弦波。

(1)画出最大幅度等于4V,最小幅度为0V的普通调幅波波形和信号的频谱图；

(2)画出双边带调制信号的波形和频谱图。

图6.3-8

6.3-9.某非线性器件的伏安特性的表示式为i=10+0.02u2(mA)。当u=5sinωc t+1.5sinΩt(V),ωc>>Ω时,试画出i的频谱图,并说明利用该器件可以实现什么方式的振幅调制,写出其表示式,画出输出滤波器的幅频特性。

6.3-10. 图 6.3-10示出了某结型场效应管调制器的电路。场效应管的转移特性为

。输入载波u c=1.5cosωc t(V)，调制信号uΩ=0.5ωΩt(V)，负载为LC并联谐振回路,调谐在ωc的谐振阻抗R e=5kΩ,带宽等于2Ω。求输出电压u o。

6.3-11.图6.3-11 (a)示出了某电路的框图。输入信号u1=2?cos200πt(V),u2如图6.3-11(b)所示。

(1)画出两信号相乘的积信号波形和它的频谱。

(2)若要获得载波为150OkHz的调幅波,试画出带通滤波器的幅频特性H〈ω〉,并写

出输出电压u。的表示式。

图6.3-10 图6.3-11

6.3-12.在图6.3-12所示的电路中,u o=UΩm cosΩt,u c=U cm cosωc t，ωc>>Ω，U cm>>UΩm二极管处于开关状态工作,V D1、V D2均可近似认为是理想二极管。试写出u o的表达式,说明该电路能够实现何种振幅调制。若u c与u o位置互换,结果又如何。

6.3-13.某晶体三极管电路如图6.3-13所示。若三极管的转移特性i c=4(mA),输入信号u l=(1+0.lcos2π×103t)?cos2π×106t(mV),u2=cos5π×l06t(V)。

(1)画出静态时变电流I o(t)和时变电导g(t)的波形,并写出它们的表达式。

(2)若要在负载上取得载频为6MHz的AM调幅波,对LC并联谐振回路有何要求。输出电压u o的幅度U om(t)等于什么?

图6.3-12 图6.3-13

6.3-14. 图6.3-14示出了用差分对放大器构成的振幅调制器电路。图中LC并联谐振回路的谐振频率ωo=10π×106rad/s,谐振阻抗R e=2kΩ,输入电压u c=100cos10π×106t(mV),uΩ=5?cos2π×103t(V),其他参数如图所示。求输出电压u o。

6.3-15. 图6.3-15示出了一单差分放大器电路,V1、V2的集电极之间负载是LC并联振荡回路,阻抗为Z e。

(1)导出电压U AB与u1和u2的关系式。

(2)分析该电路载波信号u c和调制信号uΩ分别从u1和u2输入或倒换位置输入两种情况下U AB的频谱。分别说明它们能获得何种振幅调制,调制质量如何。

图6.3-14 图6.3-15

6.3-16. 图6.3-16示出了4个二极管调制器电路,图中uc>>uΩ句。试说明哪个电路能实现AM调制,哪个电路能实现双边带调制,并写出输出电压u o的表示式。

图6.3-16

6.3-17某已调波信号的波形如图6.3-17所示。已知载波频率为调制信号频率的100倍,即ωc=1000Ω。

(1)写出该已调波的表达式。

(2)画出频谱图,注明各谱线的强度,并确定其带宽。

(3)求单位电阻上的载波功率和边带功率。

图6.3-17

6.3-18已知调制信号的波形如图6.3-18所示。试分别按比例画出最大值为5V的AM波和DSB波的波形。要求AM波的调制度m a=0.6,并标明最小值。

图6.3-18

6.3-19二极管调制电路如图6.3-19所示。已知,,ωc》Ω,U Cm》UΩm。二极管伏安特性为从原点出发的折线,即u D>0时,导通电阻为r D,时,i D=0。试求各电路的输出电流t,分析其电流分量,判别哪些电路能实现DSB调制。

图6.3-19

6.3-20 在图6.3-20（a）所示的二极管调制电路中,四只二极管的伏安特性完全一致, 均为从原点出发的折线,即un≤0时,i=0,u D>0时,倒通电阻为r D。调制信号u?=U?m cos?t，载波为图(b)所示的对称方波，U C>>U?m，且T c<

图6.3-20

6.3-21差分调制电路如图6.3-21所示。并联回路对载频谐振,带宽大于调制信号带宽的两倍。

(1)若u1=u c=1.5cos2π×106t V,u2=u?=4cos2π×103t V，试求uo(t)，并说明实现何种调制。

(2)为了实现DSB调制，则信号应如何输入，还需满足什么条件？

6.3-22三极管平衡调制器如图

7.2-22所示。两管性能相同,其转移特性为U EQ>U’B时,ic=a u2BE，

u BE≤U’B时，i c=0。u c=U cm cosωc t,u?=U?m f(t),U?m≤Ucm,ωc≥?max,。?max,为f(t)的最高频率分量。

(l)画出V2管的时变静态电流和时变电导的波形。

(2)写出输出电流i o的表达式。

(3)为了获得载频为ωc的已调波电压,应对滤波器提出什么要求,并写出输出电压u o的表达式。

图6.3-21 图6.3-22

6.3-23在图6.3-23所示的包络检波器中,设检波二极管为理想二极管,R L>>R o若输入电压分别为以下信号时,在满足ωc>>?条件下,试分别求u o1和u o。

(1)u i=2sin[ωc t+?(Ω)]V

(2)u i=-4[1+0.6f(t)]sinωc t V

(3)u i=3cos(ωc-Ω)tV

(4)u i==3cosωc t+0.5cos(ωc-Ω)t+0.5cos(ωc+Ω)t V

?

(5)若电阻R取值过大,会出现什么现象

6.3-24 二极管检波电路如图6.3-24所示。R L=1KΩ,输入信号电压

(V)

图6.3-24 二极管检波电路

试求:

(1)调幅波的调幅指数m a、调制信号频率F,并写出调幅波的数学表达式

(2)试问会不会产生惰性失真或负峰切割失真?

(3)u A=?,u B=?。

(4)画出A、B点的瞬时电压波形图。

6.3-25 二极管包络检波电路如图6.3-35所示。已知:f c=465Hz,单频调制指数m a =0.3,R2=5.1kΩ,为不产生负峰切割失真,R2的滑动点应放在什么位置?

6.3-26某二极管峰值包络检波器如图6.3-26所示。图中检波二极管为理想二极管,R=10KΩ。输入为AM调幅波,载波频率f c=465kHz,最高调制频率F max=4.5kHz,最低调制频率f min=40Hz,调制度m a≤0.3。求检波电容C和检波器的输入电阻R i。

若检波器输入为图6.3-26 (b)所示的AM调幅波,求检波电容C。

图6.3-26. 二极管峰值包络检波器

6.3-27 某二极管峰值包络检波器电路如图6.3-27所示。信号输入回路的谐振频率f o=106Hz,回路的无载谐振阻抗R eo=10kΩ,检波器的电阻R=l0kΩ,C l=0?01μF,检波二极管内阻R D=100Ω。

(1)若i s=0.5cos2π×106t(mA),求检波器的输入电压u s(t)和输出电压u o(t)。

(2)若i s=0.5(1+0.5cos2π×103t) cos2π×106t(mA),求输出电压u o(t)。

6.3-28试分析图6.3-28检波电路的工作原理。当u s为AM调幅波时,试画出u s、u c、u1和u o的波形。说明其功能。

图6.3-28. 二极管峰值包络检波器图6.3-28. 二极管峰值包络检波器

6.3-29图6.3-29示出了某电器的方框图。试写出图中A、B、C、D各点的电压表示式并画出它们的时域波形。

图6.3-29 某电器的方框图

6.3-30.分析图6.3-30电路的功能。

图6.3-30 某电器的方框图

6.3-31 已知兼容立体声信号形成电路的框图如图6.3-31 (a)所示。左、右声道分别用s L(t)和s R(t)表示，其频谱如图6.3-31(b)所示。写出A、B、C各点的函数关系式，画出输出信号u o频谱图，说明信号传

输的原理。

图6.3-31 某电器的方框图

6.3-32.根据题6.3-31的结论，试画出兼容立体声信号解调电路的框图。

6.3-33二极管平衡检波电路如图6.3-33所示,设二极管均为理想的。若u s和u l分别为如下信号时,试求输出电压u o1、u o2和u o。

(1)u s=3(1-0.5cosΩt)sinωc t V,u l==0

(2)u s=( 1+0.6sinΩt) cosωc t V，u1=2cosωc tV

(3)u s=0.5f(t)coωc t V,u l=3cosωc tV

(4)u s=0.3cos(ωc-2π×103)t V,u1=-3 cosωc t V

图6.3-33二极管平衡检波电路

6.3-34检波电路如图6.3-34所示,二极管的r d=1000,U bz=0 (V),输入电压

试计算输出电压u A和u B,并判断能否产生负峰切割失真和惰性失真。

图6.3-34

6.3-35二极管检波电路如图6.3-35所示。已知输入电压

(V),检波器负载电阻R=5kΩ,二极管导通电阻r d=80Ω,U bz=0,试求:(1)检波器电压传输系数K d;(2)检波器输出电压u A;(3)保证输出波形不产生惰性失真时的最大负载电容C。

图6.3-13 二极管检波电路

6.3-36二极管检波器如图6.3-36所示。已知R=5kΩ,R L=10kΩ C=0.01μF,C c=20μF,输入调幅波的载波为465kHz,最高调制频率为5kHz,调幅波振幅的最大值为20V,最小值为5V,二极管导通电阻r d=60Ω,U bz=0试求

(1)u A、u B;

(2)能否产生惰性失真和负峰切割失真。

图6.3-36

6.3-37同步检波电路如图6.3-37所示,乘法器的乘积因子为K,本地载频信号电压。若输入信号电压u i为:

(1)双边带调幅波

(2)单边带调幅波

试分别写出两种情况下输出电压u i(t)的表示式。并说明有否失真。假设:

,

图6.3-37

6.3-38设乘积同步检波器中,,而,并且

,试画出检波器输出电压频谱。在这种情况下能否实现不失真解调?

6.3-39设乘积同步检波器中,,既u i为单边带信号,而

,试问当为常数时能否实现不失真解调? 8-3 设乘积同步检波器中，u i（t）

=U im cos tcos i t，而u0=U om cos（i+△）t，并且△＜，试画出检波器输出电压频谱。在这种情况下能否实现不失真解调？

6.3-40 设乘积同步检波器中，u i=U im cos（i+）t，即u i为单边带信号，而u0=U om cos（i t+），试问当为常数时能否实现不失真解调？

6.3-41某组合器件的转移特性为i=g|u|,若用它构成混频器,本振电压U L=U LM cosωL t,输入信号U s =U sm[1+m a f(t)]cosωs tj，U sm<

（1）E Q≥U Lm；

（2）E Q=0。

6.3-42某时变混频电路的时变跨导g(t〉=8+6cosωL t-2cos3ωL t rnS,输出中频回路调谐在f I=f L-f s,带宽大于输入信号的带宽,谐振阻抗R L=5KΩ。在下列输入信号下试求输出电压u o(t)。

(1)U s =0.1[1+0.6f(t)]cosωs t V

(2)U s =0.2cos(ωs-Ω)tV

(3)U s =0.5sinkωs t+m cosΩt+?) V

如果输出回路调谐在f I=3f L+f s,则以上输出电压有何变化?

6.3-43三极管混频电路及三极管的转移特性如图6.3-43所示。已知u L=0.2cos2π×106tV,

U s =30cos2π×103t?co s∏×106t mV,集电极回路调谐在f I=1.5MHL

(1)画出时变跨导的波形,并写出表达式。

(2)求混频跨导g c和输出电压u o。

图6.3-43

6.3-44场效应管混频器及其转移特性如图6.3-44所示。已知u1=cos2π×1.2×106t V,回路的谐振电阻R L=l0KΩ,u l>>u2。

(1)画出时变跨导g m(t)的波形,并写出表示式。

(2)若u2=0.2(1+0.5sin2π×103t)cos2π×735×103t V,输出回路的谐振频率f o=465KHz。试求混频跨导g c和输出电压u o。

图6.3-44

6.3-45 差动混频电路如图6.3-45所示，已知本振信号u L=2cos8π×106t V，输入信号

u s=(1+0.4sin3π×103t)cos7π×106t V。

图6.3-45

(1)导出i c2与u L和U s的关系式。

(2)画出i c2的频谱图。

(3)当LC回路调谐在f o=500KHz,带宽B=20 kHz时,求混频跨导g c和u o。

6.3-46.已知某非线性器件的伏安特性如图6.3-46所示。若用它构成混频器,本振电压u1=U1m cos ω1t,信号电压u s=U smo(l+m a cosΩt)?cosωs t,外加静态偏置电压E B。试分析混频跨导g c与E B大小的关系,并画出它们之间的关系曲线。

图6.3-46 图6.3-47

6.3-4

7. 图6.3-47为一场效应管混频器。场效应管的静态转移特性为i D=I DSS(1-u GS/U p)2,其中,I DSS =3mA,U p=-3V。输出回路调谐于465kHz,回路空载品质因数Q o=100,RL=1kΩ,回路电容C=600pF,接入系数n=l/7,c1、C2、C3对高频呈现的阻抗可近似为零。若场效应管处于平方律区内工作,试分析混频跨导g c 与本振电压幅度U1m的关系,求最大混频跨导g c和混频器的电压增益k Vc。

6.3-48.某三极管平衡混频器如图6.3-48所示。图中C l、C2、C3、C4为隔直流电容,u s=[1+mf(t)]cos ωs t(mV),u1=cosω1t(V)。V1、V2晶体管特性相同,转移特性斜率S c=0.8mA/V,每管的直流偏置电压为

0.2V。

(1)画出该混频器交流等效电路;

(2)画出该混频器的时变电导g(t)的波形;

(3)若集电极回路调谐于和频,回路带宽高于f(t)最高频率的两倍,求其混频跨导g c及混频电压增益K Vc。

图6.3-48

6.3-49.某推挽式场效应管混频器如图6.3-49所示。两只场效应管特性完全相同,静态偏置电压

E G=U p,场效应管转移特性。输入电压u s=U sm cosωs t,u1=U1m cosω1t,U1m>>U sm。试导出时变电导g(t)的表示式,求该混频器的混频跨导g c和混频器的功率增益(回路的自身损耗认为是零)。

图6.3-49

6.3-50.某接收机工作频率范围内f s=2～30MHz,中频f i=1.3MHz,f1=f s+f i。现有一频率等于f M=7MHz的干扰串入接收机,问当接收机在信号频率范围内调整时,会在哪几个频率点上收听到该干扰信号(至少举出4个)。

6.3-51.某单边带发射机(上边带)的框图如图6.3-51所示。调制信号为300~3000Hz的音频,其频谱如图所示。试画出圈中各方框输出端的频谱图。

图6.3-51

6.3-52外差式调幅广播接收机的组成框图如图6.3-52所示。采用低中频,中频频率f I=465kHz

(1)填出方框1和2的名称,并简述其功能。

(2)若接收台的频率为810kHz,则本振频率f L=?已知语音信号的带宽为300~3400Hz,试分别画出A、B和C点处的频谱示意图。

图6.3-52

6.3-53混频器的本振电压,试分别写出下列情况的混频器输入及输出中频信号表示式

(1)AM; (2)DSB; (3)SSB;. (4)FM; (5)PM。

6.3-54设某非线性器件的伏安特性为,如果

,并且试求这个器件的时变跨导g(t)、变频跨导g c以及中频电流的幅值。

6.3-55设某非线性器件的转移特性为。若

且本振试求变频跨导g c 。

6.3-56乘积型混频器的方框图如图 6.3-56所示,相乘器的特性为,若

=0.1mA/V2,(V)

(V) 。

(1)试求乘积型混频器的变频跨导；

(2)为了保证信号传输,带通滤波器的中心频率(中频取差频)和带宽应分别为何值?

图6.3-56

6.3-57已知混频器件的伏安特性为。问能否产生中频干扰和镜频干扰?是否会产生交叉调制和互相调制?

6.3-58某接收机中频f I=465kHz, f L>f s,当接收f s=931kHz的信号时,除听到正常的声音外,还同时听到音调为1kHz的干扰声,当改变接收机的调谐旋钮时,干扰音调也发生变化。试分析原因,并指出减小干扰的途径。

6.3-59有一超外差接收机,中频f I=f L-f s=465kHz试分析说明下列两种情况是何种干扰?

(1)当接收f s1=550kHz的信号时,也听到f m1=1480kHz的强电台干扰声音;

(2)当接收f s2=1400kHz的信号时,也会听到700kHz的强电台干扰声音。

6.3-60设混频器输入端除了作用有用信号f s=20MHz外,还同时作用有两个干扰电压,它们的频率分别为f m1=19.2MHz,f m2=19.6MHz已知混频器中频为f I=3MHz,本振频率为f L=23MHz,试问是否有这两个干扰组成的组合频率分量能通过中频放大器?如何减小这种干扰?

6.3-61什么是混频器的交调干扰和互调干扰?怎样减小它们的影响?

6.3-62二极管平衡混频器如图6.3-62所示。 L1C1、L2C2、L3C3三个回路各自调谐在f s、f L、f I上,试问在以上三种情况下,电路是否仍能实现混频?

(1)将输入信号u s (t)与本振信号u L(t)互换;

(2)将二极管队的正、负极性反接;

(3)将二极管D1、D2的正负极性同时反接。

图6.3-62

第四章振幅调制解调答案

第四章 振幅调制、解调与混频电路习题解 4-1 图4-1为二次调制的普通调幅波。第一次调制：两路频率为F ＝3kHz 的音频信号分别调制到kHz f 101=、kHz f 302=的载频（称为幅载频）上。第二次调制：由两路已调信号叠加再调制到主载频kHz f c 1000=上。 令： ./102,/1032,/102,/1032642413S rad S rad S rad S rad c ?=??=?=??=Ωπωπωπωπ 第一次调制：,cos )cos 4.01(2)(,cos )cos 5.01(4)(2211t t t V t t t V ωωΩ+=Ω+= 第二次调制： []t t t t t t V C O 21cos )cos 4.01(2cos )cos 5.01(4cos 5)(ωωωΩ++Ω++= .cos ]cos )cos 4.01(4.0cos )cos 5.01(8.01[5cos 21t t t t t t C C ωωωωΩ++Ω++= 方框图如图4-1所示。 ∵两路幅载波传输的调幅信号在单位负载上的平均功率分别为 ,.5.4)5.0211(22)211(222 111W M P P a O av =?+?=+= ,08.1)4.02 11(5.02)211(222 222W M P P a O av =?+?=+= ∴,21av av O av P P P P ++=其中,5.1252 1 2W P O =?= .66)10001033(22,08.18max kHz F BW W P AM av =-=== 4-2 (1) v O (t)为单音调制的普通调幅信号，

第六章题目及解答

·171· 6-1 为什么调幅，检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它们之间各有何异同之处？ 分析 非线性器件可以产生新的频率分量，而调幅，检波和混频都为了产生新的频率分量。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。 解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换，即输出信号中产生了新的频率分量，而线性器件不可能产生新的频率分量，只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换，即实现频谱搬移，它们实现的原理框图都可用下图表示。 非线性器件都可采用乘法器。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ，即1v =()v t Ω,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。检波输入的是已调制的中频信号()i v t 和本地振荡信号()o v t ，即1v = ()i v t ,2v =()o v t ，滤波器是RC 低通滤波器。混频输入的是已调制信号vs(t)和本地振荡信号()o v t ，即1v =()s v t ,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。

·172· 6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1？ 分析 调幅系数大于1，会产生过量调制。 解 若调幅系数ma>1，调幅波产生过量调制。如下图所示，该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。 6-3 试画下列调幅信号的频谱图，确定信号带宽，并计算在单位电阻上产生的信号功率。 (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6?π?π+?π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6?π=v 分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得。 解（1）6 ()20(10.2cos 24000.1cos 23200)cos 210()()t t t t V υπππ=+?+??的信号频谱图如下图所示。

振幅调制习题

振幅调制习题 例1 已知已调幅信号的频谱图如图所示。 1) 写出已调信号电压的数学表达式： 2) 计算在单位电阻上消耗的边带功率和总功率以及已调波的频带宽度。 解：1) 根据频谱图知 1 0.30.32 2a mo a o m U V m V V ?=??=??=? 1000c Z f KH = 0.1100Z Z F KH H == 60()(1cos )cos 2(10.3cos 2100)cos 210o m a c u t U m t t t tV ωππ=+Ω=+?? 2)载波功率：22 m0o L 112==2221 U P W R = 双边带功率：22 m01L 1 ()10.3222==0.0921 a DSB SB m U P P W R == 2211 0.320.09()22 DSB a oT P m P W = =??= 总功率:AV o DSB =20.09 2.09P P P W =++= 已调波的频带宽度22100200DSB Z B F H ==?= 2、何谓频谱搬移电路？振幅调制电路有何作用？ 解：能将有用信号的频谱沿频率轴不失真搬移的电路，称为频谱搬移电路。振幅调制、解调和混频电路都属于频谱搬移电路，其频谱搬移是利用电路中的非线性的相乘作用来实现的，即相乘器可以实现频谱搬移。 振幅调制电路的作用是：实现低频调制信号对高频载波振幅进行控制，把调制信号的频谱不失真地搬移到载频的两侧，即实现将调制信号的信息“装载”到高频载波中，以满足信息传输的需要。

3、说明振幅调制、振幅解调和混频电路的作用，它们的电路组成模型机基本工作原理有哪些共同点和不同点。 解：振幅调制与解调、混频、频率调制与解调等电路是通信系统的基本组成电路。它们的共同特点是将输入信号进行频谱变换，以获得具有所需频谱的输出信号。 振幅调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的幅值。 振幅解调：从高频调幅信号中还原出原调制信号。 混频：将已调信号的载频变成另一载频。 振幅调制、解调和混频电路都是频谱搬移电路，即为将输入信号频谱沿频率轴进行不失真搬移的电路，通常利用相乘器实现。 4、电路模型如图，选择参考信号X u 、Y u 和滤波器的类型，说明他们的特点。若滤波器具有理想特性，写出()o u t 表达式。

9振幅调制与解调详解

9 振幅调制与解调 9.1.1 概述 为什么要调制？◆信号不调制进行发射天线太长，无法架设。 ◆ 信号不调制进行传播会相互干扰，无法接收。 调制的必要性：可实现有效地发射，可实现有选择地接收。 调制按载波的不同可分为脉冲调制、正弦调制和对光波进行的光强度调制等。 按调制信号的形式可以分为模拟调制和数字调制。调制信号为模拟信号的称为模拟调制，调制信号 为数字信号的称为数字调制。 正弦波调制有幅度调制AM 、频率调制FM 和相位调制PM 三种基本方式，后两者合称为角度调制。 调制是一种非线性过程。载波被调制后将产生新的频率分量，通常它们分布在载波频率的两边，并占有一定的频带。 几个基本概念：⒈ 载波：高频振荡波； ⒉ 载频：载波的频率 ⒊ 调制：将低频信号“装载”在载波上的过程。即用低频信号去控制高频振荡波的某 个参数，使高频信号具有低频信号的特征的过程； ⒋ 已调波：经调制后的高频振荡波； ⒌ 解调：从已调信号中取出原来的信息；⒍ 调制信号：低频信号（需传送的信息）。 ? 模拟调制有以正弦波为载波的幅度调制和角度调制。 ? 幅度调制，调制后的信号频谱和基带信号频谱之间保持线性平移关系，称为线性幅度调制。 （振幅调制、解调、混频） ? 角度调制中，频谱搬移时没有线性对应关系，称为非线性角度调制。（频率调制与解调电路） ⒈ 什么是调幅？定义 ：载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化，称为振幅调制，简称调幅（AM ） 实现调幅的方法有：低电平调幅和高电平调幅。 ◆低电平调幅：调制过程是在低电平进行，因而需要的调制功率比较小。有以下两种： 1.平方律调幅：利用电子器件的伏安特性曲线平方律部分的非线 性作用进行调幅。 2.斩波调幅：将所要传输的音频信号按照载波频率来斩波，然后 通过中心频率等于载波频率的带通滤波器，取出调幅成分。 ◆高电平调幅：调制过程是在低电平进行， 通常在丙内放大器中进行。 1.低集电极（阳极）调幅； 2.基极（控制栅极）调幅： 图0普通调幅电路模型 ? 普通调幅（AM ）：含载频、上、下边带 ? 双边带调幅（DSB ）：不含载频 ? 单边带调幅（SSB ）：只含一个边带 ? 残留单边带调幅（VSB ）：含载频、一个边带 9.1.2 检波简述 检波过程是一个解调过程，它与调制过程正相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。 由频谱来看，检波就是将调幅信号频谱由高频搬移到低频，如图9.1.2所示(此图为单音频 调制的情况)。检波过程也是要应用非线性器件进行频率变换，首先产生许多新频率，然后通过滤波器，振幅调制过程： AM 调制 DSB 调制 SSB 调制 解调过程 包络检波 (非相干）： 同步检波 （相干）： 峰值包络检波 平均包络检波 乘积型同步检波 叠加型同步检波

第六章题目及解答

6-1 为什么调幅，检波和混频都必须利用电子器件的非线性特性才能实现它们之间各有何异同之处 分析 非线性器件可以产生新的频率分量，而调幅，检波和混频都为了产生新的频率分量。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。 解 由于调幅、检波和混频均属于频率变换，即输出信号中产生了新的频率分量，而线性器件不可能产生新的频率分量，只有利用非线性器件才能完成频率变换的功能。调幅、检波和混频三者相同之处是都属于线性频率变换，即实现频谱搬移，它们实现的原理框图都可用下图表示。 非线性器件都可采用乘法器。调幅、检波和混频不同点是输入的信号不同，输出的滤波器不同。调幅输入的是调制信号()v t Ω和载波()o v t ，即1v =()v t Ω,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为载波频率ω0的带通滤波器。检波输入的是已调制的中频信号 ()i v t 和本地振荡信号()o v t ，即1v = ()i v t ,2v =()o v t ，滤波器是RC 低通滤波器。混频 输入的是已调制信号vs(t)和本地振荡信号()o v t ，即1v =()s v t ,2v =()o v t ，滤波器是中心频率为中频频率ωi 的带通滤波器。

6-2 为什么调幅系数m a 不能大于1 分析 调幅系数大于1，会产生过量调制。 解 若调幅系数ma>1，调幅波产生过量调制。如下图所示，该信号传送到接收端经包络检波后使解调出的调制信号产生严重的失真。 6-3 试画下列调幅信号的频谱图，确定信号带宽，并计算在单位电阻上产生的信号功率。 (1) )V )(t (102cos )t 32002cos 1.0t 4002cos 2.01(20)t (6?π?π+?π+=v (2) )V (t 102cos t 6280cos 4)t (6?π=v 分析 根据信号带宽公式和信号功率即可求得。 解（1）6 ()20(10.2cos 24000.1cos 23200)cos 210()()t t t t V υπππ=+?+??的信号频谱图如下图所示。 t

(完整版)振幅调制与解调习题及其解答

振幅调制与解调练习题 、选择题 2、对于同步检波器，同步电压与载波信号的关系是 4、在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是 5、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真 6、调幅波解调电路中的滤波器应采用 13、用双踪示波器观察到下图所示的调幅波， 根据所给的数值， 它的调幅度为 电路的原理方框图。 图中 u i U m cos c tcos t ；u 0 1、为获得良好的调幅特性，集电极调幅电路应工作于 C 状态。 A ．临界 B ．欠压 C ．过压 D ．弱过压 A 、同频不同相 B 、同相不同频 C 、同频同相 D 、 不同频不同相 3、如图是 cos c t A ． AM B ．DSB C ．SSB D ．VSB A ．小信号平方律检波器 B ．大信号包络检波器 C ． 同步检波器 A ．带通滤波器 B ．低通滤波器 C ．高通滤波器 D ．带阻滤波器 7、某已调波的数学表达式为 u(t) 2(1 cos2 36 103 t)cos2 106 t ，这是一个( A A ．AM 波 B ．FM 波 8、AM 调幅信号频谱含有 A 、载频 B 、上边带 9、单频调制的 AM 波，若它的最大振幅为 A ． 0.1 B ． 0.25 10、二极管平衡调幅电路的输出电流中， A ．载波频率 ωc 及 ωc 的偶次谐波 C ．调制信号频率 Ω 11、普通调幅信号 中，能量主要集中在 A ．载频分量 B ．边带 C ．DSB C 、下边带 1V ，最小振幅为 C ．0.4 能抵消的频率分量是 B ．载波频率 D ．SSB 波 (D D 、载频、上边带和下边带 0.6V ，则它的调幅度为 ( D ．0.6 D ．调制信号频 率 上。 ωc 及 ωc 的奇次谐 波 Ω C ．上边带 12、同步检波时，必须在检波器输入端加入一个与发射载波 D ．下边带 的参考信号。 A ．同频 B ．同相 C ．同幅度 D ．同频同相

(完整版)振幅调制与解调习题及其解答

振幅调制与解调练习题 一、选择题 1、为获得良好的调幅特性，集电极调幅电路应工作于 C 状态。 A ．临界 B ．欠压 C ．过压 D ．弱过压 2、对于同步检波器，同步电压与载波信号的关系是 C A 、同频不同相 B 、同相不同频 C 、同频同相 D 、不同频不同相 3、如图是 电路的原理方框图。图中t t U u c m i Ω=cos cos ω；t u c ωcos 0= （ C ） A. 调幅 B. 混频 C. 同步检波 D. 鉴相 4、在波形上它的包络与调制信号形状完全相同的是 （ A ） A ．AM B ．DSB C ．SSB D ．VSB 5、惰性失真和负峰切割失真是下列哪种检波器特有的失真 （ B ） A ．小信号平方律检波器 B ．大信号包络检波器 C ．同步检波器 6、调幅波解调电路中的滤波器应采用 。 （ B ） A ．带通滤波器 B ．低通滤波器 C ．高通滤波器 D ．带阻滤波器 7、某已调波的数学表达式为t t t u 6 3102cos )102cos 1(2)(??+=ππ，这是一个（ A ） A ．AM 波 B ．FM 波 C ．DSB 波 D ．SSB 波 8、AM 调幅信号频谱含有 （ D ） A 、载频 B 、上边带 C 、下边带 D 、载频、上边带和下边带 9、单频调制的AM 波，若它的最大振幅为1V ，最小振幅为0.6V ，则它的调幅度为( B ) A ．0.1 B ．0.25 C ．0.4 D ．0.6 10、二极管平衡调幅电路的输出电流中，能抵消的频率分量是 ( A ) A ．载波频率ωc 及ωc 的偶次谐波 B ．载波频率ωc 及ωc 的奇次谐波 C ．调制信号频率Ω D ．调制信号频率Ω的偶次谐波 11、普通调幅信号中，能量主要集中在 上。 ( A ) A ．载频分量 B ．边带 C ．上边带 D ．下边带 12、同步检波时，必须在检波器输入端加入一个与发射载波 的参考信号。 ( C ) A ．同频 B ．同相 C ．同幅度 D ．同频同相 13、用双踪示波器观察到下图所示的调幅波，根据所给的数值，它的调幅度为 （ C ）

振幅调制解调及混频习题

第六章振幅调制、解调及混频 思考题与练习题 6-1已知载波电压为u C=U C sinωC t，调制信号如图p6－1，f C>>1/TΩ。分别画出m=0．5及m=1两种情况下所对应的AM波波形以及DSB波波形。 图p6-l 6-2某发射机输出级在负载R L=100Ω上的输出信号为uo（t）=4（1+0.5cosΩt）cosωC t（V）。求总的输出功率Pav、载波功率P C和边频功率P边频。 6-3试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图；（1）AM波；（2）DSB信号；（3）SSB信号。 6-4在图p6-2所示的各电路中，调制信号uΩ=UΩcosΩt，载波电压u C=U C cosωC t，且ωc>>Ω，Uc>>UΩ，二极管 VD1、VD2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率为 g D的直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制？（2）在能够实现双边带调制的电路中，试分析其输出电流的频率分量。 图p6-2

6-5试分析图p6-3所示调制器。图中，Cb对载波短路，对音频开路；u C=U C cosωC t，uΩ=UΩcosΩt。（1）设U C及UΩ均较小，二极管特性近似为i=a0+a1u+a2u2，求输出电压uo（t）中含有哪些频率分量（忽略负载反作用）？（2）如U C>>UΩ，二极管工作于开关状态，试求uo（t）的表示式。（要求：首先，分析忽略负载反作用时的情况，并将结果与（1）比较；然后，分析考虑负载反作用时的输出电压。） 图p6-3 6-6调制电路如图p6-4。载波电压控制二极管的通断。试分析其工作原理并画出输出电压波形；说明R的作用（设TΩ=13T C，T C、TΩ分别为载波及调制信号的周期）。 图p6-4 6-7在图p6-5所示桥式调制电路中，各二极管的特性一致，均为自原点出发、斜率为gD的直线，并工作在受u2控制的开关状态。若设RL>>RD（RD=1／gD），试分析电路分别工作在振幅调制和混频时u1、u2各应为什么信号，并写出uo的表示式。

振幅调制与解调电路思考题与习题填空题1调制是用4

第四章振幅调制与解调电路 思考题与习题 一、填空题 4 -1调制是用。 4-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必须采用才能实现。 4-3在抑制载波的双边带信号的基础上，产生单边带信号的方法有和。4-4、大信号检波器的失真可分为、、和。 4-5、大信号包络检波器主要用于信号的解调。 4-6 同步检波器主要用于和信号的解调。 二思考题 4-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同？ 4-2.写出图思4-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。

图思4-2 4-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？

4-4下列各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。 图思4-4 三、习题 4-1 设某一广播电台的信号电压u（t）=20（1+0.3cos6280t）cos6.33×106t(mV)，问此电台的载波频率是多少？调制信号频率是多少？ 4-2 有一单频调幅波，载波功率为100W，求当m a=1与m a=0.3时的总功率、边总功率和每一边频的功率。

4-3在负载R L=100某发射机的输出信号u（t）=4（1+0.5cos t）cos c t（V），求总功率、边频功率和每一边频的功率。 4-4 二极管环形调制电路如图题4-4所示，设四个二极管的伏安特性完全一致，均自原点出点些率为g d的直线。调制信号uΩ(t)=UΩm cosΩt，载波电压u c(t)如图所示的对称方波，重复周期为T c=2π/ωc，并且有U cm>Uωm,试求输出电流的频谱分量。 图题4-4 4-5.画出如下调幅波的频谱,计算其带宽B和在100Ω负载上的载波功率P c,边带功率P SB和总功率P av。。 (1)i=200(1+0.3cosπ×200t)cos2π×107t(mA) (2)u=0.lcos628×103t+0.lcos634.6×l03t(V) (3) 图题6.3-5所示的调幅波。

高频复习题 第6章 振幅调制、解调与混频

第5章频谱的线性搬移电路 本章与第六章整合，参见第六章 第6章振幅调制、解调与混频 6.1自测题 6.1-1调制是。 6.1-2调幅过程是把调制信号的频谱从低频搬移到载频的两侧，即产生了新的频谱分量，所以必须采用才能实现。 6.1-3 产生单边带信号的方法有和。 6.1-4大信号检波器的失真可分为、、和。 6.1-5大信号包络检波器主要用于信号的解调。 6.1-6 同步检波器主要用于和信号的解调。 6.1-7混频器的输入信号有和两种。 6.1-8变频电路功能表示方法有和两种。 6.1-9为了抑制不需要的频率分量，要求输出端的带通滤波器的矩形系数。 6.2思考题 6.2-1为什么调制必须利用电子器件的非线性特性才能实现？它和小信号放大在本质上有什么不同之处？ 6.2-2写出图6.2-2所示各信号的时域表达式,画出这些信号的频谱图及形成这些信号的方框图,并分别说明它们能形成什么方式的振幅调制。 图6.2-2 6.2-3振幅检波器一般有哪几部分组成？各部分作用如何？

6.2-4下列各电路能否进行振幅检波?图中RC为正常值,二极管为折线特性。 图6.2-4 6.2-5 变频作用是怎样产生的？为什么一定要有非线性元件才能产生变频作用？变频与检波有何相同点与不同点？ 6.2-6如图思6.2-6所示。设二极管的伏安特性均为从原点出发，斜率为g d的直线，且二极管工作在受u L控制的开关状态。能否构成二极管平衡混频器？求各电路输出电压u0的表示式。 图6.2-6 6.2- 7.某混频器的中频等于465KHz,采用低中频方案(f1=f s+f i)。说明如下情况是何种干扰。 (1)当接收有用信号频率f L=500KHz时,也收到频率为f M=1430KHz的干扰信号。 (2)当接收有用信号频率为f s=1400kHz时,也会收到频率为f M=700kHz的干扰信号。 (3)当收听到频率为f s=930kHz的信号时,同时听到f M1=690KHz,f M2=810kHz两个干扰信号,一个干扰信号消失另一个也随即消失。 6.2-8 晶体三极管混频器,其转移特性或跨导特性以及静态偏压V Q、本振电压u L(t)如图思6.2-8所示,试问哪些情况能实现混频?哪些不能?

第九章 振幅调制与解调 习题

第九章 振幅调制与解调 习题 9.3有一调幅波方程式为t t m I i a 0cos )cos 1(ωΩ+=，试求这电流的有效值，以I 及m a 表示之。 解：[]a 000I m i Icos t cos()t+cos()t 2 ωωω?=+-Ω?+Ω 电流有效值eff I == 9.4 有一调幅波方程式为t t t v 6 102sin )100002cos 3.050002cos 7.01(25πππ-+= 1）试求它所包含的各分量的频率与振幅； 2）绘制出这个调幅波包络的形状，并求出峰值与谷值调幅度。 解：1） 66666 6 6 6625(10.7cos 250000.3cos 210000)sin 21025sin 21017.5cos 25000sin 2107.5cos 210000sin 21025sin 2108.75sin 20.995108.75sin 21.005103.75sin 20.9910 3.75sin 21.0110v t t t t t t t t t t t t πππππππππππππ=+-=+?-?=+??+??-??-??t 2）令25000ωπ=?。求包络的峰值，()d 10.7cos t 0.3cos 2t 0dt ωω+-=，可解出 o t 54.3ω≈，o t 180ω=。所以，峰值调幅度aup 1.504-1 m 0.5041 ≈≈，谷值调幅度 adown 1-0 m =11 = 9.5 有一调幅波，载波功率为100W 。试求当1=a m 与3.0=a m 时每一边频的功率。 解：1=a m ，边频功率02a () oT m 1P P 10025W 44ω+Ω==?= 3.0=a m ，边频功率022a () oT m 0.3P P 100 2.25W 44 ω+Ω==?= 9.6设非线性阻抗的伏安特性为3 31v b v b i +=，试问能否产生调幅作用？为什么？ 解：不能。要产生标准的调幅波，需要伏安特性具有一次项和二次项。题目给出的伏安特性没有二次项。 设载波为C Cm C v V cos t ω=，信号为m v V cos t ΩΩ=Ω，伏安特性为2 12i b v b v =+， C v v v Ω=+，则有 2 1Cm C m 2Cm C m (V cos t V cos t)(V cos t V cos t)i b b ωωΩΩ=+Ω++Ω

信号的幅度调制和解调(DOC)

本科学生实验报告 学号114090315姓名李开斌 学院物电学院专业、班级11电子 实验课程名称数字信号处理（实验） 教师及职称李宏宁 开课学期2013 至 2014 学年下学期填报时间 2014 年 6 月 4 日 云南师范大学教务处编印

实验序号 11 实验名称 信号的幅度调制和解调 实验时间 2014年6月4日 实验室 同析3栋313 一．实验预习 1．实验目的 加深信号幅度调制与解调的基本原理，认识从时域与频域的分析信号幅度调制和解调的过程掌握信号幅度调制和解调的方法，以及信号调制的应用等。 2．实验原理、实验流程或装置示意图 实验原理： 连续时间信号的幅度调制与解调是通信系统中常用的调制方式，其利用信号的傅里叶变换的频移特性实现信号的调制。 2.1 抑制载波的幅度调制与解调 对消息信号x(t)进行抑制载波的正弦幅度调制的数学模型为： ()()cos()c y t x t t ω= （3.1.1） 式中：cos()c t ω为载波信号； c ω为载波角频率。 若信号x(t)的频谱为()X j ω，根据信号傅里叶变换的频移特性，已调信号的y(t)的频谱为()Y j ω为： 1 ()[(())(())]2 c c Y j X j X j ωωωωω=++- （3.1.2） 设调制信号x(t)的频谱如图 3.1.1（a ）所示，则已调信号y(t)的频谱如图3.1.1(b)所示。可见，正弦幅度调制就是将消息信号x(t)“搬家”到一个更合适传输的频带上去。这种方法中已调信号的频带宽度是调制信号频带宽度的两倍，占用频带较宽。 在接收机端，通过同步解调的技术可以将消息信号x(t)恢复，这可经由 01 ()()cos()()[1cos(2)]2 c c x t y t t x t t ωω== + 11 ()()cos(2)22 c x t x t t ω= + （3.1.3）

振幅调制与解调multisim仿真

课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 振幅调制与解调 初始条件： 振幅调制与解调原理，Multisim软件 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据振幅调制与解调的原理，设计电路图，并在multisim软件仿真出波形结果。（2）设计要求 ①惰性失真测试； ②负峰切割失真的测试； ③检波器电压系数的测试； 时间安排： 1、2014 年11月17 日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2014 年11月17 日，查阅相关资料，学习基本原理。 3、2014 年11月18 日至2014 年11月20日，方案选择和电路设计。 4、2014 年11月20 日至2014 年11月21日，电路仿真和设计说明书撰写。 5、2014 年11月23 日上交课程设计报告，同时进行答辩。 课设答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要 本文是振幅调制与解调的原理分析与multisim仿真实现，其中包括其调制与解调的基本原理、数学定义、电路框图、仿真原理、仿真波形及其在现代通信领域的重要性，其中详细讲述了电压调制系数的定义、计算、及其对调制与解调结果的影响，最后对解调的两种失真，惰性失真和负峰切割失真，进行了深入的分析并给出了减小这种失真的办法。 关键字：振幅调制，AM信号解调，multisim仿真。

Abstract This paper is the principle of amplitude modulation and demodulation analysis and multisim simulation implementation, including its basic principle of modulation and demodulation, mathematical definition, circuit diagram and simulation principle and simulation waveform and its importance in the field of modern communications, the definition and calculation of voltage modulation coefficient is described in detail, and its effect on the result of the modulation and demodulation, the last of demodulation of the two kinds of distortion, inert distortion and negative peak cutting distortion, carried on the thorough analysis and the way to minimize this distortion is given. Key words: amplitude modulation, AM signal demodulation, multisim simulation.

第六章 角度调制与解调 典型例题分析

第六章 角度调制与解调 典型例题分析 例1 已知载波频率 f =100 MHz ，载波电压幅度U cm =5V ，调制信号 +′=W t t u 3102cos )(p t 5002cos 2′p ，试写出调频波的数学表示式 （设最大频偏max f D 为 ２０kHz ） 解：1）+′=W t t u 3102cos )(p t 5002cos 2′p 2）201000220000211=′′=W D = p p w f m ，40500 220000 222=′′=W D =p p w f m 3）根据() t m t U u f c m c W +=sin cos w 4）()() t t t t m t m t u f f 102sin 40102sin 20102cos 5sin sin 102cos 53 8 22118′+′+′=W +W +′=p p p p 例2 载频振荡的频率为MHz f c 25=，振幅为V U cm 4=, (l)调制信号为单频余弦波,频率为Hz F 400=,频偏为kHz f 10=D 。写出调频波和调相波的数学表达式； (2)若仅将调制信号频率变为kHz 2, 其它参数不变，试写出调频波与调相波的数学表达式。 解：1）p 2400,40011′=W =Hz F 2）,10252,256 ′′==p w c c MHz f 4102,10′=D =D p w kHz f 3）25400 10000 ,25400100001111==D ===D = F f m F f m p f 4）调频波的数学表达式：() t t u p p 2400sin 2510252cos 46′+′′= 5）调相波的数学表达式：() t t u p p 2400cos 2510252cos 46′+′′= 6）p 22000,222′=W =kHz F 7）52000 10000,52000100001122==D ===D = F f m F f m p f 8）调频波的数学表达式：() t t u p p 2102sin 510252cos 43 6′′+′′= 9）调相波的数学表达式：( ) t t u p p 2102cos 2510252cos 436′′+′′= 例3 频率为0f ＝ 10 MHz ，最大频移为 f D ＝ 50 kHz ，调制信号为正弦波，试求调频

第六章 角度调制与解调自测题

第六章角度调制与解调 一．填空题 1、当一个高频载波的振幅不变，而其总相角随调制信号规律而变化，这种调制 称__________调制；这种调制与解调电路均是频谱的______变换电路。 2、初相角为零的简谐波，若瞬时角频率为ω(t)，则其瞬时相位?(t)为 ____________；若瞬时相位为? (t)，则其瞬时角频率为________。 3、设调制信号为：u?(t)=U?cos?t，则FM时的u FM(t)=____________________； 而PM时的u PM(t)=_____________________。 4、FM时最大频率偏移Δωm与U?成______比，与?______；PM时最大频偏 Δωm与U?m成______比，与?______。 5、FM时最大相移m f与?成______比；其值经常应用在m f______1的情况；在 宽带FM中，当?变化时，其频谱宽度与?______，其值近似为_________； 而在窄带FM中，其频谱宽度为____________。 6、PM时，最大相移m p与?______，当?增大时，其频谱宽度将随?增大而 ______。 7、直接FM的优点是频偏________，缺点是中心频率稳定性______，且容易产 生______；间接FM的优点是中心频率稳定性______且失真______，缺点是______。 8、间接FM是：现将调制信号______后，再对载波实行______来实现调频的。 二、单项选择题 1、设u?(t)=U?sin?t，则FM波的瞬时相位△?（t）的变化规律为_______，PM 波的瞬时相位△?（t）变化规律为________ (1) m f sinΩt (2) –m f cosΩt (3) m p sinΩt (4)m p cosΩt 2、设U?不变，则FM波的有效带宽BW将随调制频率Ω的增加而________；而 PM波的有效带宽BW将随调制频率Ω增加而__________。 (1)增加(2)稍有增加(3)显著增加(4)减小 3、当调制频率F和调角指数m相同时，FM波和PM波的最大频偏△f m和有效 带宽BW将_________。 (1)差异很大(2)差异很小(3)毫无差异(4)毫无相干 4、当F不变，U?减半时，FM波的最大频偏△f m和有效带宽BW将_______。 (1)减小(2)增加(3)不变(4)显著增加 5、当F不变U?倍增时，PM波最大频偏△f m和频谱带宽BW将要_______。 (1)减小(2)增加(3)不变(4)显著减小 6、一般而言，调角信号的频谱宽度总是_________调幅信号的频谱宽度。 (1)小于(2)远小于(3)大于(4)远大于 7、调角制抗干扰能力比调幅制的抗干扰能力要________。 (1)强(2)弱(3)一样(4)相近似 8、直接FM比间接FM的频偏要________。 (1)大(2)小(3)一样(4)小得多 9、已调制波u(t)=15sin(2π×105t+5sin2π×104t)，根据已调波性质，可确定为 _______。 (1) 调频波(2) 调相波(3) 调角波(4) 调幅波

振幅调制解调及混频

第六章 振幅调制、解调及混频 6－1 已知载波电压u c =U C sin ωC t ，调制信号如图所示，f C >>1/T Ω。分别画出m=0.5及m=1两种情况下所对应的AM 波波形以及DSB 波波形。 题6-1图 解6-1，各波形图如下 6－2 某发射机输出级在负载R L =100Ω上的输出信号为u 0(t)=4(1-0.5cos Ωt)cos ωc t V 。求总的输出功率P av 、载波功率P c 和边频功率P 边频。 解6-2 显然，该信号是个AM 调幅信号，且m=0.5,因此 2 2L C C 22av C av C R U 4P 0.08W 22100m 0.5P P 10.0810.09W 22P P P 0.090.080.01W ===?????=+=+= ? ?????=-=-=边频

6－3 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图（1）AM 波；（2） DSB 信号； （3）SSB 信号。 解6-3 6－4 在图示的各电路中，调制信号u Ω(t)=U Ω cos Ωt ，载波电压u C =U C cos ωc t ，且ωc >>Ω,U C >>U Ω，二极管V D1和V D2的伏安特性相同，均为从原点出发，斜率为g D 的直线。（1）试问哪些电路能实现双边带调制？（2）在能够实现双边带调制的电路中，试分析其输出电流的频率分量。 题6-4图 解6-4 X + + X 滤波器 u Ω C u AM u u Ω X u Ω C u X u Ω C u DSB u SSB u AM u C u 常数（直流） ()()()12120 ()()()()()() 44cos cos 3......cos cos 3cos()cos()211 cos(3)cos(3).....33La Lb D c c D c c D c c D c c c c c c D c c i i i i i i g K t u u g K t u u g K t u u g t t U t U t t t g U t t ΩΩΩ ΩΩΩΩΩΩΩ=-==+=ω+-ω-π+'=ω+?? =ω-ω+ω+ω ?ππ??ω+ω+ω-ω?? ??=?? π-ω+ω-ω-ω+????+ 22221cos 2cos 4......33D c g U t t ??+ω-ω+ ? π ??

第五章振幅调制与解调

第五章 振幅调制与解调 5.1振幅调制的基本概念 一.调制的基本概念 调幅 调频 调相 二.AM 信号分析 1．数学表达式及波形 为了便于分析，首先假设调制信号是一个单一频率的余弦信号u Ω=U Ωmcos Ωt 。载波u C =U Cm cos ωC t ，载波的角频率Ωc >>Ω。普通调幅波的表示式为 u AM =U m0(1+m a cos Ωt)·cos ωC t (5.1―1) 其中 K 为比例常数，m a 为调幅度。普通调幅波时域波形如5.2所示。由图可见，已调波振幅变化的包络与调制信号的变化规律相同，这就说明调制信号已被寄载在已调波的幅度上了。调幅度m a 通常都小于1，最大等于1。若m a 大于1，已调波振幅变化的包络就不同于调制信号，这是不允许的。根据式(5.1―1)可以画出形成普通调幅波的框图，如 图5.1所示。 图5.1 普通调幅波形成框图 1M m a m K U m U Ω= ≤ C )

图5.2 载波、调制信号和已调波的波形 (a)载波；(b)调制信号；(c)已调波 2.AM 信号的频谱及带宽 把普通调幅波的表示式展开，可以得到普通调幅波的各个频谱分量。式(5.1―1)的展开式为 上式中包含有三个频率成分，即载波频率ωC 、载波与调制信号的和频ωC +Ω、差频ωC -Ω。调制信号u Ω、载波u C 和已调波u AM 的频谱如图5.3所示。 图5.3 AM 调制的频谱关系 (b ) (c ) (a ) C －C ＋000cos cos()cos()22 a m a m AM m C C C m U m U u U t t t ωωω=+ +Ω+-Ω0

幅度调制与解调实验报告

信号幅度调制与解调实验 一. 实验目的 1. 通过本实验熟悉信号的幅值调制与解调原理。 2. 了解信号调制与解调过程中波形和频谱的变化，加深对调制与解调的理解。 二. 实验原理 在测试技术中，信号调制与解调是工程测试信号在传输过程中常用的一种调理方法，主要是为了解决微弱缓变信号的放大以及信号的传输问题。设测量信号为)(t x ，高频载波信号为)2cos()(φπ+=ft t z 。信号调制过程就是将两者相乘，调幅波信号为： (1) 信号解调就是将调幅波信号再与高频载波信号相乘，有： )4cos()()(2cos )()(212t f t x t x t f t x t y z z m ππ+ == (2) 信号由x(t)和2倍载波频率的高频信号两部分组成，用低通滤波器滤除信号中的高频部分就可以得到测量信号x(t)，这种方法称为同步解调。 图1 信号的幅度调制与同步解调过程 实际中调制与解调在不同的设备上实现，载波频率可以严格一致，但相位很难同步，式(2)变为： )2cos()2cos()()(φππ+=t f t f t x t y z z m (3) 解调过程与同步解调类似，但必须保证x(t)为正信号；对双极性的测量信号x(t)，则用一个偏置电平将信号抬高为单极性的正信号，然后再进行调制与解调处理，故称为偏置调制。 图2 测量信号的偏置处理

三. 实验内容 1.信号的同步调制与解调观察。 2.信号的偏置调制和过调失真现象观察。 3.信号调制中的重迭失真现象观察。 四. 实验仪器和设备 1. 计算机1台 2. DRVI快速可重组虚拟仪器平台1套 3. 打印机1台 五. 实验步骤 1.运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的"联机注册"图标，选择其中的“DRVI 采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册。 2.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“信号的同 步调制与解调实验”，建立实验环境，观察信号与调制与解调过程中的信号波形变化。 图3信号同步调制与解调实验 3.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“信号的偏 置调制与解调实验”，建立实验环境，观察偏置调制与解调过程中的信号过调失真。 图4 信号同步调制与解调实验 4.在DRVI地址信息栏中输入WEB版实验指导书的地址，在实验目录中选择“信号载波 频率对调制解调影响实验”，建立实验环境，观察调制与解调过程中的信号重迭失真。

幅度调制和解调汇总

数字信号与处理幅度调制和解调 学生姓名 学号

实验三 一、实验目的 了解几种基本的调制解调原理，掌握用数字信号处理的方法实现模拟电路中信号的调制与解调的方法。通过理论推导得出相应结论，再利用Matlab作为编程工具进行计算机验证实现，从而加深理解，建立概念。 二、基本要求 1．了解调制解调的原理 2. 会用Matlab实现各种不同的幅值调制 3. 会用Matlab实现包络检波和同步检波 4. 学会通过公式推导以及实验结果分析，验证调制解调前后信号的频谱变化 三、实验内容 1．利用Matlab实现信号的调制，过调制，欠调制等状态 2．用高频正弦信号分别实现对（1）低频周期方波信号，（2）低频正弦信号（3）低频周期三角波信号的调制，观察调制后频率分布状态，实现抑制载波的幅度调制。 3．设计实验，实现含有载波的幅度调制。观察调制和解调的结果，与抑制载波的幅度调制有何不同。 4．设计实验，观察待调制波信号幅度变化对调幅系数的影响。 5．模拟峰值检测（包络检波）电路中的二极管的功能。 6．了解峰值检波（包络检波）的原理，并编程实现。 7．了解同步检波的原理，并编程实现。 四、实验原理 1．幅度调制 用一个信号(称为调制信号)去控制另一个信号(称为载波信号)，让后者的某一特征参数如幅值、频率、相位，按前者变化的过程，就叫调制。 调制的作用是把消息置入消息载体，便于传输或处理。调制是各种通信系统的重要基础，也广泛用于广播、电视、雷达、测量仪等电子设备。在通信系统中为了适应不同的信道情况（如数字信道或模拟信道、单路信道或多路信道等），常常要在发信端对原始信号进行调制，

得到便于信道传输的信号，然后在收信端完成调制的逆过程──解调，还原出原始信号。 用来传送消息的信号叫作载波信号，代表所欲传送消息的信号叫作调制信号，调制后的信号叫作已调信号。用调制信号控制载波的参数，使之随调制信号而变化，就可实现调制。 受调信号可以是正弦波或脉冲波，所欲传送的消息可以是话音、图像或其他物理量，也可以是数据、电报和编码等信号。前者是模拟信号，后者是数字信号。 调制是一种非线性过程。载波被调制后产生新的频率分量，通常它们分布在载频fC的两边，占有一定的频带，分别叫做上边带和下边带。这些新频率分量与调制信号有关，是携带着消息的有用信号。调制的目的是实现频谱搬移，即把欲传送消息的频谱，变换到载波附近的频带，使消息更便于传输或处理。 调制的种类很多，分类方法也不一致。按调制信号的形式可分为模拟调制和数字调制。用模拟信号调制称为模拟调制；用数据或数字信号调制称为数字调制。按被调信号的种类可分为脉冲调制、正弦波调制和强度调制(如对非相干光调制)等。调制的载波分别是脉冲，正弦波和光波等。正弦波调制有幅度调制、频率调制和相位调制三种基本方式，后两者合称为角度调制。此外还有一些变异的调制，如单边带调幅、残留边带调幅等。脉冲调制也可以按类似的方法分类。此外还有复合调制和多重调制等。不同的调制方式有不同的特点和性能。 幅度调制是一种广泛使用的模拟调制方式。正弦载波幅度随调制信号而变化的调制，叫做正弦波幅度调制，简称调幅(AM)。它是用低频调制电压去控制高频载波信号的幅度，如下图所示。调幅的技术和设备比较简单，频谱较窄，但抗干扰性能差，广泛应用于长中短波广播、小型无线电话、电报等电子设备中。 图3-1 低频信号经高频载波信号调制波形图 既然高频载波的幅度随低频调制波而变，所以已调波同样随时间而变。即有 式中m是调幅波的调制系数(调幅度)。