調(diào)幅波的基本性質(zhì)7-1-1頻率變換基本原理7-1-2調(diào)幅概念退出7-1-1

1、§7-1 調(diào)幅波的基本性質(zhì),學(xué)習(xí)要點(diǎn)：頻率變換的基本原理調(diào)幅波的分類,第七章 頻率變換電路,調(diào)幅波的基本性質(zhì),7-1-1 頻率變換基本原理,7-1-2 調(diào)幅概念,退出,,,7-1-1 頻率變換基本原理,,,頻率變換——為有效實(shí)現(xiàn)信息傳輸及信號(hào)應(yīng)用，應(yīng)將信號(hào)的頻 率進(jìn)行變換，如通信技術(shù)中常用的調(diào)制與解調(diào)。頻率變換電路——能將輸入信號(hào)的頻率（或頻譜）按某種特定

2、 關(guān)系變成具有新頻率（或頻譜）的輸出信號(hào)頻率變換基本原理——采用非線性元器件（二、三極管）進(jìn)行 非線性變換，并應(yīng)用選頻網(wǎng)絡(luò)對(duì)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(jiàn)下面內(nèi)容。,7-1-2 調(diào)幅概念,,,調(diào)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(diào)制信號(hào)）的變化規(guī)律而變化。調(diào)制的基本方式——1）調(diào)幅：高頻載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)變

4、 化，一般記ＡＭ； 2）調(diào)頻：高頻載波的頻率隨調(diào)制信號(hào)變 化，一般記ＦＭ； 3）調(diào)相：高頻載波的相位隨調(diào)制信號(hào)變

5、 化，一般記ＰＭ。,1．概述 ——目前幾乎所有的無(wú)線發(fā)射中都采用調(diào)制發(fā)射方式，即先 將要發(fā)射的信號(hào)調(diào)制在高頻載波上，然后送入天線發(fā)射出去。采用調(diào)制發(fā)射方式的主要原因—— 1）滿足無(wú)線電波有效輻射條件； 2）符合無(wú)線通信中“多路復(fù)用”的需要。,無(wú)線電波的波段與頻段如圖所示：,,（1）無(wú)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(wú)線電信號(hào)的波長(zhǎng)同數(shù) 量級(jí)。,,,,,,信號(hào)的波長(zhǎng)λ與頻率f的關(guān)系： （式中 = 即光速）,,,,例如，傳播音頻信號(hào)（20Hz～20kHz），則無(wú)線電波長(zhǎng)的范圍為（ 至

7、 ）要求天線長(zhǎng)度在（ ）范圍，即使采用 振子天線，天線的長(zhǎng)度至少也要在 以上。音頻信號(hào)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(hào)放到一個(gè)高頻載波上（取1000kHz），天線的長(zhǎng)度僅要 。,,,,（2）

8、滿足多路復(fù)用的要求 ——多套廣播電臺(tái)或電視頻道的節(jié)目信號(hào)要發(fā)射時(shí)，接 收機(jī)可以將它們接收下來(lái)，并能區(qū)分開(kāi)來(lái)。,廣播電臺(tái)音頻信號(hào)頻率（20Hz～20kHz）范圍，電視臺(tái)視頻圖像信號(hào)頻率在（0～6MHz）范圍，如果同時(shí)發(fā)送，就會(huì)出現(xiàn)頻譜混疊的現(xiàn)象，接收機(jī)無(wú)法區(qū)分，也無(wú)法將信號(hào)彼此分開(kāi)，不能實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。 例如北京人民廣播電臺(tái)要發(fā)射兩組廣播信號(hào)，一組是音樂(lè)節(jié)目

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

10、與接收也是這個(gè)原理。,,,調(diào)制與解調(diào)一一對(duì)應(yīng)： 調(diào)制——對(duì)要發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行加工處理； 解調(diào)——在接收時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行還原。 調(diào)幅←→檢波；調(diào)頻←→鑒頻；調(diào)相←→鑒相。調(diào)幅分類—— 1）普通調(diào)幅制(AM)； 2）雙邊帶調(diào)幅制(DSB)； 3）單邊帶調(diào)幅制(SSB)；

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

12、 （ —為低頻調(diào)制信號(hào)頻率；fC—高頻載波頻率。且 <<fC）,,,調(diào)幅電路如圖所示：（UQ——直流電壓）,,調(diào)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(diào)幅波的振幅 ma＝UΩm／UQ——調(diào)幅度（要求：ma≤1）,波形圖：,將上式展開(kāi)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(diào)幅波的頻帶寬度為： BAM＝(fC＋F)－(fC－F)＝2F,3

15、．雙邊帶調(diào)幅（DSB）——見(jiàn)黑板4．單邊帶調(diào)幅（SSB） ——見(jiàn)黑板,(a)單音頻雙邊帶調(diào)幅波頻譜　(b)單音頻單邊帶調(diào)幅波頻譜(上邊帶)(c)多音頻雙邊帶調(diào)幅波頻譜　(d)多音頻單邊帶調(diào)幅波頻譜(上邊帶),思考題： 1.調(diào)制的含義是什么？分為哪三種基本方式？ 2.為什么要對(duì)無(wú)線發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制？分別要滿足什么 條件？ 3.若有一音頻信號(hào)在1KHZ～11KHZ范圍內(nèi)，問(wèn)調(diào)制在1026KHZ上，頻率范圍是多