DSB_AM调制(终结版)解读

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：题目名称（包括主要 技术参数） 及要求DSB7 AM信号调制器具体要求：1、载频 仁=25kHz （正弦信号）;2、模拟信号 J=3kHz的正弦信号；3、若用XR-2206实现时，fc和fm可不遵守上述要求，视具体情况而设计内容及工作量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。主要参考资料1 高频电子线路相关教材2 通信原理相关教材3 实用电子电路电路手册（模拟分册）北京：高教出版社，19914郭世满等.数字通信

2、一一原理技术及应用.北京：人民邮电出版社，19945 郑里等通信系统大规模集成电路北京：人民邮电出版社，19886 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，1991设计总结：考核成绩及评语日月 字 年吞教研霁意见日月 晋年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Multis

3、im提供的示波器模块，对信号的调幅进行了波形分析。AM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AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分。论文主要是综述现代通信系统中AM ,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：AM调制、DSB调制、MultisimAbstactSignal can be the spectrum of the sig nal a move to any positi on, so as to facilita

4、te the sig nal tran smissi on, and is spectrum resources can be fully used. Modulati on effect is to make the essence of the same frequency range of signal were relying on in different frequency carrier, the receiver can separate the n eeded as the freque ncy of the sig nal from mutual in terfere nc

5、e. In high frequency modulation communication field in a wide range of applications, is also the important problem of sig nal process ing applicati ons, one of the simulati on and an alysis system is an importa nt step in the process of desig n and the n ecessary guara ntee. In the paper the oscillo

6、scope Multisim provide module, the attenuation to signal the waveform analysis.AM modulation advantage is that the system structure is simple, the price is low, so is still widely used in wireless but broadcast. Compared with AM signals, because there is no carrier component, DSB modulation efficien

7、cy is 100%. We pay attention to the DSB signal two sideband arbitrary a in clude the M (w), all of the spectrum compositi on.Paper review of moder n commu ni cati on system AM, the basic tech no logy DSB modulati on, and separately in the time domain discussed the basic principle of amplitude modula

8、tion, and in troduces the circuit an alysis compositi on.Key word: AM modulation, DSB modulation, Multisim目录第一章 背景知识5第二章 题目分析及实现框图 62.1题目分析62.2电路的总框图 6第三章AM信号的调制63.1 AM信号的数学表达式 63.2调幅(AM)电路及仿真波形 8第四章 DSB信号的调制104.1 DSB信号的数学表达式 104.2 DSB调制电路及仿真波形 11结束语12参考文献1310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

9、种信号在许多 信道中不宜传输。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。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（AM ）、抑制载波的双边带调幅（DSB ）、抑制载波的单边带调幅（SSB、等。AM的载波振幅

10、随调制信号大小线性变化。DSB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。SSB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2.1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

11、制中保留了调制器中的主要部分一乘法器，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 EDA软件Multisim进行仿真来验证结果2.2电路的总框图m (t)+V IJBPF模拟信号f DSB/AMCOS ct第三章AM调制3.1 AM信号的数学表达式AM信号是载波信号振幅在Vno上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号表达式如下:(1)V(t) = Vm0kaU(t)】COSWct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，Am为相乘器的乘积常数，A为相加器的加权系数，且 A 二 k,AMAVcm 二 kau,t

12、)Uc(t)调幅电路Uo(t )Uo(t)设调制信号为：U(t)= Ec UmCOsE载波电压为：Uc(t)CM COSWct上两式相乘为普通振幅调制信号：Us(t) - K (Ec U cm cos： ；t ) U cm cosWct= KUcM(Ec+UM cost)cosWct=KU cM Ec (1 M a cost) coswct= US(1 Ma cost)cosWct(2)式中，Ma =UiM Ec称为调幅系数（或调制指数），其中OV Ma 1 时，在t二二附近，uc（t）变为负值，uc（t）它的包络已不能反映调制信号的变化 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

13、尽量避免的。3.2调幅（AM ）电路及仿真波形在Multisim仿真电路窗口中创建如 图2所示的由乘法器（K=1）组成的普通，在 该电路中，直流电压源 Ec（图中V4）和低频调制信号U（t）（图中V2）分别加到乘法 器A1的X输入端口，高频载波信号电压Uc（t）（图中乂）加到乘法器的Y输入端口。 将示波器的A、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（AM ）电路运行仿真电路可得到输出波形（见图3）。此时调幅指数Ma =Ui M =0.5 ,运 行仿真开关，双击示波器图标，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

14、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 律变化，即已调信号的振幅在 Ec上下按输入调制信号规律变化。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(t)实现相乘运算得结果，反映在波形上是将U狀)不失真地转移到载波信号振幅上。若将图3.2.1中调制信号电压的幅值改为2V，则调指数Ma。=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：12V，则调制指数 Ma 二U* Ec=3, Ma1,若将图2中调制信号电压的幅值改为 这时电路输出的曲为过量调幅曲线，仿真结果如图 5所示:图5调制电路过调失真(Ma1)时的输出波

15、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Ma必满足0Ma1, 这与式(2)理论上推导得出的结果是一致的。第四章DSB调制4.1 DSB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：比=kaU (t)coswct显然，它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在 Vmo上下按调制信号 规律变化。这样，当调制信号U

16、(t)进入负半周时，U(t)就变为负值。表明载波电 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 形均将出现1800的相移突变。双边带调制信号的包络已不再反映u(t)的变化，但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AmVc ka 。Am xy峽)xUo (t) = Am VcmUQ(t) coswctVcm cos wcty10图9双边带调制信号组成模型设载波电压为：Uc(t) =UcM COSWct调制信号为：Ui&t) =UI. Mcost13经过模拟乘法器A1后输出电压为抑制载波

17、双边带调制信号，其数学表达式为:u(t) = K Uc (t) u(t)=K U cM coswCt U, M cos4(4)=KU cmU, M bos(Wc “)t cos(Wc)t】24.2 DSB调制电路及仿真波形在Multisim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Uc(t) ( VJ、低频调制信号u t) ( V9)及乘法器(K=0.1) A3组成抑制载波双边带调幅电路；由模拟乘法器A1输出电压u(t)、本机载波信号uc(t)(V14)和乘法器(K=0.1) A4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)。图10 DSB

18、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理。然而，如何 将理论在实践中得到验证和应用，是我们学习当中的一个问题。而通过本次课程 设计，我们在强大的 Multisim平台上对数字信号的调制解调进行了一次仿真，有 效的完善了学习过程中实践不足的问题，同时进一步巩固了原先的基础知识。通过这次的课程设计，我们对调制和解调有了更进一步的认识，尤其是在系 统设计方面，尽管是非常基础的 AM，DSB，SSB调制与解调的传输，也是经过若 干设备协同工作，才能保证信号有效传输，而小到仅仅是一个电容电阻参数，都 有可能导致整个仿真过程无法正常运行。课设中SSB信号的产生是用移相法产生， 也可以用带通滤波法产生。经过比较队员均认为用移相法比较能够容易实现。对 于包络检波器和同步检波器的用法以及参数可能导致的失真情况有了更加明晰直 观的认识。不单停留在老师上课讲的惰性失真，底部切割失真等，对于如何改善 失真也有了进一步的认识。另一方面，我们通过本次的课程设计，着实领教了Multisim强大的功能和实力。通过在Multisim环境下对系统进行模块化设