第六章 振幅调制、解调及混频

1、 u )(tf tUu ccc cos tUu cos Ca CC Uk U m UU ttmUttUtu cccmAM cos)cos1 (cos)()( ( )1( )cos AMCc utUmf tt ttmUtu c n nnncAM cos )cos(1 )( 1 cnan UUkm/ ttmUttUtu cccmAM cos)cos1 (cos)()( ttmUttUtu cccmAM cos)cos1 (cos)()( tU m tU m tUtu ccccccAM )cos( 2 )cos( 2 cos)( cc 及及 U 0F (a) f Uc 0 (b) f fc 1 0

2、(c) f fcfc Ffc F 2F m/2m/2 图图6.5 语音信号及已调信号频谱语音信号及已调信号频谱 （a）语音频谱（）语音频谱（b）已调信号频谱）已调信号频谱 FBAM2 2/F 2 2 m 2 min 2 max )1 ( )1 ( mPP mPP c c ttg ttUkUtu c ccDSB cos)( coscos)( ttg ttUkUtu c ccDSB cos)( coscos)( uSSB(t) 0t fc F U 0F (a) f 0 (b) f fc fc F0 (c) f ( )cos( )sin SSBcc uf ttf tt )( tf 伯伯 特特 变变

3、换，换， 即即 ) (t f )( tf 图图6.10 语音调制的语音调制的SSB信号频谱信号频谱 (a)DSB频谱频谱 (b)上边带频谱上边带频谱 (c)下边带频谱下边带频谱 End uUU CCCC0 过压欠压 0 临 界 V CC cm1 I 0c I cm V 欠压过压 0 临 界 V bm 1cm I 0c I cm V tU g tU g tU g tU g U g i cc D cc D cc DD c D D )cos()cos( cos 2 cos 2 ) 2 tanh()1 ()( T A c B oo V u E u Iti ) 2 tanh()1 ()( T A c B

4、 oo V u E u Iti txtxtxtmI t V U t E u Ii ccco c T c c oo 5cos)(3cos)(cos)()cos1 ( )cos 2 tanh()cos1 ( 531 01( )(1 cos)cos oLc uI Rxmtt 图图6.16 差分对差分对AM调制器的输出波形调制器的输出波形 图图6.17 用用BG314模拟乘法器产生模拟乘法器产生AM信号的电路信号的电路 图图6.17 用用MC1596G产生产生AM信号的电路信号的电路 2() 22 coscos()cos() 22 cos(3)cos(3) 33 LDc DDcDc DcDc ig K

5、t u g Utg Utg Ut g Utg Ut 22 cos()cos() 4coscos oLDcLDc LD c uRg UtRg Ut R g Utt 图图6.19 二极管平衡调制器波形二极管平衡调制器波形 ttUgRu cDLo coscos 8 图图6.20 双平衡调制器电路及波形双平衡调制器电路及波形 13 ( )(1cos)tanh(cos) 2 (1cos)( )cos( )cos3 ooc T oc U i tImtt V Imtxtxt 01 ( )( )coscoscoscos oLcoc u tI R mxttUtt ( )cos( )sin SSBcc uf tt

6、f tt ttf c cos)( ttf c sin)( 平 衡 调制器A /2 平 衡 调制器B /2 f (t) f (t)cos ct cosct sinct f (t)sin ct uSSB 上 边 带 下 边 带 0 F () 0cc 0 F () j 0 cc 图图6.2.4二极管峰值包络检波器二极管峰值包络检波器 (a)原理电路原理电路 (b)二极管导通二极管导通 (c)二极管截止二极管截止 11 c RR CC ()0() c ZZR 图图6.2.5 加入等幅波时检波器的工作过程加入等幅波时检波器的工作过程 图图6.2.5 加入等幅波时检波器的工作过程加入等幅波时检波器的工作过

7、程 图图6.2.7 输入为输入为AM信号时检波器的输出波形图信号时检波器的输出波形图 uUUtU dcavo )( 二极管两端的电压为二极管两端的电压为uD=uAM-Uo(t)，其波，其波 形见图形见图6.2.7，它是在自生负偏压，它是在自生负偏压-Uo(t)之上叠之上叠 加输入加输入AM信号后的波形。信号后的波形。 隔直电容隔直电容低通滤波低通滤波 1、传输系数、传输系数Kd m o d U U K c d mU U K oiD uuu 00 0 D DDD D u uug i max ()(1cos ) DDmoDm igUUg U oiD uuu cos m U U K o d max

8、()(1cos ) DDmoDm igUUg U DD rg/1 cos m U U K o d (sincos )cos ooD mm UI Rg R UU tan D g R 3 3 D g R 3 3 D g R 1 m i U R I (sincos ) i D R g 2 R Ri ( ) o uU t tt 1 1 ( ) sin t tm U t mUt t 1 1 ( ) sin t tm U t mUt t )cos1 ( 1 1 1 1 tmU RC eu t mtt RC tt c ( ) o uU t tt RC g R UU RR R U R U R U avC i

9、C 222 22 2 012DDD iaa ua u 2 2 2 1 mavav RUaRIU 2 11 1 2 1 aV dm m m iD U Ka RU U U Rr Ia 22 2 222 2 1 (1cos) 2 111 (1)2coscos2 222 aVm m Ua RUmt a RUmmtmt 2 2 2 1 mavav RUaRIU 22 2 222 2 1 (1cos) 2 111 (1)2coscos2 222 aVm m Ua RUmt a RUmmtmt )cos()cos(cos 2 1 )cos(coscos tttUU tttUUuu crcrrs rcrsrs

10、 cos()cos ooc uUtt usus ur ur CR tUtUUtU ssrm 222 sin)cos()( tUtUUtU ssrm 222 sin)cos()( tmmU t U U U U UtUUUUtU r r s r s rsrsrm cos21 cos21cos2)( 2 2 22 ( )12cos(1cos) ( )(1cos) mrr odmdr UtUmtUmt uK UtK Umt us us V D1 V D2 ur C C R R Uo1 Uo2 uo us us V D1 V D2 ur C C R R Uo1 Uo2 uo 高 频 放 大 fs fs

11、本 地 振 荡 fo 混 频 fofs=fi fi 低 频 放 大 检 波 中 频 放 大 F F （以调幅为例（以调幅为例 ） 超外差式接收机超外差式接收机 混频器 f fc fL f f fI us( fc )uI( fI ) uL( fL ) tt 00 0 0 0 (a) (b) 举例举例 经过混频器变频后，输出频率为经过混频器变频后，输出频率为 soi fffMHz)67 . 1 (MHz)465. 6165. 2( MHz465. 0 混频的结果：较高的不同的载波频率变为固定的较低的载混频的结果：较高的不同的载波频率变为固定的较低的载 波频率，而振幅包络形状不变。波频率，而振幅包络

12、形状不变。 线性频率变换线性频率变换 频谱搬移频谱搬移 0 0 0 0 f f fcfc 00 f f (a) (b) f f 0 0 (c) f f f fc fc fLfI ttUu css coscos tUu LLL cos )cos()cos(cos 2 1 coscoscos tttUU tttUUuu cLcLLs LcLsLs ttUu III coscos )cos()cos(cos 2 1 coscoscos tttUU tttUUuu cLcLLs LcLsLs )()()( LLL F )()( 2 1 )()()( 2 1 )()( 2 1 )( LsLs LLsLso