第5章振幅调制与解调

1、1.信号的放大：信号的放大： 高频小信号放大高频小信号放大 高频功率放大高频功率放大 2.信号的产生：信号的产生： 振荡器振荡器 3.信号的变换：信号的变换： 倍频器，变（混）频器倍频器，变（混）频器 调制器：调幅、调频、调相调制器：调幅、调频、调相 解调器：检波、鉴频、鉴相解调器：检波、鉴频、鉴相 通信电子电路的主要内容通信电子电路的主要内容 5.1 概述概述 5.2 调幅信号的分析调幅信号的分析 5.3 调幅波产生原理的理论分析调幅波产生原理的理论分析 5.4 普通调幅波的产生电路普通调幅波的产生电路 5.5 普通调幅波的解调电路普通调幅波的解调电路 5.6 抑制载波调幅波的产生和解调电路

2、抑制载波调幅波的产生和解调电路 第第5章章 振幅调制与振幅调制与解调解调 （1）调制）调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 定义：定义： 信号信号 载波信号：（等幅）高频振荡信号载波信号：（等幅）高频振荡信号 正弦波正弦波 方波方波 三角波三角波 )cos(tUu ccmc 锯齿波锯齿波 调制信号：调制信号：需要传输的信号需要传输的信号（原始信号）（原始信号） 语言语言 图像图像 tUu m cos 密码密码 已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号射频信号） （2）解调）解调：调制的逆

3、过程调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 5.2 调幅信号的分析调幅信号的分析 5.2.1普通普通调幅波调幅波（AM） 1. 普通普通调幅波的调幅波的表达式、表达式、 波形波形 普通调幅方式是用低频调制信号去控制高频普通调幅方式是用低频调制信号去控制高频正弦波正弦波 （载波）的振幅，使（载波）的振幅，使其随调制信号波形的变化而呈其随调制信号波形的变化而呈线性线性 变化。变化。 cmccmc tUtutUtu,cos,cos tUkUtukUtU macmacmAM cos ttmUtt U Uk U ttUkUtu cacmc cm ma cm

4、cmacmAM coscos1coscos1 coscos ma：调幅度：调幅度 （1）表达式）表达式 10 a m （2）调幅信号波形）调幅信号波形 minmax minmax UU UU ma ttmUu cacmAM cos)cos1( )cos1()(tmUtU acmAM tUu ccmc cos tUu m cos )1 ( maxacm mUU cm U )1 ( minacm mUU 波形特点波形特点： a.调幅波的振幅（包络）变化调幅波的振幅（包络）变化 规律与调制信号波形规律与调制信号波形一致。一致。 b. 调幅度调幅度ma反映了反映了 调制的调制的强弱程度。强弱程度。 t

5、mtmtU ttmUu cacaccm cacmAM )cos( 2 1 )cos( 2 1 cos cos)cos1 ( 调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量：调幅波并不是一个简单的正弦波，包含有三个频率分量： 2.调幅调幅波的频谱和带宽波的频谱和带宽 调制信号调制信号 c 载波载波 调幅波调幅波 cm U c + 上边频上边频 cmaU m 2 1 c - 下边频下边频 cmaU m 2 1 占有的带宽占有的带宽BW=(c+) _ (c-)=2 max c c 限带信号限带信号 c c 载波载波 调幅波调幅波 c c- -max 下边频带下边频带 c c+max 上边频带上边频

6、带 max max max BW=2max tUu m cos tUu ccmc cos 3.调幅调幅波的功率波的功率 载波和上、下边频的平均功率分别为：载波和上、下边频的平均功率分别为： tUmtUmtU ttmUtu ccmaccmaccm cacmAM cos 2 1 cos 2 1 cos cos)cos1 ( R U P cm c 2 2 1 ca cma Pm Um R P 2 2 1 4 1 22 1 caco PmPPP 2 1 2 1 12 调幅信号总调幅信号总 平均功率为平均功率为: 例：一调幅发射机的平均输出功率例：一调幅发射机的平均输出功率P0=100W，平均调，平均调

7、 制系数制系数Ma=0.3，其载波功率和边带功率各为多少？，其载波功率和边带功率各为多少？ 例例：P0=100W，Ma=0.3，其，其载波、边带的功率各是？载波、边带的功率各是？ WPmPWP PPPmPP cac cccaco 3 . 4 2 1 2 ,7 .95 09. 0 2 1 100, 2 1 2 1 2 故 即 有用有用信息只携带在边信息只携带在边频中，不频中，不携带携带信息的信息的载波载波占占了整了整 个调幅波功率的个调幅波功率的绝大部分。因而绝大部分。因而调幅波的功率浪费大，调幅波的功率浪费大， 效率低效率低。 tUmtUmtU ttmUtu ccmaccmaccm cacmA

8、M cos 2 1 cos 2 1 cos cos)cos1 ( 但但AM波调制波调制 方便，解调方方便，解调方 便，便于接收。便，便于接收。 4.普通普通调幅波的特点调幅波的特点 （1）在时域中，若）在时域中，若 ma1，普通，普通 调幅波的包络将不失真的反映调幅波的包络将不失真的反映 调制信号的变化规律。调制信号的变化规律。 f(t) 1 -1 f(t) 1 -1 （2）在频域中，普通振幅调制是不失真的将）在频域中，普通振幅调制是不失真的将 调制信号的频谱搬移到载波的两端，边带和调制信号的频谱搬移到载波的两端，边带和 调制信号的频谱结构相同，下边带与上边带调制信号的频谱结构相同，下边带与上

9、边带 关于载关于载 波频率镜像对称，已调波的频带宽度波频率镜像对称，已调波的频带宽度 是调制信号最高频率的两倍。是调制信号最高频率的两倍。 （3）调幅波的平均功率调幅波的平均功率P=Pc+2P1， ，功率利用 功率利用 率低。率低。 在在AM调制过程中，如果调制过程中，如果将载波分量抑制将载波分量抑制掉，掉，就就形成形成 抑制载波的双边带信号抑制载波的双边带信号，简称双边带信号，它可以，简称双边带信号，它可以用用 载波和调制信号直接相乘得到。若调制信号为单一频载波和调制信号直接相乘得到。若调制信号为单一频 率信号，则率信号，则 ttUkU ttUkUu cccmm ccmmDSB )cos()

10、cos( 2 1 coscos 5.2.2抑制载波抑制载波双边带双边带调幅调幅（ double sideband DSB） .数学表达式数学表达式 ttmUtu cacmAM coscos1 )()(tutkuu cDSB 2.波形波形、频谱及特点、频谱及特点 （1） DSB信号的信号的包络不再包络不再 反映调制信号的形状。反映调制信号的形状。 调制信号调制信号 载波载波 c 上边频上边频 下边频下边频 （2） DSB信号的相位反映信号的相位反映 了调制信号的极性，了调制信号的极性，即在即在 调制信号负半周时，已调调制信号负半周时，已调 波与原载波反相。波与原载波反相。 ttUkUu ccmm

11、DSB coscos （4）DSB波的频谱成份波的频谱成份 中抑制了载波分量，全部中抑制了载波分量，全部 功率为边带占有，功率利功率为边带占有，功率利 用率高于用率高于AM波。波。 （3）占用）占用频带频带 max 2B 单单边边带（带（SSB）信号）信号是由双边带调幅信号中取出其是由双边带调幅信号中取出其 中的任一个边带部分，即可成为单边带调幅信号中的任一个边带部分，即可成为单边带调幅信号。 5.2.3 抑制载波抑制载波单边带单边带调幅（调幅（single sideband SSB） 1. SSB信号的性质信号的性质 在现代电子通信系统的设计中，为节约频带，提在现代电子通信系统的设计中，为节

12、约频带，提 高系统的功率和带宽效率，常采用单边带（高系统的功率和带宽效率，常采用单边带（SSB）调）调 制系统。制系统。 tU tUkUtu c ccmmSSBH )cos( )cos( 2 1 )( tU tUkUtu c ccmmSSBL )cos( )cos( 2 1 )( 上边带信号上边带信号 下边带信号下边带信号 max 限带信号限带信号 下边频带信号下边频带信号 c c+max c c- -max c c 载波载波 c c- -max 上边频带信号上边频带信号 c c+max ttUkUtu cccmmDSB )cos()cos( 2 1 )( （1）在时域中，单音调制时的单边带调

13、幅波的）在时域中，单音调制时的单边带调幅波的 波形为一等幅波，其振幅包络已不再反映调制信波形为一等幅波，其振幅包络已不再反映调制信 号的变换规律。号的变换规律。 2. 单边带调制单边带调制 的特点：的特点： t UkU tu c cmm SSB )cos( 2 )( （2）在频域中，单边带已调波的频谱只是一个）在频域中，单边带已调波的频谱只是一个 边带，频谱宽度比普通调幅波和双边带调幅波边带，频谱宽度比普通调幅波和双边带调幅波 的频谱宽度降低一半。的频谱宽度降低一半。 （3）使用得最广泛，但调制与）使用得最广泛，但调制与 解调设备较复杂。解调设备较复杂。 OFFYuYXuXKtu offyKo

14、ffxKo tt c coscos 2 1 1 tt c coscos 调幅实现了两个信号的相乘，调幅实现了两个信号的相乘，产生了产生了输入信号输入信号频谱中频谱中 没有的频率没有的频率分量，是分量，是一个频率变换电路一个频率变换电路。 频率变换功能必须由频率变换功能必须由非线性非线性元器件元器件实现，非线性元实现，非线性元 器件在产生所需要的频率分量时，还会产生一些不需器件在产生所需要的频率分量时，还会产生一些不需 要的频率分量，如何使其最少化？对非线性器件该采要的频率分量，如何使其最少化？对非线性器件该采 用哪些分析方法？用哪些分析方法？ 5.3 调幅波产生原理的理论分析调幅波产生原理的理

15、论分析 tUmtUmtU ttmUtu ccmaccmaccm cacmAM cos 2 1 cos 2 1 cos cos)cos1 ( Q Udm uD iD O id uS 非线性元件非线性元件的特点的特点 二极管：正向工作特性按指数规律变二极管：正向工作特性按指数规律变 化，反向工作特性与横轴非常接近。化，反向工作特性与横轴非常接近。 电压和电流波形不相同，用傅里叶级电压和电流波形不相同，用傅里叶级 数将电流展开，频谱中除基波外，将包数将电流展开，频谱中除基波外，将包 含含谐波谐波及直流成分。及直流成分。 例：设非线性电例：设非线性电 阻的伏安特性是：阻的伏安特性是： 2 gui u=

16、u1+u2=Um1cos1t+Um2cos2t ) 1( u kT q s eIi 具有具有频率变换能力，不满足叠加原理。频率变换能力，不满足叠加原理。 特点特点：元件特性：元件特性（伏安特性、库伏安特性、库伏特性伏特性等）不是直线。等）不是直线。 非线性元件非线性元件的分析方法的分析方法 （2）指数函数分析法）指数函数分析法 （1）折线函数分析）折线函数分析法法 （3）幂级数分析法幂级数分析法 （4）线性时变参量分析法）线性时变参量分析法 工程上有两种近似分析法：图解法和工程上有两种近似分析法：图解法和解析法解析法。 在解析法中，要找到非线性元器件特性曲线的数学在解析法中，要找到非线性元器件

17、特性曲线的数学 表达式（或用函数来逼近）。表达式（或用函数来逼近）。 以晶体二极管为例介绍这几种分析方法以晶体二极管为例介绍这几种分析方法 2 sinsin cossin 2 coscos sinsin 2 coscos coscos 当输入电压较大当输入电压较大 时时, 晶体二极管的晶体二极管的 伏安特性可用两段伏安特性可用两段 折线来逼近。与前折线来逼近。与前 面分析晶体三极管面分析晶体三极管 的转移特性（的转移特性（ic与与 uBE)类似。类似。 （1）折线函数分析法）折线函数分析法（大信号大信号） 以晶体二极管（以晶体二极管（PN结）伏安特性为例进行讨论结）伏安特性为例进行讨论 电流电

18、流i的分段表达式：的分段表达式： 若若u=UQ+Uscosst: i=I0+I1mcosst+I2mcos2st+Inmcosnst+ 用用傅里叶级数傅里叶级数将将i展开展开: 输出电流的频率分量可表示为：输出电流的频率分量可表示为：o=ns n=0, 1, 2, 晶体二极管晶体二极管的正向伏安特性可用指数函数描述为的正向伏安特性可用指数函数描述为: ) 1() 1( 1 u U s u kT q s T eIeIi （2）指数函数分析法（）指数函数分析法（小信号小信号） 利用利用指数函数的幂级数指数函数的幂级数展开式：展开式： . ! 1 . ! 2 1 1 2 nx x n xxe 若若u

19、=UQ+Uscosst, 则则: 输出电流的频率分量仍可表示为：输出电流的频率分量仍可表示为：o=ns n=0, 1, 2, 假设晶体二极管的非线性伏安特性可用某一个函数假设晶体二极管的非线性伏安特性可用某一个函数 i=f(u)表示。此函数表示的是一条连续曲线。如果在表示。此函数表示的是一条连续曲线。如果在 自变量自变量u的某一点的某一点处（例如处（例如静态工作点静态工作点UQ）存在）存在各阶各阶 导数导数, 则电流则电流i可以在该点附近展开可以在该点附近展开: （3）幂级数分析法（）幂级数分析法（函数连续，各阶导数存在函数连续，各阶导数存在） n Q Q n Q Q QQQ Uu n Uf

20、Uu Uf UuUfUfi )( ! )( )( ! 2 )( )( )( )( 2 :cos时当tUUu ssQ 输出电流的频率分量仍可表示为：输出电流的频率分量仍可表示为：o=ns n=0, 1, 2, 当当u=UQ+u1+u2, u1=Um1cos1t, u2=Um2cos2t时：时： i中的频率分量中的频率分量o=|p1q2| p、q=0, 1, 2 输入信号各次谐波的各种不同组合输入信号各次谐波的各种不同组合, 包含有直流分量。包含有直流分量。 如果如果Um2Um1, 则可以认为工作状态主要由则可以认为工作状态主要由UQ与与u1决定决定, 若在交变工作点若在交变工作点(UQ+u1)处

21、将输出电流处将输出电流i展开展开, 可以得到：可以得到： n Q n Q QQQ uuUf n uuUf uuUfuUfuuUfi 21 )(2 21 21121 )( ! 1 )( ! 2 1 )( )()( 因为因为u2很小很小, 可忽略可忽略u2的二次及以上各次谐波分量的二次及以上各次谐波分量, 简化简化 为为: i f(UQ+u1)+f(UQ+u1)u2 = I0(t)+g(t)u2 其中其中 I0(t)=f(UQ+u1) , g(t) = f(UQ+u1) （4） 线性时变参量分析法线性时变参量分析法 tUtnggtnIIi m n n n on22 1 10 1 100 cos)c

22、os(cos 若将若将I0(t)和和g(t)的的傅里叶级数代入傅里叶级数代入i表达式，表达式， 可求得可求得 i中含有中含有直流分量，直流分量， 1的各次谐波分量以及的各次谐波分量以及 |n12|分量分量(n=0, 1, 2, )。与。与o=|p1q2| p、q=0, 1, 2比较，减少比较，减少了许多组合频率分量。了许多组合频率分量。 )sinsincos(cos )sinsincos(cos: coscos: cos)cos1 (: ttttUu ttttUuSSB ttUuDSB ttmUuAM ccSSBSSBL ccSSBSSBH cDSBmDSB ccmAM 或 信号 信号 信号

23、5.4 普通调幅波的产生普通调幅波的产生电路电路 三三种信号都有一个调制信号和载波的乘积项种信号都有一个调制信号和载波的乘积项，所以，所以 振幅调制电路的实现是以乘法器为核心的频谱线性搬移振幅调制电路的实现是以乘法器为核心的频谱线性搬移 电路电路。 高电平调制高电平调制：功放和调：功放和调 制同时进行。制同时进行。 低电平调制低电平调制：只调制。：只调制。 uo(t)=k(U直 直+u)cosct ttmUtu cacAM coscos1 IN1：载波：载波 IN2:调制信号调制信号 5.4.1低低电平电平 调幅调幅电路电路 5.4.2高高电平调幅电路电平调幅电路 输入信号输入信号uc(t)=

24、Uimcosct 输出输出LC回路调谐在回路调谐在c上上 =kEC+u(t)cosct 只能工作在过压区只能工作在过压区， 产生产生普通调幅波。普通调幅波。 则则输出信号输出信号uo(t)=Ucmcosct 固定丙类谐振功放的固定丙类谐振功放的UBB、 、Uim和 和 R，在过压状态时，在过压状态时,Ucm随随UCC(t)近近 似线性变化。似线性变化。 解调是调制的逆过程解调是调制的逆过程，是是 从高频已调波中恢复出原低频从高频已调波中恢复出原低频 调制信号的过程调制信号的过程。振幅调制的。振幅调制的 解调又称为检波。解调又称为检波。 5.5 普通普通调幅调幅波波AMAM的解调的解调电电 路路

25、 t 调幅波调幅波 检波检波输出输出 t 调幅波频谱调幅波频谱 c+ c- - c 输出信号频谱输出信号频谱 AM有两种解调方法：相干解调有两种解调方法：相干解调 和非相干解调。和非相干解调。 非相干解调：利用某些元件的非线性特性对调幅信号进非相干解调：利用某些元件的非线性特性对调幅信号进 行非线性变换，实现解调。不需要本地载波作为相干信行非线性变换，实现解调。不需要本地载波作为相干信 号，称为非相干解调。方法有小信号平方律检波和大信号，称为非相干解调。方法有小信号平方律检波和大信 号包络检波。号包络检波。 1. 基本基本工作原理工作原理 00 0 )( u uug ti 加在二极管上的正向电

26、压为加在二极管上的正向电压为u=ui-uo。 假定二极管导通电压假定二极管导通电压Uj为为零零, 且伏且伏 安特性为安特性为: 二极管导通二极管导通时，电容充电，充电时，电容充电，充电时间常数为时间常数为rdC（ rd 为二极管导通电阻）；二极管截止为二极管导通电阻）；二极管截止时，电容放电，放电时，电容放电，放电 时间常数为时间常数为RC。由于。由于rd很很小，因此小，因此一般有一般有rdCRC。 此电路有三个特点：此电路有三个特点： 二极管导通二极管导通与否，不仅与否，不仅与输入电压与输入电压ui有关，还有关，还取决取决 于输出电压于输出电压uo。 电容电容C上的电压就是输出电压上的电压就

27、是输出电压u0。 5.5.2大信号峰值大信号峰值包络检波器包络检波器 + uD - - + - - uo uD= ui- - uo + - - ui + - - ui VD R C 因为因为rdC较小，充电很快，较小，充电很快， 电容上电压建立的很快，输电容上电压建立的很快，输 出电压出电压uo(t) 很快增长。很快增长。 ui(t)达到峰值开始下降以后，达到峰值开始下降以后， 随着随着ui(t)的下降，的下降，当当ui(t)= uo(t)， 即即uD= ui- -uo=0时，二极管截止。时，二极管截止。 C把导通期间储存的电荷通过把导通期间储存的电荷通过 R放电。因放电常数放电。因放电常数R

28、C较大，较大， 放电较缓慢。放电较缓慢。 ui(t)uo(t) u i(t)与与uo(t) t i充 充 i放 放 + - RC低通滤波电路的作用：低通滤波电路的作用： 对对u开路，开路，对对uc短路。短路。 R C 1 R C c 1 UDC u(t) uc t uo(t) 检波器的实际输出电压为：检波器的实际输出电压为： uo(t) = u(t)+UDC+uc 当电路元件选择正确时，高频当电路元件选择正确时，高频 纹波电压纹波电压uc很小，可以忽略，很小，可以忽略， 输出电压为：输出电压为：uo(t)=u(t)+UDC 包含了包含了直流及低频调制分量直流及低频调制分量。 + uD- ui

29、+ - - C VD R + - - uo 2.检波检波 效率效率dima mo d Um U 包络线的低频幅度 检出的音频电压幅度 ui(t) t Uo 在在d=1时时，uo=Uim。 ttmUuu caimAMi cos)cos1 ( 输出输出 tUtu cimi cos)( u i(t)与与uo(t) t ui(t)uo(t) UDC u(t) uc t uo(t) im o d U U 输入电压幅度 整出的直流电压 在如图所示的检波电路中，输入调幅波在如图所示的检波电路中，输入调幅波 us(t)=0.9(1+0.3 cos2103t)cos2106t (V)， C1=C2=0.005u

30、F，C3=5uF，R1=400，R2=5K， R3=5K，已知其检波效率为，已知其检波效率为1，试求图中端点，试求图中端点1， 2，3的电压的电压u1(t)，u2(t)，u3(t)以及电容以及电容C3和电阻和电阻 R1上的电压上的电压uc3(t)，uR1(t)。 C1、C2对低频交流对低频交流 （f=103Hz）开路开路， 对高频对高频（f=106Hz） 短路，短路， C3对交流对交流短短 路。路。 包络检波器常作为超外差接收机包络检波器常作为超外差接收机中放末级的负载中放末级的负载， 故其输入阻抗对前级的有载故其输入阻抗对前级的有载Q值及回路阻抗有直接影值及回路阻抗有直接影 响响，这也是包络

31、检波器的主要缺点。这也是包络检波器的主要缺点。 + - - uo 中放末级中放末级 Rs VD R CsC Ls is Ri + - - ui 为了减小检波器为了减小检波器对中放对中放 末级的末级的影响，希望检波器影响，希望检波器 有较大的输入电阻。有较大的输入电阻。 若若ui =Uim cosct，uo为直流。为直流。 R U R U o i im 22 2 222 22 2 RR R U U R do im i 根据功率根据功率不变原理（忽略不变原理（忽略VD和和C的损耗）的损耗） Ls、Cs并联谐振回路的谐振频率并联谐振回路的谐振频率fo=106Hz Rs=20k，R=10k，C=0.0

32、1u，设检波效率为，设检波效率为1 求：等效输入电阻求：等效输入电阻Ri？)(102cos5 . 0 6 mAtis )(102cos)102cos5 . 01 (5 . 0 63 mAttis Ui=? U0=? ui R UCC C uo R U R U o i im 22 ) 1( 2 2 ) 1(R Ri 3.输入电阻输入电阻 4.检波失真（检波失真（1）对角线失真：）对角线失真： 来源于来源于电容电容 来不及来不及放电放电 a a L m m CR 2 1 调幅指数越调幅指数越大，调制大，调制信号的频率越信号的频率越高，时间常数高，时间常数RC的的 允许值越小。允许值越小。 避免对角

33、线失真避免对角线失真 的条件：的条件： 为了取出低频调制信号，为了取出低频调制信号， 加隔直电容。加隔直电容。 （2）割底失真）割底失真 通常通常Cc取值较大取值较大 ( (一般为一般为510F) ) i C R C 1 ui=Uim(1+ma cost) cosct d=1时时， uo = Uim (1+ma cost) L Li im R R RR U U Li L Li RR R RRR i R 并 L i im R RR U mU L aim )1 ( 避免割避免割底失真底失真 的条件：的条件： 割底失真割底失真 ui=Uim(1+ma cost) cosct d=1时时， uo =

34、Uim (1+ma cost) L i im R RR U mU L aim )1 ( L Li Li i a R RR RR R m 并 L Li Li R RR RR 减小交直流负载之间的差别，能减小交直流负载之间的差别，能减小割底失真减小割底失真 的产生。的产生。 检波器的低频交流负载R 检波器的直流负载R a m 一一是在检波器与下一级是在检波器与下一级 电路之间插入一级射随电路之间插入一级射随 器（输入阻抗高）器（输入阻抗高）： 二是采用下图所示的改进二是采用下图所示的改进 电路电路, 将检波器直流负载将检波器直流负载R分分 成成R1和和R2两部分：两部分： 在实际电路中在实际电路中

35、, 有两种措施可减小交直流负载有两种措施可减小交直流负载 之间的差别。之间的差别。 通常通常R1/R2=0.1-0.2， 以免输出到后级的信以免输出到后级的信 号减小太多。号减小太多。 5.5.3普通调幅波同步解调（相干解调）电路普通调幅波同步解调（相干解调）电路 同步解调（相干解调同步解调（相干解调）：将调幅信号与一本地载）：将调幅信号与一本地载 波信号相乘，以得到调制信号分量。这个本地载波信号相乘，以得到调制信号分量。这个本地载 波信号是在接收设备内产生的，并且与调幅信号波信号是在接收设备内产生的，并且与调幅信号 中的载波中的载波相干相干，或者说是，或者说是同步同步的，即本地载波的，即本地

36、载波和和 调幅信号中载波的调幅信号中载波的频率相同频率相同，二者的，二者的相位也应相相位也应相 同或有很小的相位差同或有很小的相位差。 ttmUu tUu cacm ecrmr coscos1 ,cos 若 ecceccacmrmro tttttmUKUuuucoscoscos1 2 1 ecca tttmUu coscos1 若同频同相：若同频同相：tmUu a cos1 产生本地同步信号产生本地同步信号 是相干解调的关键。是相干解调的关键。 普通调幅波中含有足够大的载波信号，因此本地信号普通调幅波中含有足够大的载波信号，因此本地信号 可用一个中心频率为可用一个中心频率为c的窄带滤波器直接从

37、调幅信号的窄带滤波器直接从调幅信号 中得到。中得到。 同步检波电路比包络检波电路同步检波电路比包络检波电路复杂，而且复杂，而且需要一个需要一个 同步信号，但同步信号，但检波的线性度检波的线性度好，好， 不不存在对角线失真和存在对角线失真和 割割底失真问题。底失真问题。 uo(t)=k(U直 直+u)cosct ttKtu cDSB coscos IN1：载波；：载波；IN2:调制信号调制信号 5.6抑制载波调幅波的产生和解调电路抑制载波调幅波的产生和解调电路 1.DSB的产生的产生 ttUkUtu cccDSB )cos()cos( 2 1 )( 由由DSB信号经过边带滤波器滤除了一个边带而形

38、信号经过边带滤波器滤除了一个边带而形 成，成，如：如： 2. SSB的产生的产生 (1) (1) 滤波法滤波法 有三种基本的电路实现方法：滤波法、相移法和移相有三种基本的电路实现方法：滤波法、相移法和移相 滤波法滤波法 ： 上边带滤波器上边带滤波器 SSBH u 下边带滤波器下边带滤波器 SSBL u 乘法乘法 器器 u c u DSB u 如如min很小很小, 则上、下两个边带相隔很则上、下两个边带相隔很近，用近，用滤波滤波 器完全取出一个边带而滤除另一个边带是很困难的器完全取出一个边带而滤除另一个边带是很困难的。 （2）相移法相移法 ttUttUtUtu cccSSBH sinsincos

39、coscos)( ttUttUtUtu cccSSBL sinsincoscoscos)( tU cos SSBH u SSBL u tU cc cos 乘法乘法 器器 乘法乘法 器器 00相移相移 00相移相移 加法加法 器器 减法减法 器器 tU cc sin tU sin 不需要复杂的滤波器，但在一个不需要复杂的滤波器，但在一个频带内频带内都要得到都要得到90 相移不容易。相移不容易。 （3）相移）相移滤波法滤波法 抑制载波调幅波的解调电路抑制载波调幅波的解调电路 由于双边带和单边带调幅由于双边带和单边带调幅信号的包络并不反映信号的包络并不反映 调制信号的变化规律，不能采用包络检波器，只

40、调制信号的变化规律，不能采用包络检波器，只 能使用同步解调方法。能使用同步解调方法。 ttUu tUu cim ecrmr coscos ,cos 若 ecceccimrmro tttttUKUuuucoscoscos 2 1 ecc tttUu coscos 若同频同相：若同频同相：tUu cos DSB中不含固定的载波分量，为了在接收端恢复载波，中不含固定的载波分量，为了在接收端恢复载波， 可以采用非线性变换方法。将可以采用非线性变换方法。将DSB信号进行倍频、滤信号进行倍频、滤 波、再分频，可得到所需要的载频。波、再分频，可得到所需要的载频。 3.DSB的同步解调的同步解调 tt c c

41、oscos1 tUu tUu cim ecrmr )cos( ,cos 若 ecceccro ttttttUuuucoscos ecc tttUu cos若同频同相：若同频同相：tUu cos 在在AM和和DSB中，若同频不同相，相位差只影响解调幅中，若同频不同相，相位差只影响解调幅 度，不会导致失真。而在度，不会导致失真。而在SSB中，会导致失真。所以在中，会导致失真。所以在 SSB中，对载波恢复的要求更严格。中，对载波恢复的要求更严格。 ecca tttmUu coscos1 ecc tttUu coscos 4.SSB的的 同步解调同步解调 tUu tUu cim ecrmr )cos( ,cos 若 ecc tttUu cos若同频同相：若同频同相：tUu cos 本地载波信号的恢复：（本地载波信号的恢复：（1）在发射）在发射SSB时加入导频信时加入导频信 号；（号；（2）在本地产生频率为）在本地产生频率为c的振荡，当然不可能同的振荡，当然不可能同 频同相，实际上不属于相干解调，但只要频率差在容许频同相，实际上不属于相干解调，但只要频率差在容许 范围内，对信息的传递并不影响。范围内，对信息的传递并不影响。 4.SSB的的 同步解调同步解调 1. 普通调幅