课程设计一、模拟线性调制系统-标准的AM调制

1、高频电子线路课程设计说明书设计题目：模拟线性调制系统-标准的AM调制 学 院： 贵州大学明德学院 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信11151 学 号： 肖行行 112003110141 肖 博 112003110140 汪家栋112003110135 学生姓名： 肖行行 肖博 汪家栋 指导教师： 宁阳 2013年12月12日高频电子线路课程设计任务书一、课程设计的目的高频电子线路课程设计是专业实践环节之一，是学习完高频电子线路课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握模拟通信系统的基本原理极其构造和运用，特别是理论联系实践，提高学生的综合应用能力。二、课程设计的内容与任务 1.内容

2、：课程设计一、模拟线性调制系统-标准的AM调制课程设计二、模拟线性调制系统-DSB-VC 课程设计三、模拟线性调制系统-SSB-VC课程设计四、模拟线性调制系统-大信号包络检波 课程设计五、模拟线性调制系统-相干检波课程设计六、模拟角度调制-FM直接调制课程设计七、模拟角度调制-FM间接调制课程设计八、模拟角度调制-相位鉴频课程设计九、模拟角度调制-比例鉴频2.任务：学生自由组合，3-4人为一组，任选一个课题为自己的课程设计题目，各组所选题目不能重复，各组独立完成自己的任务。三、课程设计的要求1、通过资料查阅和学习，了解模拟通信系统的基本原理极其构造的一般方法。2、参考和研究一些公司的规划和配

3、置方案，结合高频电子线路课程中所学知识，积极完成设计任务。3、对于课程设计完成所需的软件进行必要的学习和操作，确定课题实现的方案配置并进行仿真实现。4、认真按时完成课程设计说明书。四、课程设计的时间 2013-2014年度第一学期教学第17周，共 1周（5个工作日）五、课程设计的说明书撰写规范1、在完成任务书中所要求的课题外，要撰写课程设计说明书1份 (不少于3000字，10-15页)，逻辑清楚，文字通顺，版面整洁，图表规范。课程设计说明书须每组一份，独立完成。2、设计说明书顺序为1、封面、2、任务书、3、目录、4、摘要、5、正文、6、参考文献(资料)、7、理论答辩作业等内容，以及附图或附件等

4、材料。正文包括课程设计的目的、课程设计的内容，课程设计的相关知识和技术。3、题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。4、请在设计说明书注明同学各自完成的任务六、课程设计参考资料1、参考书：1樊昌信.通信原理. 国防工业出版社,2007.12、教材： 2张肃文.高频电子线路.高等教育出版社.2009.2目 录一、摘要 1二、整体设计 2 2.1 AM调制设计 2 2.2 AM解调设计 2 2.3AM调制流程图 4三、振幅调制产生原理4 四、AM调制 (常规双边带调制) 原理5 五、调幅方案分析6（1）标准调幅波（AM）产生原理6（2）普通调幅波标准

5、波形及失真波形 8 （3) 调制系统框图 9 （4)运行系统，观察结果波形10六、总结12七、参考文献 12八、任务分配 12九、理论答辩 13一、摘要调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号（通常是音频）的规律而变化的调制电路。幅度调制电路有多种电路型式，现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后，即可产生普通调幅波。本课题其理论意义十分广泛且重要，涉及方面广，而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，对以往学过的知识是

6、一次全面的复习，同时也将理论知识应用到实践中。用待传输出的基带信号去改变高频载波信号的振幅，称为调幅。在有关的非线性电子线路中，普通调幅波电路大多采用高电平调幅形式调幅电路，而抑制载波的双边带调幅电路采用低电平调幅的形式，两种形式的电路是分裂开来进行分析。即在许多文献中，只对调幅系数1 时的各项参数进行分析，而对于普通调幅波当调幅系数1 时，认为调制波形产生严重失真。这是由于采用了高电平调幅电路，在这类电路中，为了提高效率，往往采用工作在乙类或丙类状态的基极或集电极调幅电路，此时调制器只是在载波信号和调制信号均为正值时能完成乘法运算。而采用四象限模拟相乘器低电平调幅电路，能够实现为任意值的调幅

7、，结论证明，调幅系数为任意值的已调信号在发送端是可以实现，在接收端是可以解调的。在通信系统中，从消息变换过来的信号是频率很低的电信号，其频谱特点是包括(或不包括)直流分量的低通频谱，如电话信号的频率范围在 300到3000Hz，称为基带信号，这种基带信号在很多信道中不能直接传播。为了使基带信号适宜在信道中传输，就需要采用调制解调技术。调制通常可以分为模拟调制和数字调制两种方式。第 12 页二、整体设计 2.1 AM调制设计标准调幅就是常规双边带调制，简称调幅（AF）。假设调制信号m(t)的平均值为0，将其叠加一个直流偏量后与载波相乘(图2-1),即可形成调幅信号。 载波乘法器加法器m(t) S

8、(t)图2-1 AM调制模型AM信号的时域和频域表达式分别为 SAM=(t)A0+m(t)coswc(t)=A0coswc(t)+m(t)coswc(t) (1) SAM()= A0(+C)+ (-)+1/2M（+）+M(-C) （2） 式中，A0为外加的直流分量；m(t)可以是确知信号也可以是随机信号，但通常认为其平均值为0，即 m(t) =0 。AM信号的频谱SAM(t)是由载频分量和上、下两个边带组成（通常称频谱中画斜线的部分为上边带，不画斜线的部分为下边带）。上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。显然，无论是上边带还是下边带，都含有原调制信号的完整信息

9、。故AM信号是带有载波的双边带信号，它的带宽为基带信号带宽的两倍，即BAM=2Bm=2fH (3)式中，Bm=fH为调制信号m(t)的带宽，fH为调制信号的最高频率。2.2 AM解调设计（1） AM信号的解调原理及方式 解调是将位于载波的信号频谱再搬回来，并且不失真的恢复出原始基带信号。解调的方式有两种：相干解调和非相干解调。相干解调适用于各种线性调制系统，非线性解调一般适用于幅度调制（AM）信号。（2）相干解调相干解调也叫同步检波。解调与调制的实质一样，均是频谱搬移。解调是把在载频位置的以调信号的谱搬回到原始基带位置。由AM信号的频谱可知，如果将已调信号的频谱搬回到原点位置，即可得到原始的调

10、制信号频谱，从而恢复出原始信号。解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现。 载波低通滤波器乘法器S（t） m(t)图2-2 相干解调原理图SAM(t)coswct=A0+m(t)cos2wct=1/2A0+m(t)+1/2A0+m(t)cos2wct2.3AM调制流程图 开始 为各个变量赋初值生成源信号m(t)对m(t)进行AM调制计算带宽画出AM信号波形画出AM相干解调波形画出AM频谱图 结束图2-3 AM调制流程图三、振幅调制产生原理所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上，再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具，也叫载波。振幅调制，就是由调制信

11、号去控制高频载波的振幅，直至随调制信号做线性变化。在线性调制系列中，最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅，简称为调幅（AM）。为了提高传输的效率，还有载波受到抑制的双边带调幅波（DSB）和单边带调幅波（SSB）。在频域中，已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移；在时域中，已调波包络与调制信号波形呈线性关系。标准振幅调制（Amplitude Modulation, AM）是一种相对便宜的，质量不高的调制形式，主要用于声频和视频的商业广播。我们讨论单频信号的调制情况。如果设单频调制信号，载波，那么调幅信号（已调波）可表示为： (2-1)式中，为已调波的瞬时振幅值（也称为调幅波的包络函数）。由于

12、调幅信号的瞬时振幅与调制信号成线性关系，即有： (2-2)四、 AM调制 (常规双边带调制) 原理假设调制信号m(t)的平均值为0，将其叠加一个直流偏量A后与载波相乘（如图1-1所示），即可形成调幅信号。其时域表示式为其中，m(t) 调制信号，均值为0，可以是确知信号也可以是随机信号A0 常数，表示叠加的直流分量wc=2fc为载波信号的角频率图1-1 AM调制系统原理调制的波形如图1-2所示：由波形可以看出，当满足条件： |m(t)| £ A0时，其包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。否则，出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真。但是，可以 采用其

13、他的解调方法，如同步检波 图1-2 波形图 五、调幅电路方案分析1、标准调幅波（AM）产生原理 调制信号是只来来自信源的消息信号（基带信号），这些信号可以是模拟的，亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波，它可以是正弦波，亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。载波由高频信号源直接产生即可，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调幅波的载波，调制信号由低频信号源直接产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波，工作原理如图。设载波信号乘法器加法器标准调幅波基带调制信号高频载波普通调幅波的频谱图如图所示：幅度上边带下边带0 普通调幅波的频谱图 2、普通调幅波标准波形及失真波形 普通调幅波示意

14、图如图所示：标准调幅波示意图由图可见，调幅波中载波分量占有很大比重，因此信息传输效率较低，称这种调制为有载波调制。显然，AM波正负半周对称时：调幅度为：图所示为产生失真时的波形: Ma>1时的过调制波形 3、调制系统框图调制系统框图4.运行系统，观察结果波形 AM调制波形图如图2-1所示： AM调制波形图结果与分析：要使输出已调信号的幅度与输入调制信号m(t)呈线性对应关系，应满足A0大于等于| m(t)|max,否则会出现过调制现象。本实验中，不存在过调制现象，调整图中A0的增益可观察到过调制现象。 六、总结在这一周的时间里我在做“AM调制器的设计”。在这一过程中，真切感觉到自己知识能

15、力的匮乏，好多东西都只是知道一些皮毛，真正搞懂会应用的东西很少。或许一个人的进步需要一个缓慢的过程，在过程中需要不断地借鉴，学习，汲取别人的东西。同别人的成果中攫取知识和营养，然后把它变成自己的东西。收获之一是不做系统或者东西，许多细小的环节是注意不到的。而这诸多环节往往影响你整个系统的正常运转。这可真应验了那句话“细节决定一切”。总之，在这次课程设计的制作的过程中学到了很多东西，能力也有相应的提升。七、参考文献:1、参考书：1樊昌信.通信原理. 国防工业出版社,2007.12、教材： 2张肃文.高频电子线路.高等教育出版社.2009.2八、任务分配 设计说明：肖行行 仿 真：肖 博 理论答辩：汪家栋九、理论答辩1、 简述模拟线性调制系统的几种方法幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化的过程 ，常分为标准调幅（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）等。2、 标准AM调制的特点AM调制接收设备简单，功率利用率低，抗干扰能力差，在传输中如果载波遇到信道的选择性衰落，则在包络检波时会出现过调失