課程設(shè)計(jì)模擬線性調(diào)制系統(tǒng)-標(biāo)準(zhǔn)的AM調(diào)制匯總

1、高頻電子線路課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目： 模擬線性調(diào)制系統(tǒng) - 標(biāo)準(zhǔn)的 AM調(diào)制學(xué)院：貴州大學(xué)明德學(xué)院專業(yè)：電子信息工程班級(jí)：電信 11151學(xué)號(hào)：肖行行 112003110141肖 博 112003110140汪家棟 112003110135學(xué)生姓名：肖行行 肖博 汪家棟指導(dǎo)教師：寧陽2013 年 12 月 12 日高頻電子線路課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、課程設(shè)計(jì)的目的 高頻電子線路課程設(shè)計(jì)是專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，是學(xué)習(xí)完高頻電子線路課程后進(jìn)行的一 次全面的綜合練習(xí)。 其目的讓學(xué)生掌握模擬通信系統(tǒng)的基本原理極其構(gòu)造和運(yùn)用， 特別是理論 聯(lián)系實(shí)踐，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容與任務(wù)1. 內(nèi)容：課程設(shè)計(jì)

2、一、模擬線性調(diào)制系統(tǒng) - 標(biāo)準(zhǔn)的 AM調(diào)制課程設(shè)計(jì)二、模擬線性調(diào)制系統(tǒng) -DSB-VC 課程設(shè)計(jì)三、模擬線性調(diào)制系統(tǒng) -SSB-VC 課程設(shè)計(jì)四、模擬線性調(diào)制系統(tǒng) - 大信號(hào)包絡(luò)檢波 課程設(shè)計(jì)五、模擬線性調(diào)制系統(tǒng) - 相干檢波課程設(shè)計(jì)六、模擬角度調(diào)制-FM直接調(diào)制課程設(shè)計(jì)七、模擬角度調(diào)制-FM間接調(diào)制課程設(shè)計(jì)八、模擬角度調(diào)制- 相位鑒頻課程設(shè)計(jì)九、模擬角度調(diào)制- 比例鑒頻2. 任務(wù)：學(xué)生自由組合， 3-4 人為一組，任選一個(gè)課題為自己的課程設(shè)計(jì)題目，各組所選題目 不能重復(fù)，各組獨(dú)立完成自己的任務(wù)。三、課程設(shè)計(jì)的要求1、通過資料查閱和學(xué)習(xí)，了解模擬通信系統(tǒng)的基本原理極其構(gòu)造的一般方法。2、參考和

3、研究一些公司的規(guī)劃和配置方案，結(jié)合高頻電子線路課程中所學(xué)知識(shí)，積極完成設(shè)計(jì) 任務(wù)。3、對于課程設(shè)計(jì)完成所需的軟件進(jìn)行必要的學(xué)習(xí)和操作，確定課題實(shí)現(xiàn)的方案配置并進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。4、認(rèn)真按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)說明書。四、課程設(shè)計(jì)的時(shí)間2013-2014 年度第一學(xué)期教學(xué)第 17 周，共 1 周（ 5 個(gè)工作日）五、課程設(shè)計(jì)的說明書撰寫規(guī)范1、在完成任務(wù)書中所要求的課題外， 要撰寫課程設(shè)計(jì)說明書 1 份 （ 不少于 3000 字，10-15 頁） ， 邏輯清楚，文字通順，版面整潔，圖表規(guī)范。課程設(shè)計(jì)說明書須每組一份，獨(dú)立完成。2、設(shè)計(jì)說明書順序?yàn)?1、封面、2、任務(wù)書、3、目錄、4、摘要、5、正文、6、參考

4、文獻(xiàn) （資料）、7、理論答辯作業(yè)等內(nèi)容，以及附圖或附件等材料。正文包括課程設(shè)計(jì)的目的、課程設(shè)計(jì)的 內(nèi)容，課程設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)和技術(shù)。A43、題目字體用小三，黑體，正文字體用五號(hào)字，宋體，小標(biāo)題用四號(hào)及小四，宋體，并用 紙打印。4、請?jiān)谠O(shè)計(jì)說明書注明同學(xué)各自完成的任務(wù)六、課程設(shè)計(jì)參考資料1、參考書： 1 樊昌信 . 通信原理 . 國防工業(yè)出版社 ,2007.12、教材： 2 張肅文 .高頻電子線路 . 高等教育出版社 .2009.2目錄一、摘要 1二、整體設(shè)計(jì) 22.1 AM 調(diào) 制 設(shè)計(jì) 22.2 AM解調(diào)設(shè)計(jì)22.3AM 調(diào)制流程圖 4三、振幅調(diào)制產(chǎn)生原理 4四、AM調(diào)制 （ 常規(guī)雙邊帶調(diào)制

5、） 原理 5五、調(diào)幅方案分析 6（1）標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（ AM）產(chǎn)生原理 6（ 2）普通調(diào)幅波標(biāo)準(zhǔn)波形及失真波形 8（ 3） 調(diào)制系統(tǒng)框圖 9（4） 運(yùn)行系統(tǒng)，觀察結(jié)果波形 10六、總結(jié) 12七、參考文獻(xiàn) 12八、任務(wù)分配 12九、理論答辯 13、摘要調(diào)幅電路又稱幅度調(diào)制電路， 是指能使高頻載波信號(hào)的幅度隨調(diào)制信號(hào) （通常是音頻） 的規(guī)律 而變化的調(diào)制電路。幅度調(diào)制電路有多種電路型式，現(xiàn)介紹一種簡易的振幅調(diào)制電路，該電路的載 波由高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)放大后和調(diào)制信號(hào)經(jīng)乘法器后，輸出抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波，輸出 的雙邊帶調(diào)輻波與放大后的載波再經(jīng)過相加器后，即可產(chǎn)生普通調(diào)幅波。本課題其理論意義十分廣泛

6、且重要，涉及方面廣， 而且對電路基礎(chǔ)、 模擬電子線路、 通信電子 線路中的一些基礎(chǔ)知識(shí)要求較高，對以往學(xué)過的知識(shí)是一次全面的復(fù)習(xí)，同時(shí)也將理論知識(shí)應(yīng)用到 實(shí)踐中。用待傳輸出的基帶信號(hào)去改變高頻載波信號(hào)的振幅，稱為調(diào)幅。在有關(guān)的非線性電子線路中， 普通調(diào)幅波電路大多采用高電平調(diào)幅形式調(diào)幅電路，而抑制載波的雙邊帶調(diào)幅電路采用低電平調(diào)幅 的形式，兩種形式的電路是分裂開來進(jìn)行分析。即在許多文獻(xiàn)中，只對調(diào)幅系數(shù) 錯(cuò)誤！未找到引用 源。 1 時(shí)，認(rèn)為調(diào)制波形產(chǎn)生嚴(yán)重失真。這是由于采用了高電平調(diào)幅電路，在這類電路中，為了提高效率，往往 采用工作在乙類或丙類狀態(tài)的基極或集電極調(diào)幅電路，此時(shí)調(diào)制器只是在載波信號(hào)

7、和調(diào)制信號(hào)均為 正值時(shí)能完成乘法運(yùn)算。而采用四象限模擬相乘器低電平調(diào)幅電路，能夠?qū)崿F(xiàn)為任意值的調(diào)幅，結(jié) 論證明，調(diào)幅系數(shù)為任意值的已調(diào)信號(hào)在發(fā)送端是可以實(shí)現(xiàn)，在接收端是可以解調(diào)的。在通信系統(tǒng)中，從消息變換過來的信號(hào)是頻率很低的電信號(hào)，其頻譜特點(diǎn)是包括（或不包括 ）直流分量的低通頻譜，如電話信號(hào)的頻率范圍在300 到 3000Hz，稱為基帶信號(hào)，這種基帶信號(hào)在很多信道中不能直接傳播。為了使基帶信號(hào)適宜在信道中傳輸，就需要采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)。調(diào)制通常可 以分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩種方式。第1 頁二、整體設(shè)計(jì)2.1 AM 調(diào)制 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅就是常規(guī)雙邊帶調(diào)制，簡稱調(diào)幅(AF)。假設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t)

8、的平均值為 0，將其疊加一個(gè)直流偏量后與載波相乘 (圖 2-1), 即可形成調(diào)幅信號(hào)。載波m(t)加 法 器S(t) 乘法器圖 2-1 AM 調(diào)制模型AM信號(hào)的時(shí)域和頻域表達(dá)式分別為SAM=(t)A0+m(t)cosw c(t) =A0coswc(t)+m(t)coswc(t)(1)S AM( )= A0 ( +C)+ ( - )+1/2M (+ )+M(- C) ( 2)式中，A0 為外加的直流分量； m(t) 可以是確知信號(hào)也可以是隨機(jī)信號(hào)， 但通常認(rèn)為其平均值為 0， 即 m(t) =0 。AM信號(hào)的頻譜 SAM(t) 是由載頻分量和上、下兩個(gè)邊帶組成(通常稱頻譜中畫斜線的部分為上 邊帶

9、，不畫斜線的部分為下邊帶) 。上邊帶的頻譜與原調(diào)制信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的 鏡像。顯然，無論是上邊帶還是下邊帶，都含有原調(diào)制信號(hào)的完整信息。故AM信號(hào)是帶有載波的雙邊帶信號(hào)，它的帶寬為基帶信號(hào)帶寬的兩倍，即BAM=2Bm=2f H(3)式中， Bm=fH為調(diào)制信號(hào) m(t) 的帶寬， fH 為調(diào)制信號(hào)的最高頻率。2.2 AM解調(diào)設(shè)計(jì)( 1) AM信號(hào)的解調(diào)原理及方式解調(diào)是將位于載波的信號(hào)頻譜再搬回來，并且不失真的恢復(fù)出原始基帶信號(hào)。第2 頁 解調(diào)的方式有兩種：相干解調(diào)和非相干解調(diào)。相干解調(diào)適用于各種線性調(diào)制系統(tǒng)，非線性解調(diào)一般 適用于幅度調(diào)制（ AM）信號(hào)。（2）相干解調(diào) 相干解調(diào)

10、也叫同步檢波。解調(diào)與調(diào)制的實(shí)質(zhì)一樣，均是頻譜搬移。解調(diào)是把在載頻位置的以調(diào)信號(hào)的譜搬回到原始基帶位置。由 AM信號(hào)的頻譜可知，如果將已調(diào)信號(hào)的頻譜搬回到原點(diǎn)位置，即 可得到原始的調(diào)制信號(hào)頻譜，從而恢復(fù)出原始信號(hào)。解調(diào)中的頻譜搬移同樣可用調(diào)制時(shí)的相乘運(yùn)算 來實(shí)現(xiàn)。載波S（ t ）乘 法 器m（t） 低通濾波器圖 2-2 相干解調(diào)原理圖2SAM(t)cosw ct=A 0+m(t)cos 2wct=1/2A 0+m(t)+1/2A 0+m(t)cos2w ct第3 頁2.3AM調(diào)制流程圖圖 2-3 AM 調(diào)制流程圖三、振幅調(diào)制產(chǎn)生原理所謂調(diào)制，就是在傳送信號(hào)的一方將所要傳送的信號(hào)附加在高頻振蕩上，

11、再由天線發(fā)射出去。 這里高頻振蕩波就是攜帶信號(hào)的運(yùn)載工具，也叫載波。振幅調(diào)制，就是由調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波 的振幅，直至隨調(diào)制信號(hào)做線性變化。在線性調(diào)制系列中，最先應(yīng)用的一種幅度調(diào)制是全調(diào)幅或常 規(guī)調(diào)幅，簡稱為調(diào)幅（ AM）。為了提高傳輸?shù)男剩€有載波受到抑制的雙邊帶調(diào)幅波（DSB）和單邊帶調(diào)幅波（ SSB）。在頻域中，已調(diào)波頻譜是基帶調(diào)制信號(hào)頻譜的線性位移；在時(shí)域中，已調(diào)波包 絡(luò)與調(diào)制信號(hào)波形呈線性關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)振幅調(diào)制（ Amplitude Modulation, AM ）是一種相對便宜的， 質(zhì)量不高的調(diào)制形式，主要用于聲頻和視頻的商業(yè)廣播。我們討論單頻信號(hào)的調(diào)制情況。如果設(shè)單頻調(diào)制信號(hào) 錯(cuò)

12、誤！未找到引用源。 ，載波 錯(cuò)誤！未找第4 頁到引用源。，那么調(diào)幅信號(hào)(已調(diào)波)可表示為：錯(cuò)誤！未找到引用源。 (2-1) 式中， 錯(cuò)誤！未找到引用源。 為已調(diào)波的瞬時(shí)振幅值(也稱為調(diào)幅波的包絡(luò)函數(shù)) 。由于調(diào)幅 信號(hào)的瞬時(shí)振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系，即有：(2-2)四、AM調(diào)制 ( 常規(guī)雙邊帶調(diào)制 ) 原理假設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t) 的平均值為 0，將其疊加一個(gè)直流偏量 A 后與載波相乘(如圖 1-1 所示)，即 可形成調(diào)幅信號(hào)。其時(shí)域表示式為sAM (t) A0 m ( t )cosctA0 cos ct m(t)cos ct其中， m(t) 調(diào)制信號(hào)，均值為 0， 信號(hào)也可以是隨機(jī)信號(hào)可以是確

13、知A0 常數(shù)，表示疊加的直流分量c=2 fc 為載波信號(hào)的角頻率mtA0sm tcos ct第5 頁圖 1-1 AM 調(diào)制系統(tǒng)原理m載波s調(diào)制M的波形如圖 1-2 所示： 由波形可以看出，當(dāng)滿足條件：|m(t)| A0 時(shí)，其包絡(luò)與調(diào)制S信號(hào)波形相同，因此用包絡(luò) 檢波法很容易恢復(fù)出原始調(diào)制信號(hào)。否則，出現(xiàn)“過調(diào)幅”現(xiàn)象。這時(shí)用包絡(luò)檢波將發(fā)生失 真。但是，可以 采用其他的解調(diào)方法，如同步檢波圖 1-2 波形圖五、調(diào)幅電路方案分析1、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波（ AM）產(chǎn)生原理調(diào)制信號(hào)是只來來自信源的消息信號(hào) （基帶信號(hào)） ，這些信號(hào)可以是模擬的， 亦可以是數(shù)字的。 為首調(diào)制的高頻振蕩信號(hào)可稱為載波， 它可以是正

14、弦波， 亦可以是非正弦波 （如周期性脈沖序列 ）。載 波由高頻信號(hào)源直接產(chǎn)生即可，然后經(jīng)過高頻功率放大器進(jìn)行放大，作為調(diào)幅波的載波，調(diào)制信號(hào) 由低頻信號(hào)源直接產(chǎn)生，二者經(jīng)過乘法器后即可產(chǎn)生雙邊帶的調(diào)幅波，工作原理如圖。設(shè)載波信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅 波普通調(diào)幅波的頻譜圖如圖所示：2 、普通調(diào)幅波標(biāo)準(zhǔn)波形及失真波形普通調(diào)幅波示意圖如圖所示：標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波示意圖由圖可見， 調(diào)幅波中載波分量占有很大比重， 因此信息傳輸效率較低，稱這種調(diào)制為有載波調(diào)制。顯然， AM波正負(fù)半周對稱時(shí)：第7 頁調(diào)幅度為：圖所示為產(chǎn)生失真時(shí)的波形Ma1 時(shí)的過調(diào)制波形3、調(diào)制系統(tǒng)框圖第8 頁調(diào)制系統(tǒng)框圖4. 運(yùn)行系統(tǒng)，觀察結(jié)果波形AM 調(diào)

15、制波形圖如圖 2-1 所示：第9 頁第 10 頁AM 調(diào)制波形圖 結(jié)果與分析：要使輸出已調(diào)信號(hào)的幅度與輸入調(diào)制信號(hào) m(t) 呈線性對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)滿足 A0 大于 等于| m(t)|max, 否則會(huì)出現(xiàn)過調(diào)制現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)中，不存在過調(diào)制現(xiàn)象，調(diào)整圖中 A0 的增益可觀 察到過調(diào)制現(xiàn)象。第 11 頁六、總結(jié)在這一周的時(shí)間里我在做“ AM調(diào)制器的設(shè)計(jì)” 。在這一過程中，真切感覺到自己知識(shí)能力的匱 乏，好多東西都只是知道一些皮毛，真正搞懂會(huì)應(yīng)用的東西很少。或許一個(gè)人的進(jìn)步需要一個(gè)緩慢 的過程，在過程中需要不斷地借鑒，學(xué)習(xí)，汲取別人的東西。同別人的成果中攫取知識(shí)和營養(yǎng)，然 后把它變成自己的東西。收獲之一

16、是不做系統(tǒng)或者東西，許多細(xì)小的環(huán)節(jié)是注意不到的。而這諸多 環(huán)節(jié)往往影響你整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這可真應(yīng)驗(yàn)了那句話“細(xì)節(jié)決定一切” ?？傊谶@次課程設(shè)計(jì)的制作的過程中學(xué)到了很多東西，能力也有相應(yīng)的提升。七、參考文獻(xiàn) :1、參考書： 1 樊昌信 . 通信原理 . 國防工業(yè)出版社 ,2007.12、教材： 2 張肅文 .高頻電子線路 . 高等教育出版社 .2009.2八、任務(wù)分配設(shè)計(jì)說明：肖行行 仿 真：肖 博 理論答辯：汪家棟第 12 頁九、理論答辯1、簡述模擬線性調(diào)制系統(tǒng)的幾種方法 幅度調(diào)制是用調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波的振幅， 使其按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化的過程 ，常分為標(biāo)準(zhǔn)調(diào) 幅（ AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)制（ DSB）、單邊帶調(diào)制（ SSB）和殘留邊帶調(diào)制（ VSB） 等。2、標(biāo)準(zhǔn) AM調(diào)制的特點(diǎn) AM調(diào)制接收設(shè)備簡單，功率利用率低，抗干擾能力差，在傳輸中如果載波遇到信道的選擇性衰落， 則在包絡(luò)檢波時(shí)會(huì)出現(xiàn)