DSB波的调制与解调课程设计报告(2)

- 6 -

将载于高频振荡信号上的调制信号恢复出来的过程。调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。它保持着高频载波的频率特性，调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。 当输入的调制信号有直流分量时，称为AM调制；没有直流分量时，称为双边带调制（DSB调制）。本设计设计内容为双边带调制（DSB调制）。DSB调制中，高频载波与调制信号相乘，由傅立叶变化的性质可知，在时域中两个信号相乘，则对应在频域中对这两个信号进行卷积。而由高等数学知识可知，一个函数与单位脉冲函数卷积的结果，就是将其图形由坐标原点平移到该脉冲函数处。所以，若以高频载波信号与调制信号相乘，其结果就相当于把调制信号频谱图形由原点平移至载波频率处（因为余弦函数的频谱图形是一对脉冲函数），其幅值减半。所以幅值调制过程就相当于频率搬移过程。为避免调幅波的重叠失真，要求载波频率必须大于测试信号的最高频率，实际应用中，往往选择载波频率至少数倍甚至数十倍于信号中的最高频率。

二、DSB调制原理：

低频信本地载波 号 图3.1 DSB信号调制与解调总系统框图

三、DSB调制与解调 1.双边带调制原理： （1）双边带调制波分析

1）定义：仅传输标准调幅波中两个边带调制的方式称为抑制载波的双边带调制。 2）DSB传送原因：调幅波中惟有上下边频分量才反映调制信号的频谱结构，载波分量仅起到频谱搬移作用。从传输观点来看，占有绝大部分功率的载波分量是无用的，在传输中将其抑制掉，可节省发射功率。所以用双边带波传送比AM波传送好。 3）数学表达式：

设载波为uC(t)=Ucosωct，单频调制信号为uΩ(t)=UΩcosΩt (Ω〈〈ωc)，则双边带调幅信号为:

uDSB(t)=kuΩ(t)uc(t)=kUΩUcosΩtcosωct

- 7 -

=kUΩU［cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t］， 其中k为比例系数。

可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信带宽的两倍。

需要注意的是, 双边带调幅信号不仅包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号uDSB(t)与载波信号uc(t)同相；在调制信号负半周, cosΩt为负值, uDSB(t)与uc(t)反相。 所以, 在正负半周交界处, uDSB(t)有180°相位突变。

如下图所示：

图3.2

图3.3. DSB调幅波形与频谱

因为双边带信号不包含载波，所以发送的全部功率都载有信息，功率有效利用率高。 2、DSB的解调： (１)解调原理

解调是调制的逆过程，其作用是从接受的已调信号中恢复调制信号。解调方法分为两类：相干解调（同步检波）与非相干解调（包络检波）。

- 8 -

1）同步解调：也称相干解调。将调幅波与原载波信号再次相乘，则频域图形将再一次进行搬移，其结果就是在频谱图上，在正负2f 处有信号，其幅值变为原来的1／4.而在原点处也出现了幅值为1/2的信号，所以用低通滤波器后，就可以复原信号。这一过程称为同步解调。“同步”是指解调时所乘信号与调制时的载波信号具有相同的频率和相位。 2）包络检波：也称非相干解调。若把调制信号进行偏置，叠加一个直流分量A使偏置后的信号都具有正电压，那么调幅波的包络恢复原调制信号的形状。把该调幅波简单地整流、滤波就可以恢复原调制信号。一个简单的包络检波器，就是调幅波两端中一端经过一个二极管，然后经过一个RC的并联电路，再返回另一端。输出信号从R两端取出。实际该电路就是由一个二极管和一个RC低通滤波器组成。

由于ＤＳＢ信号为抑制载波的调幅波，其包络不再与调制信号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来恢复信号，而是要采用同步检波。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已调信号的频谱回到原来的调制信号频谱位置。同步检波又分为乘积型和叠加型。本设计采用乘积型同步检波方式。同步检波时，为了无失真地恢复调制信号，接收端必须提供一个与接收的已调载波同频同相的本地载波，它与接收的已调信号相乘后，经低通滤波器取出低频分量，即可得到调制信号。 其框图如下图所示，

图3.5 同步检波系统框图

设输入为单频调制的双边带信号

uDSB(t)= UscosΩtcosωct (Ω〈〈ωc)

并假设载波信号与原载波信号同频同相，则

ur(t)= Urcos(ωct)，

相乘器的输出信号

u'o(t)=KUsUrcosΩtcosωctcos(ωc)

- 9 -

=KUsUｒcosΩt+KUsUｒ[ cos(2ωc+Ω)t]+KUsUｒ[ cos(2ωc-Ω)t]

第一项与cosΩt成正比，是反应调制信号变化规律的有用分量，后两项为2ωC的双边带调制信号，为无用的寄生分量，通过低通滤波将高频分量滤除，即可得到uΩ(t)=KUsU

ｒ

cosΩt，即实现了检波。．

3、乘法器原理：

接在1端的是调制信号，接在2端与3端的1千欧电阻用作反馈电阻，以扩大调制信号的线性动态范围；接在5端的6.8千欧电阻用来控制电流源电路的电流值I；接在6端与9端的3.9千欧电阻为两管的集电极负载电阻；从+12V电源到7端、8端的电阻为至

提供基极偏置电压；7端输入高频载波；双差分对的工作特性取决于载波输入电压振幅V。当V>26mV时，电路工作于线性状态。当同时加入载波与调制信号后，输出回路即为载波被抑制的DSB-SC. 四、单元电路设计： 1. 调制电路图：

图4.1调制电路图

1.1输入波形：

①高频载波频率f=500kHz ，载波幅值0.1V；：

0

- 10 -

图4.2高频载波波形图

频谱：

③ 调制信号频率f=3kHz ，调制幅值1V：

?

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库DSB波的调制与解调课程设计报告(2)在线全文阅读。