DSB_AM調制(終結版)解析

1、成績_山東理工大學電氣與電子工程學院課程設計說明書設計題目：DSP AM信號調制器專業(yè)班級： -學生姓名：-學 號：-指導教師：-起止日期：-1題目名稱（包括主要技術參數(shù)）及要求DSB7AM 信號調制器具體要求：1、 載頻fc= 25kHz （正弦信號）；2、模擬信號fm=3kHz的正弦信號；3、若用 XR-2206 實現(xiàn)時，fc和 J 可不遵守上述要求，視具體情況而設計內容及工作量1、擬訂設計方案；2、設計硬件電路；3、畫出系統(tǒng)方框圖、電路原理圖；4、撰寫設計報告書。2主要參考資料1高頻電子線路相關教材2 通信原理相關教材3實用電子電路電路手冊（模擬分冊）北京：高教出版社，19914郭世滿等

2、.數(shù)字通信一一原理技術及應用.北京：人民郵電出版社，19945鄭里等通信系統(tǒng)大規(guī)模集成電路北京：人民郵電出版社，19886 陳鴻茂等.常用電子元器件簡明手冊.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1991設計總結：3考核成績及評語日月字年吞教研霽意見日月晉年摘要信號調制可以將信號的頻譜搬移到任意位置，從而有利于信號的傳送，并且 是頻譜資源得到充分利用。調制作用的實質就是使相同頻率范圍的信號分別依托 于不同頻率的載波上，接收機就可以分離出所需的頻率信號，不致相互干擾。調 制在高頻通信領域有著廣泛的應用，同時也是信號處理應用的重要問題之一，系 統(tǒng)的仿真和分析是設計過程中的重要步驟和必要的保證。論文利用Mult

3、isimMultisim 提供的示波器模塊，對信號的調幅進行了波形分析。4AM調制優(yōu)點在于系統(tǒng)結構簡單，價格低廉，所以至今仍廣泛應用于無線但廣播。與AM信號相比，因為不存在載波分量，DSB調制效率是 100%100%我們注意到DSB信號兩個邊帶中任意一個都包含了M(w)的所有頻譜成分。論文主要是綜述現(xiàn)代通信系統(tǒng)中AM ,DSB調制的基本技術，并分別在時域討論振幅調制的基本原理，以及介紹分析有關電路組成。關鍵字：AM 調制、DSB 調制、MultisimAbstactSignal can be the spectrum of the sig nal a move to any positi on

4、, so as to facilitate the sig nal tran smissi on, andis spectrum resources can be fully used. Modulati on effect is to make the essence of the same frequency range ofsignal were relying on in different frequency carrier, the receiver can separate the n eeded as the freque ncy of thesig nal from mutu

5、al in terfere nce. In high frequency modulation communication field in a wide range ofapplications, is also the important problem of sig nal process ing applicati ons, one of the simulati on and an alysissystem is an importa nt step in the process of desig n and the n ecessary guara ntee. In the pap

6、er the oscilloscopeMultisim provide module, the attenuation to signal the waveform analysis.AM modulation advantage is that the system structure is simple, the price is low, so is still widely used in wirelessbut broadcast. Compared with AM signals, because there is no carrier component, DSB modulat

7、ion efficiency is100%. We pay attention to the DSB signal two sideband arbitrary a in clude the M (w), all of the spectrumcompositi on.Paper review of moder n commu ni cati on system AM, the basic tech no logy DSB modulati on, and separately inthe time domain discussed the basic principle of amplitu

8、de modulation, and in troduces the circuit an alysiscompositi on.KeyKey word:word: AMAM modulation,modulation, DSBDSB modulation,modulation, MultisimMultisim目錄第一章 背景知識. 5第二章 題目分析及實現(xiàn)框圖 . 62.1 題目分析.62.2 電路的總框圖 .6第三章 AM 信號的調制. 63.1 AM 信號的數(shù)學表達式 .63.2 調幅(AM)電路及仿真波形 .8第四章 DSB 信號的調制. 104.1 DSB 信號的數(shù)學表達式 . 1

9、04.2 DSB 調制電路及仿真波形 .11結束語.125參考文獻.136第一章 信號調制的基礎知識由于從消息轉換過來的調制信號具有頻率較低的頻譜分量，這種信號在許多 信道中不宜傳輸。因此，在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調制過程，同時在接受 端則需要有解調過程從而還原出調制信號。所謂調制就是利用原始信號控制高頻載波信號的某一參數(shù)，使這個參數(shù)隨調制信號的變化而變化，最常用的模擬調制方式是用正弦波作為載波的調幅(AM)(AM)、調頻(FM)(FM)、調相(PM)(PM)三種。7振幅調制方式是用傳遞的低頻信號去控制作為傳送載體的高頻振蕩波（稱為載波）的幅 度，是已調波的幅度隨調制信號的大小線性變化，而

10、保持載波的角頻率不變。在振幅調制中， 根據(jù)所輸出已調波信號頻譜分量的不同，分為普通調幅（AM ）、抑制載波的雙邊帶調幅（DSB ）、抑制載波的單邊帶調幅（SSB、等。AM 的載波振幅隨調制信號大小線性變化。DSB 是在普通調幅的基礎上抑制掉不攜帶有用信息的載波，保留攜帶有用信息的兩個邊帶。SSB 是在雙邊帶調幅的基礎上，去掉一個邊帶，只傳輸一個邊帶的調制方式。它們的主要區(qū)別是產(chǎn)生的方 法和頻譜的結構不同。第二章 題目分析及整機框圖2.1 題目分析調幅調制和解調在理論上包括了信號處理，模擬電子，高頻電子和通信原理等知 識，涉及比較廣泛。在實際上包括了各種不同信息傳輸?shù)淖罨驹?，是大多?shù) 設備發(fā)

11、射與接收的基本部分，所以我們做的這個課題是有很大的意義的。本設計報告總體分為兩大問題：信號的解調和調制。在調制部分省略了載波信號的放大、功放部分，要調制的信號也同樣省略了放大部分，所以在調制中保留了調制器中的主要部分一乘法器，在解調部分也只是保留了檢波器部分，即二極管 檢波器。在確定電路后，利用了 EDAEDA 軟件 MultisimMultisim 進行仿真來驗證結果2.22.2電路的總框圖m(t)+c BPFA )DSB/AM模擬信號COSct第三章 AMAM 調制3.1 AM 信號的數(shù)學表達式AMAM 信號是載波信號振幅在 V Vmo上下按輸入調制信號規(guī)律變化的一種調幅信號表達式如下:8

12、Vo(t) = VmokaU(t) IcOSWet由表達式（1 1）可知，在數(shù)學上，調幅電路的組成模型可由一個相加器和一個相乘器組成，如圖 1 1 所示。圖中，AM為相乘器的乘積常數(shù)，A A 為相加器的加權系數(shù)，且 A 二 k, AMAVcm二 kaU(t)調幅電路-U Uo(t t)Uc(t)-設調制信號為：U(t)= = EcUMCO4CO4載波電壓為：Uc(t)= =U UCMcOScOSWct上兩式相乘為普通振幅調制信號：Us(t)=K(EcUcMcoscos 4 4)UcMcOS Wct= =KUCM(Ec+ +U ,MCOSt)COSWct= =KUcMEc(1 Macost)co

13、swct(1)圖 1 普通調幅（AM ）電路的組成模型9= = Us(1 MaCOSlt) COSWct式中,M Ma二UMEC稱為調幅系數(shù)（或調制指數(shù)），其中 O OVMa 1 1 時，在“t-二附近，uc（t）變?yōu)樨撝?，U Uc（t t）它的包絡已不能反映調制信號的變化 而造成失真，通常將這種失真成為過調幅失真，此種現(xiàn)象是要盡量避免的。3.2 調幅（AM ）電路及仿真波形在 MultisimMultisim 仿真電路窗口中創(chuàng)建如圖 2所示的由乘法器（K=1K=1）組成的普通，在 該電路中，直流電壓源 Ec（圖中 V V4）和低頻調制信號 U（t）（圖中 V V2）分別加到乘法 器 A1A1

14、 的 X X 輸入端口，高頻載波信號電壓 Uc（t）（圖中 V V1）加到乘法器的 Y Y 輸入端口。 將示波器的 A A、B B 通道分別加到乘法器的 X X 輸入端口、模擬加法器的輸出端口，其 構成如下圖 2所示：圖 2 乘法器組成的普通調幅（AM ）電路運行仿真電路可得到輸出波形（見圖 3 3）。此時調幅指數(shù) M Ma=Ui MEcEc = =.5.5，運 行仿真開關，雙擊示波器圖標，可以得到示波器仿真輸出波形和輸入調制信號波形 （見圖 3 3），從圖中輸出波形可以看出，高頻載波信號的振幅隨著調制信號的振幅規(guī) 律變化，即已調信號的振幅在 Ec上下按輸入調制信號規(guī)律變化。(2)10從圖3.

15、2.1可得到如下結論：調幅電路組成模型中的相乘器對U U(t)t)和 Ujt)實現(xiàn)相乘運算得結果，反映在波形上是將U U 狀)不失真地轉移到載波信號振幅上。若將圖 3.2.13.2.1 中調制信號電壓的幅值改為 2V2V，則調指數(shù) M Ma。=1 1,這時電路輸出的曲線的包絡恰好為調幅曲線， 其仿真結果見仿真示波器屏幕，如圖 4 4 所示：若將圖 2 2 中調制信號電壓的幅值改為 12V12V，則調制指數(shù) M Ma二 U UE=3,=3, Ma1,Ma1,這時電路輸出的曲為過量調幅曲線，仿真結果如圖5 5 所示：圖 5 調制電路過調失真(Ma1)時的輸出波形從圖中可以看出已調波的包絡形狀與調制

16、信號不一樣，產(chǎn)生了嚴重的包絡失真，這種情況稱為過調失真，在實際應用中應盡量避免。因此，在振幅調制仿真過程中可以得出如下結：為了保證已調波的包絡真實地 反映出調制信號的化規(guī)律，避免產(chǎn)生過調失真，要求調制系數(shù) MaMa 必滿足 0Ma10Ma1, 這與式(2)(2)理論上推導得出的結果是一致的。第四章 DSBDSB 調制4.1 DSB 信號的數(shù)學表達式抑制掉調幅信號頻譜結構中無用的載頻分量，僅傳輸兩個邊頻的調制方式成為抑制載波的雙邊帶調制，簡稱雙邊帶調制，并表示為：Uo(t)二 kaU(t)COSWct顯然，它與調幅信號的區(qū)別就在于其載波電壓振幅不是在Vmo上下按調制信號規(guī)律變化。這樣，當調制信號

17、 U U(t)t)進入負半周時，(t)就變?yōu)樨撝?。表明載波電 壓產(chǎn)生1800相移。因而當 u(t)u(t)自正值或負值通過零值變化時，雙邊帶調制信號波 形均將出現(xiàn) 1800的相移突變。雙邊帶調制信號的包絡已不再反映 u u(t)t)的變化，但 它仍保持頻譜搬移的特性，因而仍是振幅調制波的一種，并可用相乘器作為雙邊 帶調制電路的組成模型，如下圖 9 9所示，圖中 AMVCka。AMxyUM)UM)xU(t) = AMVcmU(t)COSWctVcmCOS Wety1011圖 9 雙邊帶調制信號組成模型設載波電壓為：嘰=UCMCOSWct調制信號為：經(jīng)過模擬乘法器 A1A1 后輸出電壓為抑制載波雙

18、邊帶調制信號，其數(shù)學表達式為:u(t) = KUc(t) u(t)= =KUCMCOSWct UiMCOSt=KU=KUCMUiMCos(WCos(Wc)t)t cos(Wcos(Wc)t t】2 2(4 4)4.2 DSB 調制電路及仿真波形在 MultisimMultisim 仿真電路窗口中創(chuàng)建如下圖 1010 所示的電路，其中由高頻載波信號Uc(t) ( ( 乂3) )、低頻調制信號 u u (t)(t) ( ( V9) )及乘法器( (K=0.1)K=0.1) A3A3 組成抑制載波雙邊帶調幅電路；由模擬乘法器A1A1 輸出電壓 u(t)u(t)、本機載波信號 uc(t) ( ( V V14) )和乘法器( (K=0.1)K=0.1) A4A4 組成抑制載波雙邊帶解調電路，其目的是從抑制載波雙邊帶調幅波中檢 出調制信號 u u(t)t)。Mcoscos 4 412圖 10 DSB 乘法器調制解調電路運行仿真開關，雙擊示波器圖標，可以得到抑制載波雙邊帶調幅仿真輸出波形結束語模擬調制系統(tǒng)是電子信息工程通信方向最主要的模塊之一，通過在課堂上對 理論知識的學習，我們了解到模擬調制系統(tǒng)的基本方式以