通信电子线路
实 验 报 告
仿真实验报告
—调幅及检波
指导教师: 学生姓名
日期:2015.11
成绩:
路勇 班级 学号 一、实验题目
1、Multisim仿真 (1)调幅:
AM调制、DSB调制、SSB调制,不同参数下波形及比较 (2)检波:
包络检波,不同参数检波结果比较
二、实验目的
1、提高电路综合设计能力
2、加深对三种振幅调制方法特性的理解 3、深入了解包络检波方法及原理 4、熟练掌握Multisim使用方法
三、实验原理
1、振幅调制
所谓调制,就是把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程,在无线通信及其他大多数场合,调制都是指载波调制,即用调制信号去控制载波的参数的过程,使载波的某一或某几个参数随着调制信号的规律而变化。
振幅调制就是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波。
通信系统中之所以要用到载波调制,是为了实现几个目标:一,在无线传输中,信号是以电磁波的形式通过天线辐射到空间的.为了
获得较高的辐射效率,天线的尺寸必须与发射信号波长相比拟。而基带信号包含的较低频率波长较长,致使天线过长而难以实现。但若通过调整,把基带信号的频谱搬至较高的载波频率上,使已调信号的频谱与信道的带通特性相匹配,这样就可以提高传输性能,以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。第二,把多个基带信号分别搬移到不同的载频处,以实现信道的多路复用,提高信道利用率。第三,扩展信号带宽,提高系统抗干扰、抗衰落能力,还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。因此,调制对通信系统的有效性和可靠性有着很大的影响和作用。采用什么样的调制方式将直接影响着通信系统的性能。
下面将讨论三种振幅调制 (1)AM调制
AM信号是载波信号振幅在UC上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号,表达式如下:
u(t)??UC?Ku?(t)?cos?Ct
上式可看成是一直流电压加低频调制信号,再与高频载波信号相乘,因此实现普通振幅调制的原理电路如下所示。
uc(t)
× j 低通 uO(t)u?(t) E ? 图3-2-1 普通AM原理图
图中高频载波加到乘法器x输入端,直流电压E和调制信号加到
乘法器y输入端,输出端接入低通滤波器,以便滤除由非线性而产生的高次谐波分量。
根据这种方法 设调制信号为:
u?(t)=E?U?mcos?t
载波电压为:
uC(t)?Ucmcos?ct
上两式相乘为普通振幅调制信号:
uo(t)?K(E?Ucmcos?t)Ucmcos?ct
=KUcm(E+Ucmcos?t)cos?ct =KUcmE(1?macos?t)cos?ct =Um(1?macos?t)cos?ct 式中,ma?UcmE称为调幅系数(或调制指数) ,其中0<ma≤1。当为0
时,说明没有调制,即是载波状态。当逐渐加大,调制越深,为1的情况是达到最大值,百分之百调幅。而当ma>1时,在?t??附近,
uc(t)变为负值,它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真,将
这种失真成为过调幅失真,此种现象是要尽量避免的。
通常调制信号并不是单纯的简谐信号,峰值是时刻变化的,其平均值约为0.3左右。 (2)DSB调制
抑制掉调幅信号频谱结构中无用的载频分量,仅传输两个边频的调制方式成为抑制载波的双边带调制,简称双边带调制,并表示为:
u0(t)?K?Ucmcos?ct?U?mcos?t
显然,它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在Ucm上下按调制信号规律变化。这样,当调制信号u?(t)进入负半周时,uo(t)就变为负值。表明载波电压产生180相移。因而当u?(t)自正值或负值
0通过零值变化时,双边带调制信号波形均将出现180的相移突变。双边带调制信号的包络已不再反映u?(t)的变化,但它仍保持频谱搬移的特性,因而仍是振幅调制波的一种,并可用乘法器作为双边带调制电路的组成模型
图3-2-2 DSB调制原理图
0AMxyu?(t) xy uo(t) Ucmcos?ct 在这种方法下 设载波电压为:
uc(t)?Ucmcos?ct
调制信号为:
u?(t)?U?mcos?t
经过模拟乘法器A1后输出电压为抑制载波双边带调制信号,其数学表达式为:
u(t)?K?uc(t)?u?(t)
=K?Ucmcos?ct?U?mcos?t
t?cos(?c??)t?=KUcmU?m?cos(?c??)2
(3)SSB调制