实验二普通双边带调幅与解调实验.doc

实验五普通双边带调幅与解调实验
一、实验目的
掌握普通双边带调幅与解调原理及实现方法。
掌握二极管包络检波原理。
掌握调幅信号的频谱特性。
了解普通双边带调幅与解调的优缺点。
二、实验内容
观察普通双边带调幅波形。
观察普通双边带调幅波形的频谱。
观察普通双边带解调波形。
三、实验器材
信号源模块
PAM/AM模块
频谱分析模块
终端模块(可选)
20M双踪示波器一台
频率计(可选) 一台
音频信号发生器(可选) 一台
立体声单放机(可选) 一台
立体声耳机(可选) 一副
连接线若干
四、实验原理
普通双边带调幅
所谓调制,就是在传送信号的一方(发送端)将所要传送的信号(它的频率一般是较低的)“附加”在高频振荡信号上。所谓将信号“附加”在高频振荡上,就是利用信号来控制高频振荡的某一参数,使这个参数随信号而变化,这里,高频振荡波就是携带信号的“运载工具”,所以也叫载波。在接收信号的一方(接收端)经过解调(反调制)的过程,把载波所携带的信号取出来,得到原有的信息,解调过程也叫检波。调制与解调都是频谱变换的过程,必须用非线性元件才能完成。调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类,连续波调制是用信号来控制载波的振幅、频率或相位,因而分为调幅、调频和调相三种方式;脉冲波调制是先用信号来控制脉冲波的振幅、宽度、位置等,然后再用这已调脉冲对载波进行调制,脉冲调制有脉冲振幅、脉宽、脉位、脉冲编码调制等多种形式。
本实验模块所要进行的实验是连续波的振幅调制与解调,即普通双边带调幅与解调。
我们已经知道,调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化,这变化的周期与调制信号的周期相同,振幅变化与调制信号的振幅成正比。为简化分析,假定调制信号是简谐振荡,即为单频信号,其表达式为:

如果用它来对载波()进行调幅,那么,在理想情况下,普通调幅信号为:

(5-1)
其中调幅指数为比例系数。图5-1给出了,和的波形图。
0
0
0
包络
图5-1 普通调幅波形
从图中并结合式(5-1)可以看出,普通调幅信号的振幅由直流分量和交流分量迭加而成,其中交流分量与调制信号成正比,或者说,普通调幅信号的包络(信号振幅各峰值点的连线)完全反映了调制信号的变化。另外还可得到调幅指数Ma的表达式:
显然,当Ma>1时,普通调幅波的包络变化与调制信号不再相同,产生了失真,称为过调制,如图5-2所示。所以,普通调幅要求Ma必须不大于1。
0
图5-2 过调制波形
式(5-1)又可以写成
(5-2)
可见,的频谱包括了三个频率分量:(载波)、(上边频)和(下边频)。原调制信号的频带宽度是(或),而普通调幅信号的频带宽度是2(或2F),是原调制信号的两倍。普通调幅将调制信号频谱搬移到了载频的左右两旁,如图5-3所示。
被传送的调制信息只存在于边频中而不在载频中,携带信息的边频分量最多只占总功率的三分之一(因为Ma≤1)。在实际系统中,平均调幅指数很小,所以边频功率占的比例更小,功率利用率更低。为了提高功率利用率,可以只发送两个边频分量而不发送载频分量,或者进一步仅发送其中一个边频分量,同样可以将调制信息包含在调制信号中。这两种调制方式分别称为抑制载波的双边带调幅(简称双边带调幅)和抑制载波的单边