AM信号的调制与解调带仿真图1Word格式文档下载.docx

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电子信息工程

指导教师：

李慧贞

2014年6月29日

目录

一、题目分析1

二、电路的总框图2

三、调制部分2

3.1AM调制波电路图2

3.2工作原理3

3.3调制仿真4

四、解调6

4.1二极管包络检波电路7

4.2工作原理7

4.3解调仿真7

五、完整电路图8

六、理想条件及参数的计算9

七、总结10

7.1设计电路的特点10

7.2使用价值10

7.3心得体会11

7.4元器件清单11

参考文献12

一、题目分析

调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。

在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。

本设计报告总体分为两大问题：

信号的解调和调制。

在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分，要调制的信号也同样省略了放大部分，所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器，在解调部分也只是保留了检波器部分，即二极管检波器。

在确定电路后，利用了EDA软件Multisim进行仿真来验证结果。

二、电路的总框图

图2.1

三、调制部分

3.1AM调制波电路图

图3.1

3.2工作原理

滑动变阻器W1向右滑动到100%电源VEE产生一个电压加载到信号发生器XFG2产生频率为10kHz幅值为的22mv的调制信号，然后与信号发生器XFG1产生的频率为10MHz，幅值为23mv的载波信号进入到乘法器形成已调信号，用框图的形式表现如下：

图3.2

乘法器MC1496工作原理:

Q1、Q2与Q3、Q4组成双差分放大器，Q5、Q6组成单差分放大器用以激励Q1~Q4。

Q7、Q8及其偏置电路组成差分放大器Q5、Q6的恒流源。

C2端接入载波信号，C3端接入调制信号。

Q2，Q3发射极之间接电阻，对差分放大器Q5、Q6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压us的线性动态范围。

负电源VEE（双电源供电），电阻W1用来调节偏置电流及镜像电流的值。

三极管Q10工作原理：

三极管Q10能够使乘法器工作在线性区，保证输出的稳定，因为输出在基极，不具备放大功能。

3.3调制仿真

载波信号：

周期fc=1MHz幅值Vcm=23mv

图3.3

调制信号：

fs=10kHzVsm=22mv

图3.4

已调信号

图3.5

图3.6

已调信号频谱图

图3.7

频谱图分析：

从频谱分析图可知，经乘法器得到的频率不仅存在一次谐波，还有二次，三次等都次谐波。

依图可知，如果只是要得到一次谐波，可以通过一个带通滤波器（14kHz—35kHz），滤除其他次谐波而得到。

有关于频带宽度等问题，在截图只可以直接读取，这里就不再重复。

四、解调

4.1二极管包络检波电路

图4.1

4.2工作原理

图4.2二极管峰值包络检波器

Ui为AM调制波时，要求：

Uim>

0.5V，

二极管的作用是滤除负半轴的波，因为二极管的正向内阻较小，而反向内阻较大，所以调制信号负半轴的波形不能通过二极管进入到检波电路中所以形成的波形都在时间轴的上方。

锗管的正向特性曲线在电压为（0.2-0.3）v左右已陡峭，而硅管则要（0.5-0.7）v，但锗管反向特性不如硅管，因一般情况下主要考虑正向特性，故选锗管。

4.3解调仿真

解调出的信号

图4.3

图4.4

解调后的信号的周期f=10kHz与要调制的信号周期保持不变，而幅值变为原来调制信号幅值的1/4。

其频谱图分析如下：

由于前端电路没有经过带通滤波器，导致解调后得到的频谱图出现多次谐波。

但是，总体变化趋势保持不变，即保有AM波外包络频谱图的特点。

五、完整电路图

图5.1

六、理想条件及参数的计算

图6.1

调幅指数ma的计算在已调波的波形图中可以读出U0min=120mv，U0max=400mv所以ma=（U0max-U0min）/（U0max+U0min）=0.538

在理论情况下ma=Vc/Vs=22/23=0.956

Kd理想值为1.

七、总结

7.1设计电路的特点

调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号（通常是音频）的规律而变化的调制电路。

幅度调制电路有多种电路型式，现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后，即可产生普通调幅波。

采用AM调幅波的通用检波方式—包络检波。

选用合适的整流器，合理调节低通滤波器各元件系数，清晰再现调制信号。

7.2使用价值

AM调幅波广泛应用于各大广播等形式的信息传输通道，因其原理简洁，构造简便，广泛应用于生活。

比如在我们所接触的调幅收音机，它是属于接收装置，其中检波部分基本原理是相同的。

7.3心得体会

通过这次设计让我们真正理解了生活中日常见到的电子的装置的基本工作原理，认识到理论与实践之间的差距，联系实际的应用去理解知识比一大堆理论来的直接与清晰明了。

在设计中难免会遇到很多学习中不会注意到的问题，比如说在调制中在取某些值后输出是失真的波形，在设计开始并没有想过会存在那样多的问题，当着手时才发现要完成一个信号的调制与解调，在元器件、电路和取值都要有一部分的要求，科学是严谨的，这更让我们一丝不苟起来。

在设计中也得到很多见识，获得或理解知识时的欣喜与在一个问题上的纠结都是很宝贵的，在这种情绪的反复中，认识到学习就是这样一个过程。

不管过程怎样，以小见大的反射出以后学习的态度。

团队交流可以加深学习，找出问题，相互弥补不足，在资料的采集方面提高了不少效率，也提高的每个个体的兴奋度，真切体会团队学习给我们带来的快乐，学习是快乐的。

7.4元器件清单

调制部分：

R1=500ΩR2=500ΩR3=500ΩR4=6.8KΩR5=3.9KΩR6=3.9KΩR7=1KΩR8=51ΩR9=51ΩR10=10KΩR11=10KΩR12=1KΩR13=1kΩR14=51ΩR16=75KΩR17=75KΩR18=2KΩR19=2KΩC6=0.01uC1=0.01uC2=0.01uC3=100uC4=0.01uVCC=12VVEE=-8V

包络检波：

C6=2nFC7=2nFC8=100uFR20=R21=R22=10kΩ

参考文献

[1]孙屹主编.《SystemView通信仿真开发手册》，国防工业出版社，2004

[2]李妍编著.《MATLAB通信仿真开发手册》，国防工业出版，2005

[3]张德丰等编著.《MATLAB通信工程仿真》，机械工业出版社，2010

[4]陈树新,邓妍,姚如贵编著.《现代通信系统建模与仿真》，西安电子科技大学出版，2007

[5]郭文彬,桑林编著.《通信原理:

基于Matlab的计算机仿真》，北京邮电大学出版社,2006

[6]（美）MichelC.Jeruchim，PhilipBalaban,K.SamShanmu.《通信系统仿真:

建模、方法和技术》，国防工业出版社，2004

[7]（美）WilliamH.Tranter等著.《通信系统仿真原理与无线应用》，机械工业出版社，2005

[8]邵玉斌编著.《Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析》，清华大学出版社，2008

[9]（美）JohnG.Proakis等著.《现代通信系统:

MATLAB版》，电子工业出版社,2005

[10]（加）SimonHaykin，（加）MichaelMoher著.《模拟与数字通信导论》，电子工业出版社，2007