AM和DSB的调制与相干解调解读.docx

1、AM和DSB的调制与相干解调解读课程设计姓 名： 刘凯学 号： 1006030111指导教师： 成 绩： 电子与信息工程学院信息与通信工程系目录 2摘要 3关键词 3第一章 引言 31.1 课程设计目的 31.2 课程设计内容 3第二章 设计原理及仿真 42.1 调制与解调概述 42.2 AM 调制与相干解调 42.2.1 AM 调制原理 42.2.2 AM 调制与解调的仿真 62.3 DSB 的调制与相干解调 102.3.1 DSB 的调制 10232 DSB的相干解调 132.3.3DSB 调制与相干解调的仿真 13第三章 心得体会 19第四章 参考文献 20 摘要：论文主要是综述现代通信

2、系统中 AM ,DSB解调的基本技术，并在 时域讨论解调的基本原理，以及介绍分析有关电路组成。AM调制系统结 构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线广播。与 AM信号相比， 因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。DSB信号两个边带中任意 一个都包含了 M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的 利用率。关键词：Multisim ； AM和DSB的相干解调；1引言1.1课程设计目的通过此次课程设计可以进一步巩固高频、 通信原理等相关专业课上所 学关于频率调制与解调等相关内容，同时培养分析问题、解决问题的综合 能力，为今后参加科学工作打下良好的基础。1.2课程设计内容信号

3、调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传 送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范围 的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信 号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解 调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之 一,系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。 论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。利用Multisim仿真平台，设计一个AM和DSB解调系统，用示波器观 察解调前后的信号波形，用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化， 最后

4、根据运行结果和波形来分析该系统性能。2设计原理及仿真由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量， 这种信号 在许多信道中不宜传输。 因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程， 同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数， 使这个参 数随调制信号的变化而变化， 最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波 的调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）三种。解调是与调制相反的过程，即 从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相 对应，有检波、鉴频和鉴相。振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡 波（称

5、为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而 保持载波的角频率不变。 在振幅调制中， 根据所输出已调波信号频谱分量 的不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）、抑制载波 的单边带调幅（SSB）等。AM的载波振幅随调制信号大小线性变化。DSB是 在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波， 保留携带有用信息的 两个边带。它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。2.1调制与解调概述调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。 调制是在发射端 将调制信号从低频段变换到高频段 , 便于天线发送或实现不同信号源、不 同系统的频分复用； 解调是在接收端将已调波信号从

6、高频段变换到低频段 恢复原调制信号。 其实质就是对原始信号进行频谱搬移， 将信号的频谱搬 移到所需要的较高频带上， 从而满足信号传输的需要。 而解调则是相反的 过程，即从已调制信号中恢复出原信号。2.2 AM 的调制与相干解调2.2.1AM 调制原理AM信号是载波信号振幅在旳上下按输入调制信号规律变化的一种 调幅信号AM信号的时域表示式:5 儘(/) = Aq + ffl(/)cos 和d = Aq cosd)/ + M(/)COS频域：弘彩4)员血+ fi|)+3(a- )+- M(a)+ 理)+M(働與)AM的时域波形和频谱如图所示:2-2AM调制时、频域波形AM信号的频谱由载频分量、上边

7、带、下边带三部分组成。它的带宽 是基带信号带宽的2倍。在波形上，调幅信号的幅度随基带信号的规律而 呈正比地变化，在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的 简单搬移。2.2.2 AM调制与解调的仿真调制电路：AM调制信号采用集电极调幅，使晶体管工作在过压状态。2-3解调电路：2-4载波信号:示疲器-XSC 32-5调制信号:CCH圈露一血欽一整啧渗诊一也前FSCC-T 1T一导3搀二g”带播亠 辭丸色啦13包口Q3 sssflfs-5S922-7恢复载波:2-8恢复信号：T2-T1时冋2.197s2.197s 0.000 Si”融L”i保存Ext. Triggerr-时间期 比例丸仏蚀

8、.Y/T 加I； | B/A | A/B |rh.Tr . j通道A通道B比洌 |20mV/Div比例W Wiv边沿YfcS |0Y位羞|0电平AC | o JdFo | ac| o Jdc -J r粪型正餐|标淮丨自动I无適這丄949,958 uV9.958 uV0,000 VK电河B I外韶I2-92.3 DSB的调制与相干解调2.3.1 DSB的调制在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。AM调制模型中将直流分量去掉，即可得到一种高调制效率的调制方 式一一抑制载波双边带信号，即双边带信号（DSB ）。DSB信号的时域表示式：频谱：DSB的调制模型如图所示：2-10 DSB

9、调制器模型DSB的时域波形和频谱如图所示:cr rr_0. 0 r频域解调过程的数学表达式双边带调幅波的电压以D可表示为：M = cos”/%, cosfi 二% X岭（OXOEW/本机载波电压为：解调波的表达式：=H/*%ais（叫 + 砂（叫-彳与AM信号相比，因为不存在载波分量,100%。DSB信号的调制效率时2.3.2 DSB的相干解调2-112.3.3 DSB调制与解调的仿真调制电路：T2-12解调电路：2-13载波信号:融发边沿 rr Tirr b bi： i 电平类型正弦I标准I自动|丙：2-14调制信号:脅示液器?时闾轴iilA通道B比例比例 120 mV Av比例|5伽边沿r

10、r * irr b |外部|和靖|oY位置|心电平V叼F加载b/aJ粧|acJ 0 oF AC | 0 DC | 匚类型正弦1标淮1自动无2-15已调波形：2-16当恢复载波与发射载波同频同相时，输出将无失真的将调制信号恢复 处出来:恢复载波:. u2-17恢复信号:妙示 s-xsc2 MM2-183心得体会调制与解调是电子信息工程通信方向最主要的模块之一， 通过在课堂上对理论知识的学习，我们了解了调制与解调系统的基本方式以及其原 理。然而，如何将理论在实践中得到验证和应用，是我们学习当中的一个 问题。而通过本次课程设计，我们在强大的 Multisim平台上对模拟信号的调制解调进行了一次仿真，

11、有效的完善了学习过程中实践不足的问题， 同时进一步巩固了原先的基础知识。通过本次课程设计，我更进一步了解了 AM和DSB调制与想干解调 的原理，特别是对其调制解调电路用 Multisim实现并进行性能分析，把 本学期所学的高频等相关科目的内容应用到本课程设计中来， 进一步巩固 复习了所学的知识。同时也着实领教了 Multisim强大的功能和实力。通过在 Multisim 环境下对系统进行模块化设计与仿真，使我们获得两方面 具体经验，第一是 Multisim 中各个功能模块的使用方法，第二是结构化 的系统设计方法。 这些经验虽然并不高深， 但是对于刚入门的初学者来说， 对以后步入专业领域进行设计或研发无疑具有重大的意义。本次课程设计的题目是 AM 和 DSB 相干解调的设计，主要应用了通 信电子线路中的内容。通过查找资料，结合书本中所学的知识，完成了课 程设计的内容，基本达到了预期要求，由于时间原因，尚有不足之处没有 找到。4 参考文献【1】张义芳.高频电子线路 ，2009,第 4版，哈尔滨工业大学出版社， 143-163.【 2】李新春，陈俊霏 . 高频电子教学实验 ， 2012,32-43.【3】樊昌信，曹丽娜.通信原理，2006，第 6版，国防工业出版社， 86-125.