实验一:模拟调制系统设计分析 振幅调制系统(常规AM) 1
实验要求 根据设计要求应用软件搭建模拟调制、解调(相干)系统,运行系统观察各点波形并分析频谱,改变参数研究其抗噪特性
实验原理 (1)AM 信号的表达式、频谱及带宽 在图 1-1中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号叠加直流后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带条幅信号
AM调制器模型如图 3-2所示
图 1-1 AM 调制器模型 AM 信号的时域和频域表达式分别为: 式中,为外加的直流分量;可以是确知信号也可以是随机信号
AM 信号的典型波形和频谱分别如图 1-2(a)、(b)所示,图中假定调制信号的上限频率为
显然,调制信号的带宽为 图 1-2 AM 波形和频谱 由图1-2(a)可见,AM 信号波形的包络与输入基带信号成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号
但为了保证包络检波时不发生失真,必须满足 ,否则会出现过调幅而失真
AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带)
上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像
显然,无论是上边带还是下边带,都含有原调制信号的完整信息
故AM 信号是带有载波的双边带信号,它的带宽为基带信号带宽的两倍,即: 式中, 为调制信号的带宽,为调制信号的最高频率
(2)AM 信号的解调 调制过程的逆过程叫做解调
AM 信号的解调是把接收到的已调信号还原为调制信号
AM 信号的解调方法有两种:相干解调和包络检波解调
在这里我们采用的是想干解调
由AM 信号的频谱可知,如果将已调信号的频谱搬回到原点位置,即可得到原始的调制信号频谱,从而恢复出原始信号
解调中的频谱搬移同样可用调制时的相乘运算来实现
相干解调的原理框图如图1-3 所示 图1-3 相干解调原理图 将已调信号乘