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高频电子线路---一文读懂调幅

news 2024/11/3 3:30:53

普通调幅

时域表达式

调幅系数

思考题

继续化简

波形展示

下面是调幅指数为0.5的

下面是调幅指数大于1的

需要注意

频域展示

功率关系

抑制载波双边带调幅

频域

时域

要点

相位翻转的本质

单边带调幅

频域

时域

调幅比较

残留边带调幅

总框图

普通调幅

时域表达式

调制信号去调制载波的幅度从而产生已调制信号 , 这样子 , 已调制信号就会和调制信号的幅度保持一致 , 这样子的话 , 就能够达到我们传输调制信号的目的

在图中可以看出已调制信号的幅值和调制信号以及原来的调制信号有关 , 调制信号前面乘上一个比例系数+原来载波的幅度就成为了已调制信号的表达式

调幅系数

我们将其中Kα* $V$ Ω/Vo这个表达式叫做调幅指数 , 我们记作 $m$ a

思考题

那么调幅指数是越大越好还是越小越好呢?

答: 调幅指数（Amplitude Modulation Index, AMI）是用来衡量调幅信号中载波与调制信号幅度之间关系的一个参数。调幅指数越大，表示调制的深度越大，信号的动态范围更广。在某些应用中，这意味着更好的信号质量和清晰度。

然而，调幅指数过大可能导致失真或过调制。因此，理想的调幅指数通常是在某个适中的范围内，而不是单纯追求越大越好。具体来说，在实际应用中，通常希望调幅指数在1到2之间，这样既能保持信号的清晰度，又能避免失真。

继续化简

有了调幅系数之后 , 进一步进行化简得到上图右下角的表达式

其中1代表着直流成分 , $V$ Ω(t)代表输入的调制信号 , 它们一起与载波相乘然后经过带通滤波器得到已调制信号

波形展示

下面是调幅指数为0.5的

下面是调幅指数大于1的

需要注意

当调幅指数指数太大导致出现m型时(相位反转时) , 在解调时就不能够采用包络检波 , 而只能采用同步检波

频域展示

此处会有三种频率展示出来 , 为什么会有-ω呢,在原来没有载波时 , 经过傅里叶变换之后,其实-ω也存在但是只是在负频域没有意义 , 但是经过加上载波之后 , -ω已经变成正的了 , 所以要写出来

此时他的带宽变成了两倍的带宽(因为有上边频和下边频的频率)

频域的基础知识_哔哩哔哩_bilibili

功率关系

从下图中可以看出载波的功率占了总功率的绝大部分 , 但是载波又不含有信号 ,应该怎么修改呢?

抑制载波双边带调幅

DSB-SC(Double Side Band with Suppressed Carrier)

上一节讲到载波的功率造成了白白的损耗 , 因此我们需要尽可能的减小其损耗

频域

怎么去减小损耗呢?那就是不传送这个载波

直接去掉载波的那一部分 , 就相当于上边频与下边频直接相乘 , 去掉了直流成分

时域

由于相位翻转的出现在接收时只能使用同步检波

要点

相位翻转的本质

信号的表示：在时域中，信号可以表示为 Acos⁡(ωt+ϕ)，其中 AA是幅度，ω 是角频率，t 是时间，ϕ 是相位。如果相位翻转，相位变为 ϕ+π，导致信号的表达变为−Acos(ωt+ϕ)。
频谱分析：在频域中，相位翻转意味着信号在频谱中的相位分量被改变。这会影响到信号的干涉和叠加。当两个信号相遇时，如果一个信号的相位翻转，与另一个信号叠加时可能会导致相消干涉，从而改变最终的输出。
物理意义：相位翻转在物理上可以理解为波的反向传播。例如，在声波或电磁波中，如果一个波经历了相位翻转，意味着它在某种程度上是“反向”的，可能与其它波发生干涉。
应用场景：在通信、控制和信号处理等领域，相位翻转可以用于信号的调制、调制解调以及噪声抑制等。它在相位调制（PM）和相位键控（PSK）等技术中具有重要作用。