第六章-振幅调制与解调制电路的.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章 振幅调制与解调制电路的仿真分析,6.1,振幅调制与解调制电路概述,6.2,振幅调制与解调制的,MULTISIM,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.4,振幅调制与解调制的,SIMULINK,仿真,6.1,振幅调制与解调制电路概述,振幅调制是由调制信号去控制载波振幅，使已调信号的振幅随调制信号线性变化；,振幅调制根据数学表达式可分为普通调幅、抑制载波的双边带调幅、单边带调幅等；根据电路形式可分为低电平调幅和高电平调幅。,6.1,振幅调制与解调制电路概述,解调是调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。,振幅解调制方法有包络检波和同步检波两种，包络检波只能解调普通调幅信号，同步检波适用于任何形式的已调幅波。,6.2,振幅调制与解调制的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.3,包络检波电路的,MULTISIM,仿真,6.2.4,同步检波电路的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,单二极管开关状态调幅电路,VD,u,s,u,c,+,-,+,-,R,L,L,C,i,d,+,-,u,d,Z,L,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,单二极管开关状态调幅电路,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,二极管平衡调幅电路,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,二极管平衡调幅仿真电路原理图,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,二极管平衡调幅仿真电路原理图,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,乘法器调幅电路,R,1,51,R,6,R,W,50k,2,1k,3.9k,1k,C,2,C,2,u,o,-,E,E,=-8V,6,9,4,1,7,8,R,y,3,MC1596,5,10,E,C,=12V,R,4,R,4,R,5,u,x,u,y,R,2,R,3,R,7,R,8,R,9,C,2,C,2,1k,51,51,6.8k,750,750,3.9k,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.1,低电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,集电极调幅电路,R,b,C,b,VT,C,C,c,T,1,T,2,T,3,L,i,bo,+,u,c,-,+,u,-,+,E,C,UC,(t),i,c,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,集电极调幅电路,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,集电极调幅电路,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,集电极调幅电路,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,基极调幅电路,VT,T,1,T,2,L,C,L,B,C,1,C,e1,C,e2,C,C,C,2,C,3,C,4,C,R,e,R,1,R,2,E,C,U,BO,+,-,+,u,c,-,+,u,-,+,u,o,-,U,B,(t),i,c,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,基极调幅电路,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,基极调幅电路,6.2.2,高电平调幅电路的,MULTISIM,仿真,基极调幅电路,6.2.3,包络检波电路的,MULTISIM,仿真,二极管大信号检波,电路,Z,L,+,-,u,i,VD,R,C,+,-,u,i,6.2.3,包络检波电路的,MULTISIM,仿真,二极管大信号检波,电路,6.2.3,包络检波电路的,MULTISIM,仿真,二极管大信号检波,电路,6.2.4,同步检波电路的,MULTISIM,仿真,乘积型同步检波电路,乘法器,低通滤波器,u,DSB,u,o,u,6.2.4,同步检波电路的,MULTISIM,仿真,叠加型同步检波电路,+,uc,-,+,-,u,VD,R,C,+,-,u,SSB,+,-,u,SSB,+,u,c,-,T,1,T,2,6.2.4,同步检波电路的,MULTISIM,仿真,乘积型同步检波电路,6.2.4,同步检波电路的,MULTISIM,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,AM,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,fs=80000;t=0:1/fs:0.03;a=0.3;,x=cos(2*pi*200*t);%,设调制信号频率,yc1=cos(2*pi*200*16*t);%,设载波频率,y1=(1+a*x).*yc1;%AM,振幅调制,subplot(3,1,1);plot(t,x);grid on,subplot(3,1,2);plot(t,yc1);grid on,subplot(3,1,3);plot(t,y1);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,X=fftshift(fft(x);,Y=fftshift(fft(yc1);,Z=fftshift(fft(y1);,figure;,F=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);,subplot(3,1,1);plot(F,abs(X);grid on,subplot(3,1,2);plot(F,abs(Y);grid on,subplot(3,1,3);plot(F,abs(Z);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,figure;,F=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);,subplot(3,1,1);plot(F(1000:1400),abs(X(1000:1400);grid on,subplot(3,1,2);plot(F(1000:1400),abs(Y(1000:1400);grid on,subplot(3,1,3);plot(F(1000:1400),abs(Z(1000:1400);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,s=y1.*yc1;%,Rp=3;%,信号衰减幅度,Rs=60;%,信号衰减幅度,Wp=40/500;%,通带截止频率,Ws=150/500;%,阻带截止频率,n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);%,阶数,n,b,a=ellip(n,Rp,Rs,Wn);%,传递函数分子分母,b,，,a,X1=5*filter(b,a,s);,figure;,subplot(2,1,2);plot(t,X1);grid on,subplot(2,1,1);plot(t,x);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,DSB,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,fs=80000;t=0:1/fs:0.03;,x=cos(2*pi*200*t);%,设调制信号频率,yc1=cos(2*pi*200*16*t);%,设载波频率,yc2=cos(2*pi*200*15*t);%,设载波频率,y1=x.*yc1;%,调制信号与载波相乘,y2=x.*yc2;%,调制信号与载波相乘,subplot(3,1,1);plot(t,x);grid,subplot(3,1,2);plot(t,y1);grid,subplot(3,13);plot(t,y2);grid,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,X=fftshift(fft(x);,Y1=fftshift(fft(yc1);,Y2=fftshift(fft(yc2);,Z1=fftshift(fft(y1);,Z2=fftshift(fft(y2);,figure;,F=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);,subplot(3,1,1);plot(F,abs(X);grid on,subplot(3,1,2);plot(F,abs(Y1);grid on,subplot(3,1,3);plot(F,abs(Z1);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,figure;,subplot(3,1,1);plot(F,abs(X);grid on,subplot(3,1,2);plot(F,abs(Y2);grid on,subplot(3,1,3);plot(F,abs(Z2);grid on,figure;,subplot(3,1,1);plot(F(350:450),abs(X(350:450);grid on,subplot(3,1,2);plot(F(350:450),abs(Y1(350:450);grid on,subplot(3,1,3);plot(F(350:450),abs(Z1(350:450);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,注意：当载波频率分别为调制信号频率的偶数倍和奇数倍时，相位突变点处的波形是不同的，请读者思考一下，为什么？,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,s1=y1.*yc1;s2=y2.*yc2;Rp=3;Rs=60;%,信号衰减幅度,Wp=40/500;%,通带截止频率,Ws=150/500;%,阻带截止频率,n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);%,阶数,n,b,a=ellip(n,Rp,Rs,Wn);%,传递函数分子分母,b,，,a,X1=5*filter(b,a,s1);X2=5*filter(b,a,s2);figure;,subplot(3,1,1);plot(t,x);grid on,subplot(3,1,2);plot(t,X1);grid on,subplot(3,1,3);plot(t,X2);grid on,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,SSB,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,%,首先产生双边带信号,fs=80000;t=0:1/fs:0.01;,x=cos(2*pi*500*t);%设调制信号频率,yc=cos(2*pi*2500*t);%,设载波频率,2500Hz,y=x.*yc;,%,设计边带滤波器,figure;,b,a=ellip(4,0.1,40,2800 3200*2/fs);%,上边带滤波器,%b,a=ellip(4,0.1,40,1800 2200*2/fs);%,下边带滤波器,H,w=freqz(b,a,512);,plot(w*fs/(2*pi),abs(H);axis(2000 4000-0.5 1.5);grid;,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,%,滤除下边带或上边带，产生单边带信号,figure;yf=filter(b,a,y);,subplot(3,1,1);plot(t,x);title(,调制信号波形,);axis(0.003 0.01-1 1);grid;,subplot(3,1,2);plot(t,yc);title(,载频信号波形,);axis(0.003 0.01-1 1);grid;,subplot(3,1,3);plot(t,yf);title(SSB,信号波形,);axis(0.003 0.01-1 1);grid;,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,%,滤除前后，即双边带信号和单边带信号的频谱,figure;,YS=fft(y,1024);SF=fft(yf,1024);,w=(0:511)/512*(fs/2);,subplot(2,1,1);plot(w,abs(YS(1:512);,grid;axis(0 6000-0.5 200);title(,滤除前,双边带信号频谱,),subplot(2,1,2);plot(w,abs(SF(1:512);title(,滤除后,单边带信号频谱,),grid;axis(0 6000-0.5 200);,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.3,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.4,振幅调制与解调制的,SIMULINK,仿真,AM,振幅调制与解调制的,SIMULINK,仿真,6.4,振幅调制与解调制的,SIMULINK,仿真,6.4,振幅调制与解调制的,SIMULINK,仿真,DSB,振幅调制与解调制的,MATLAB,仿真,6.4,振幅调制与解调制的,SIMULINK,仿真,作业：,用,MATLAB,编程实现,AM,振幅调制与解调制的仿真，要求调制信号为三个以上正弦波信号的合成，幅度和频率均可变，绘制调制信号、载波信号和已调波信号的时域波形图和频谱图；,用同步检波对已调波信号进行解调，在同一幅图中绘制原调制信号和解调后的时域波形，并绘制这两个信号的频谱图，比较它们的异同。,作业：,用,SIMULINK,建模实现,DSB,振幅调制与解调制的仿真，要求调制信号为三个正弦波信号的合成，幅度分别为,0.3V,、,0.8V,、,0.02V,；频率分别为,1kHz,、,20kHz,、,500kHz,；载波信号的幅度为,1V,、频率为,1MHz,，调制度分别为,0.3,、,0.8,、,0.02,；绘制调制信号、载波信号和已调波信号的时域波形；,用同步检波对已调波信号进行解调制，在同一示波器中绘制原调制信号和解调后的信号，比较它们的异同。,