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1、第六章 振幅調(diào)制與解調(diào)制電路的仿真分析 6.1 振幅調(diào)制與解調(diào)制電路概述 6.2 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MULTISIM仿真 6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 6.4 振幅調(diào)制與解調(diào)制的SIMULINK仿真6.1 振幅調(diào)制與解調(diào)制電路概述 振幅調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制載波振幅，使已調(diào)信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)線性變化； 振幅調(diào)制根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式可分為普通調(diào)幅、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅、單邊帶調(diào)幅等；根據(jù)電路形式可分為低電平調(diào)幅和高電平調(diào)幅。6.1 振幅調(diào)制與解調(diào)制電路概述 解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程，即從已調(diào)波中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程。 振幅解調(diào)制方法有包絡(luò)檢波和同步檢波兩種，包絡(luò)檢波只能解調(diào)普通調(diào)幅信號(hào)，同步

2、檢波適用于任何形式的已調(diào)幅波。6.2 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MULTISIM仿真 6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 6.2.3 包絡(luò)檢波電路的MULTISIM仿真 6.2.4 同步檢波電路的MULTISIM仿真6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路VDusuc+- -+- -RLLCid+- -udZL6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路單二極管開(kāi)關(guān)狀態(tài)調(diào)幅電路V11V 159MHz 0DegV210mV 1MHz 0DegD1DIOD

3、E_VIRTUALR11kohmC11uFL11pHABTGXSC1TINXSA16.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 二極管平衡調(diào)幅電路二極管平衡調(diào)幅電路6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真D1DIODE_VIRTUALC11uFL11pHABTGXSC1C21uFL21pHD2DIODE_VIRTUALV210mV 100kHz 0DegV32V 159MHz 0DegV110mV 100kHz 0DegR220kohmR120kohm 二極管平衡調(diào)幅仿真電路原理圖二極管

4、平衡調(diào)幅仿真電路原理圖6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 二極管平衡調(diào)幅仿真電路原理圖二極管平衡調(diào)幅仿真電路原理圖6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 乘法器調(diào)幅電路R R1 15151R R6 6R RW W50k50k2 21k1k3.9k3.9k1k1kC C2 2C C2 2u uo o- -E EE E= -8V= -8V6 69 94 41 17 78 8R Ry y3 3MC1596MC15965 51010E EC C=12V=12VR R4 4R R4 4R R5 5u ux xu uy yR R2 2

5、R R3 3R R7 7R R8 8R R9 9C C2 2C C2 21k1k515151516.8k6.8k7507507507503.9k3.9k6.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真1V/V 0VYXK*XYA1V110mV 10kHz 0DegV220mV 1MHz 0DegV312mVABTGXSC1TINXSA16.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真1V/V 0VYXK*XYA1V110mV 10kHz 0DegV220mV 1MHz 0DegABTGXSC16.2.1 低電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 集電

6、極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路R Rb bC Cb bVTVTC CC Cc cT T1 1T T2 2T T3 3L Li ibobo+ +u uc c- -+ +u u- -+ +E EC CU UC C(t)(t)i ic c6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路V10.75V 15MHz 0DegC425pFABTGXSC1V30.1VQ12N2222AV412VL14.5uHR110kohmV210V 10kHz 0DegTINXSA16.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTI

7、SIM仿真 集電極調(diào)幅電路集電極調(diào)幅電路6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路VTVTT T1 1T T2 2L LC CL LB BC C1 1C Ce1e1C Ce2e2C CC CC C2 2C C3 3C C4 4C CR Re eR R1 1R R2 2E EC CU UBOBO+ +- -+ +u uc c- -+ +u u- -+ +u uo o- -U UB B(t)(t)i ic c6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路V110V 15MHz 0DegABTGXSC1V30.1VV435VV52V 10k

8、Hz 0DegQ12N5656L210nHC111.26nF6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路6.2.2 高電平調(diào)幅電路的MULTISIM仿真 基極調(diào)幅電路基極調(diào)幅電路6.2.3 包絡(luò)檢波電路的MULTISIM仿真 二極管大信號(hào)檢波電路Z ZL L+ +- -u ui iVDVDR RC C+ +- -u ui i6.2.3 包絡(luò)檢波電路的MULTISIM仿真 二極管大信號(hào)檢波電路V11.5V 50kHz 50HzAMD11BH62C120nFR1510ohmC220nF 50%Key = a10K_LINR2C310uFR310kohmABTGXSC1

9、6.2.3 包絡(luò)檢波電路的MULTISIM仿真 二極管大信號(hào)檢波電路6.2.4 同步檢波電路的MULTISIM仿真 乘積型同步檢波電路乘積型同步檢波電路 乘法器乘法器低通濾波器低通濾波器u uDSBDSBuuo ou u6.2.4 同步檢波電路的MULTISIM仿真 疊加型同步檢波電路疊加型同步檢波電路+ + u uc c - -+ +- -u uVDVDR RC C+ +- -u uSSBSSB+ +- -u uSSBSSB+ + u uc c - -T T1 1T T2 26.2.4 同步檢波電路的MULTISIM仿真 乘積型同步檢波電路乘積型同步檢波電路1V/V 0VYXK*XYA1AB

10、TGXSC1V110mV 50Hz 0DegV21V 50kHz 0DegV31V 50kHz 90Deg1V/V 0VYXK*XYA2D11BH62C120nFR1510ohmC320nF 50%Key = a10K_LINR3C210uFR210kohmABTGXSC2TINXSA1TINXSA26.2.4 同步檢波電路的MULTISIM仿真6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 AM振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 fs=80000;t=0:1/fs:0.03;a=0.3; x=cos(2*pi*200*t); %設(shè)調(diào)制信號(hào)頻率 yc1=cos(2*pi*200*16*t); %設(shè)

11、載波頻率 y1=(1+a*x).*yc1; %AM振幅調(diào)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 on6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)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

12、,1,2);plot(F,abs(Y);grid on subplot(3,1,3);plot(F,abs(Z);grid on6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)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

13、6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真00.0050.010.0150.020.0250.03-10100.0050.010.0150.020.0250.03-10100.0050.010.0150.020.0250.03-2026.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真-4-2024x 104010002000-4-2024x 104010002000-4-2024x 1040500100015006.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真-8000-6000-4000-200002000400060008000050010001500-8000-6000-4000-2000020004

14、00060008000050010001500-8000-6000-4000-2000020004000600080000500100015006.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 s=y1.*yc1;% Rp=3;%信號(hào)衰減幅度 Rs=60;%信號(hào)衰減幅度 Wp=40/500;%通帶截止頻率 Ws=150/500;%阻帶截止頻率 n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);%階數(shù)n b,a=ellip(n,Rp,Rs,Wn);%傳遞函數(shù)分子分母b，a X1=5*filter(b,a,s); figure; subplot(2,1,2);plot(t,X1);grid on s

15、ubplot(2,1,1);plot(t,x);grid on6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真00.0050.010.0150.020.0250.03012300.0050.010.0150.020.0250.03-1-0.500.516.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 DSB振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真fs=80000;t=0:1/fs:0.03; x=cos(2*pi*200*t); %設(shè)調(diào)制信號(hào)頻率 yc1=cos(2*pi*200*16*t); %設(shè)載波頻率 yc2=cos(2*pi*200*15*t); %設(shè)載波頻率 y1=x.*yc1; %調(diào)制信號(hào)與載波相乘

16、 y2=x.*yc2; %調(diào)制信號(hào)與載波相乘 subplot(3,1,1);plot(t,x);grid subplot(3,1,2);plot(t,y1);grid subplot(3,1,3);plot(t,y2);grid6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)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);plo

17、t(F,abs(X);grid on subplot(3,1,2);plot(F,abs(Y1);grid on subplot(3,1,3);plot(F,abs(Z1);grid on6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)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 s

18、ubplot(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 on6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01-10100.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01-10100.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01-1016.3 振幅調(diào)制與

19、解調(diào)制的MATLAB仿真-6000-4000-200002000400060000200400600-6000-4000-200002000400060000200400-6000-4000-2000020004000600001002003006.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 注意：當(dāng)載波頻率分別為調(diào)制信號(hào)頻率的偶數(shù)倍和奇數(shù)倍時(shí)，相位突變點(diǎn)處的波形是不同的，請(qǐng)讀者思考一下，為什么？050100150200250-1-0.500.51050100150200250-1-0.500.516.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 s1=y1.*yc1;s2=y2.*yc2;Rp=3;R

20、s=60;%信號(hào)衰減幅度 Wp=40/500;%通帶截止頻率 Ws=150/500;%阻帶截止頻率 n,Wn=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);%階數(shù)n b,a=ellip(n,Rp,Rs,Wn);%傳遞函數(shù)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 on6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真00.0010.0020.0

21、030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01-10100.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01-50500.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01-5056.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 SSB振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 % 首先產(chǎn)生雙邊帶信號(hào) fs=80000;t=0:1/fs:0.01; x=cos(2*pi*500*t); %設(shè)調(diào)制信號(hào)頻率 yc=cos(2*pi*2500*t); %設(shè)載波頻率2500Hz y=x.*yc; %

22、設(shè)計(jì)邊帶濾波器 figure; b,a = ellip(4,0.1,40,2800 3200*2/fs); %上邊帶濾波器%b,a = ellip(4,0.1,40,1800 2200*2/fs); %下邊帶濾波器 H,w = freqz(b,a,512); plot(w*fs/(2*pi),abs(H);axis(2000 4000 -0.5 1.5); grid;6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 % 濾除下邊帶或上邊帶，產(chǎn)生單邊帶信號(hào) figure;yf = filter(b,a,y); subplot(3,1,1);plot(t,x);title(調(diào)制信號(hào)波形);axis(0.

23、003 0.01 -1 1);grid; subplot(3,1,2);plot(t,yc);title(載頻信號(hào)波形);axis(0.003 0.01 -1 1);grid; subplot(3,1,3);plot(t,yf);title(SSB 信號(hào)波形);axis(0.003 0.01 -1 1);grid;6.3 振幅調(diào)制與解調(diào)制的MATLAB仿真 % 濾除前后，即雙邊帶信號(hào)和單邊帶信號(hào)的頻譜 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(濾除前,雙邊帶信號(hào)頻譜) subplot(2,1,2);plot(w,abs( SF(1:512);title(濾除后,單邊帶信號(hào)頻譜) grid;axis(0 6000 -0.5 200);6.3 振幅調(diào)制

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