笫 6章 调制与解调
6.1 幅度调制
6.1.1 标准幅度调制
6.1.2 抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅
6.1.3 正交幅度调制与解调
6.1.4 数字信号调幅
6.2 角度调制
6.2.1 角调调制的基本概念
6.2.2 频率调制信号的性质
6.2.3 实现频率调制的方法与电路
6.2.4 调频波的解调方法与电路
6.2.5 数字信号的相位调制
6.1.2 抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅
?从传输信息的角度看,载波分量是多余的,而且它还占去了
调幅波总功率的一半以上，这对充分利用发射机功率不利。
?由于载波分量的存在，有时还会 对其它信号形成干扰 。
?从传输信号的角度看,它所占的带宽多一半是多余的,这对
节省频率资源不利。
6.1.2.1 抑制载波调幅
（ 1）抑制载波调幅的时域表示式：
)c o s)(c o s()c o s)(()( tVtVktVtkvtv ccmmccmfD S B ?? ??? ?
（ 2）抑制载波调幅的频域表示式：
)]([
2
1)]([
2
1)(
cfcfD S B jVjVv ????? ????
（ 3）抑制载波调幅信号的波形图,返回
)c o s)(c o s()c o s)(()( tVtVktVtkvtv ccmmccmfD S B ?? ??? ?
从图中可以看出,
?抑制载波调幅信号中 不含固定的载波分量,若调制信号的平
均值不是零，会产生,载漏,。
?调制信号是正值时的载波相位与调制信号是负值时的 载波相
位是反相的 。
?已调信号的幅度仍随调制信号变化,但其包络不能反映调制
信号的形状。
?由于抑制载波调幅信号的幅度包络不反映调制信号的波形，
因而也不能应用峰值包络检波方法。所以，对这类调幅信号，
只能使用同步解调方法 。
上图
（ 5）抑制载波调幅的解调电路：
使用同步解调方法
)(tvf )(tvD SB
)(tvc
带通滤波器
)2c o s1)((
2
1
)) ( c o s(
c o s)c o s)((c o s)(
2
ttVkVttVkV
ttVtkVttv
cfcmcfcm
cccmfcD S B
??
???
???
???
（ 4）实现抑制载波调幅的电路：
?产生和载频信号同频同相 本地载波 是相干解调的一个关键
问题：
带通滤波器平方器 分频器)(tvD SB
)(1 tv )(2 tv )(' tv
c
若输入信号为：
ttvtv cfD S B ?c o s)()( ?
经平方器后得：
ttvtvtvtv cffD S B ?2c o s)(
2
1)(
2
1)()( 222
1 ???
经带通滤波器取出上式中第二项，即：
ttvtv cf ?2c o s)(
2
1)( 2
2 ?
将此分量取出，经放大限幅并经 2,1 分频，即可得所需载波。
7T
8T
1T 2T 3T 4T
5T 6T
eR
9T
①
④
③ ②
⑧
⑩
⑥ 12
?500?500
?500
载波信号入
调制信号入
14
5
?V
?k8.6
举例 1：标准幅度调
制和抑制载波调幅 。
载波信号入：
调制信号入：
tVVtv ccmc ?c o s)( 10,8 ??
tVVtv m ??? ?? c o s)( 4,1
输出信号为：
)c o s()c o s()( 10,84,1 tVVtVVktv ccmmo ??????? ?
讨论,1.若 1,4端和 8,10端直流平衡，输出是什么 调幅波形？
2.若 8,10端直流平衡，如何得到 标准调幅波形？
3.载漏 是如何产生的？
4.若 1,4端平衡，而 8,10端不平衡，输出是 什么波形？
6.1.2.2 单边带调幅
?双边带抑制载波调幅方式中，不含固定载波分量，因而可以
有效地利用发射机的功率传递信息。但它是双边带信号，所占
带宽仍为调制信号最高角频率的两倍。
?而从有效传输信息的角度看，只要传送一个边带就够了，只
传送一个边带的调幅信号称为单边调幅，可以选择上边带也可
以采用下边带。
?单边带调幅，简记为 SSBAM,显然，它既可充分利用发射
机的功率又节省占有频带。所以，它是传输信息的最佳调幅
方式。
但是实现这种调幅方式的调制和解调技术比较复杂。
（ 1）单边带调幅的时域表示式
?为了求得 SSBAM信号的时域表示式，对 SSBAM信号的频谱
函数进行逆傅立叶变换。令 表示为：)( ?jV
SSB
??
?
?
?
???
??????????
??
c
ccfcf
SSB
jVjV
jV
0
)]([
2
1
)]([
2
1
)(
并假定调制信号的最高频率 。根据逆傅立叶变换公式，
可得 SSBAM信号的时域表示式为,cm ??? )(tv
SSB
一个取上边带的 SSBAM信号的时域表示式可记为,
t
tv
t
tv
tv cfcfSSB ?? s i n
2
)(
c o s
2
)(
)(
'
??
称 为 的希尔伯特（ Hilbert） 变换。
)(' tvf )(tvf
? 当 SSBAM信号取下边带时，其时间函数表示式为,
t
tv
t
tv
tv cfcfSSB ???? s i n
2
)('
c o s
2
)(
)(
?若调制信号 为一单频余弦信号,
对载波 进行单边带调幅。
（本例中取上边带）：
)(tvf tVtv mf ?? ? c o s)(
tVtv ccmc ?c o s)( ?
tVVtv ccmmSSB )c o s (
2
1)( ???
? ?
?单边带调幅信号的幅度包络不反映调制信号的波形。
?对单边带调幅信号，只能使用同步解调方法 。
（ 2）实现单边带调幅的电路：
?滤波法,当调制信号中含有低频分量时，滤波器的实现困难。
带通滤波器
tVtv ccmc ?c o s)( ?
tVtv mf ?? ? c o s)(
??
??
c
c
?
? SSBAM
HzF 3 0 0m i n ? Hzf 6
0 1010 ?? %0 0 6.0
10
6 0 02
7
0
m i n ??
f
F
Hzf 40 1010 ??
%6.0
10
6 0 02
5
0
m i n ??
f
F
?存在问题,对滤波器提出很高要求。
改进方法：
6.1.2.2 单边带调幅（ 续 4）
滤波 滤波
载波 载波 载波
)(tvf
滤波
?
?
?
??
??
??
???
???
???
功放
Ff ?1
1f
F
Ff ?1
)( 12 Fff ??
)( 12 Fff ??
2f
)( 123 Ffff ???
)( 123 Ffff ???
3f
K H Zf 1 0 01 ?
?相移法,另一种实现单边带调幅的方法是相移法。
tVV
tV
tV
tV
tV
tv
ccmm
ccm
m
ccm
m
SSB
)c os (
2
1
s i n
2
s i n
c os
2
c os
)(
???
?
?
?
?
?
??
?
??
?
2
?
?
2
?
?
)( tv
SSB
t
c
?c o s
t?c os
t?s i n
t
c
?s i n
tt
c
?s i ns i n ?
tt
c
?c o sc o s ?
c?
（ 3）单边带调幅的解调电路：
?从前面分析可知,SSBAM信号中，既无载波分量，其包络也
不反映调制信号的波形。因此,只能用同步解调方法 。
?为了实现同步解调，需要建立本地载波信号。由于 SSBAM
信号中不含载波分量，无法从调幅信号中直接滤出载波。
通常,采用 两种方法,
? 在 SSBAM信号中加入导频 。
? 在本地产生一个频率为 的振荡 。当然，它不可能与发
送信号中的载波同频同相，因此，它不属于相干解调。
但只要这两个载波的频率差在容许范围之内还是可用的。
例如，在传送话音信号时，如果频率差在几赫兹以内，
并不影响信息的传送。
6.1.2.3 残留边带调幅
?从有效传输信息的角度，单边带调幅是各种调幅方式中最好
的。 但 SSBAM的调制与解调比较复杂。
?不适于传送带有直流分量的信号（或包含大量低频分量） 。
?在单边带调幅和双边带调幅之间找到了一种折衷方式，这就
是 残留边带调幅,简记为 VSBAM。
?在 VSBAM方式中，不是将一个边带完全滤除，而是保留一
部分。 下图 所示为 VSBAM信号幅度谱的示意图。
?VSBAM与 SSBAM不同,它传送被抑制边带的一部分，同时
又将被传送边带抑制掉一部分,故称其为残留边带。为了保证
信号无失真地传输，传送边带中被抑制的部分和抑制边带中被
传送的部分应满足互补对称关系。
6.1.2.3 残留边带调幅（ 续 1）
?广播电视系统的图象部分应用的是残留边带调幅，它在发送
端和接收端都接有滤波器。发端和收端滤波器的频率特性分别
如下图所示。发送端传送上边带，同时将下边带中载波附近
0.75MHz的部分全部保留。
?接收端的滤波器，在载波 附近 0.75MHz范围内满足互补对
称关系。 cf
)(M H Zf
)( ?jH T )( ?jH R
0
1 1
0.5
0cf cf6
0.750.75
0.75
0.750.5 0.25 )(M H Zf
返回
6.1.2.3 残留边带调幅（ 续 2）
?对不含载波分量的 VSBAM信号的解调只能采用同步的解调的
方法。 为了恢复本地载波信号可以用在 VSBAM信号中加导频
的方法,也可采用 DSBAM类似的 非线性变换方法 。
?在容许一定失真情况下，对含有大载波分量的 VSBAM信号
可以使用峰值包络检波器解调，从而可大大简化解调电路。
?在调制信号中含有直流分量时，这种调制方式可以使用。
残留边带滤波器比单边带滤波器也易于实现。
?VSBAM所占带宽比单边带略宽，基本具有 SSBAM的优点。
实现 VSBAM最常用的方法,
频谱
带通
滤波器
)(tvf
)(tvc
)(tvD )(tvVSB
)( ?jH v
)( ?jH f
?
)( ?jH D SB
?
c?? c
?
)( ?jH v
c?? c?
?
)( ?jH VSB
c?? c?
?
采用具有互补对称特性的滤波器)( ?jH
v
VSBAM的解调,
对不含载波分量的 VSBAM信号的解调只能采用同
步解调的方法。恢复本地载波信号的方法：
斜切
滤波器 平方器
带通
滤波器
分频
滤波器
)(tvVSB )(1 tv )(2 tv )(
3 tv )(tvc?
)( ?jH P )( ?jH B
)(1 ?jV )(
2 ?jV )(3 ?jV
)( ?jVc?
6.1.3 正交幅度调制与解调
?正交幅度调制与解调是一种特殊的复用技术,一般
是指利用两个频率相同但相位相差 90度的正弦波作为
载波，以调幅的方法同时传送两路互相独立的信号的
一种调制方式 。
?这种调制方式的已调信号所占 频带仅为两路信号
中的较宽者 而不是二者之和,可以节省传输带宽 。
6.1.3.1 正交幅度调制与解调原理
2? 2?
tc?cos
tc?sin
tc?cos
tc?sin
a(t)
b(t)
a(t)
b(t)
x(t)
?两路互相独立的信号 a(t)和 b(t)分别调制角频率为 ?c的两个互
相差 90度的正弦波，通常用 和 表示，并称
它们是互相正交的。调制后的两路信号相加得到输出信号 x(t)，
表示为：
tc?cos tc?sin
ttbttatx cc ?? s i n)(c o s)()( ??
调制器 解调器
tc?cos t
c?cos
返回
6.1.3.1 正交幅度调制与解调原理（ 续 1）
?输入信号 x(t)被两个互相正交的正弦波相乘，与 相乘
的结果为：
]2s i n)(2c o s)([
2
1)(
2
1c o s)( ttbttatattx
ccc ??? ???
tc?cos
滤除 2 ?c 分量，得到解调输出 a(t)。
?输入信号 x(t) 与 相乘的结果为：t
c?sin
]2c o s)(2s i n)([
2
1)(
2
1s i n)( ttbttatbttx
ccc ??? ???
滤除 2 ?c分量，得到解调输出 b(t)。
解调原理：
超外差接收机的缺点之一是存在镜像频率干扰。
6.1.3.2 零中频解调
防止这种干扰的方法：
1，接收机高频放大器部分加入高频滤波器。
2,零中频接收机 。
将有用信号直接变换到基带，即选择中
频频率为零。这时，镜像频率与有用信号
频率重合，即使存在镜像干扰信号，也属
于 同频带干扰 。
零中频接收机的频谱变换原理图：
输入信号的频谱
本机振荡频率
基带信号
cfcf
)( jfVs
o
cf
cf
)( jfVi
)( jfVd
可以看出，有用信号的上边带与下边带彼此互相
叠加。解决这个问题的办法是采用 正交解调技术,
可以利用对它所产生的同相信号和正交信号的适当处
理，得到所需要的原调制信息。
)(tq
低噪声
放大器
低通
滤波器
本地
振荡器
低通
滤波器
2/??
)(ti
)(tx
)(c os tc?
)(sin tc?
图所示是正交解调的频谱变换过程：
输人信号的频谱
余弦信号的频谱
输入信号与余弦信号
相乘后的频谱
正弦信号的频谱
输入信号与正弦信号
相乘的频谱
? ?ttxF c?c o s)(
?
? ?tF c?cos
?
c?? c?
? ?tjF c?sin
?c
??
c?
c??
? ?)(txF
?
o c?
?? ??
? ?ttxjF c?s in)(
?
??
? ?tj cetxF ??)(
? ?ttxF c?c o s)(
? ?ttxjF c?s in)(
? ?ttxjF c?s in)(?
)()(
s in)(c o s)(
)()(
~
tjqti
ttjxttx
etxtx
cc
tj c
??
??
?
?
??
?
LNA
LPF A/D
A/DLPF
1
DSP
Q
本振输入0
2/?
采用正交解调技术的零中频接收机的框图如图所示。
)()(
s i n)(c o s)(
)()(
~
tjqti
ttjxttx
etxtx
cc
tj c
??
??
?
?
??
?
6.1.4 数字信号调幅
?当用数字信号对载波进行幅度调制时，称为数字信号调幅，也
称为 幅度键控,简记为 ASK。
?一般情况下, 数字信号为一随机脉冲序列, 并表示为：
式中, 为随机变量, 对二进制数字信号, 它可取 0,1两种数
值 。 是码元波表, 它可以是矩形脉冲波形, 也可以是升余弦
脉冲, 钟形脉冲或抽样脉冲等波形 。
? ??
k
sk kTtgatS )()(
ka
)(tg
?通常，数字信号中含有直流分量和丰富的低频分量。
?为了在具有带通特性的信道内传送，必须进行调制。在数字信
号调幅中，多用残留边带调幅方式。
二极管包络检波器适合于解调含有较大载波分量的
调幅信号, 它具有电路简单, 易于实现等优点, 本实
验电路如图 （ b） 所示, 它主要由检波二极管 D及 RC
低通滤波器组成, 由于它是利用二极管的单向导电及
RC元件的充放电特性实现检波的 。 因此, RC时间常
数的选取很关键, 若 RC时间常数过大, 则会产生对角
切割失真, 若 RC时间常数过小, 高频分量会滤除不干
净, 综合考虑要求满足下式：
式中 m为调幅系数, 为载波频率, 为调制信号角频
率 。
mc
m
RC
f ?
?
????
211
（ 1）根据 1496集成片构成解调器的电路，利
用题 CAD1_01的方法产生全载波调幅信号和抑
制载波的双边带调幅信号作为解调器的
VAMIN端口的输入信号，进行解调电路的软
件仿真。
（ 2）根据二极管包络检波器的电路，进行对
全载波调幅信号和抑制载波信号的软件仿真。
图（ a） 用 1496集成片来构成解调器
1496
5R
k10
1R
100
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
6R
k3.3
12?
2C
005.0
VAMIN
1C
1.0
2R 3R
k1 k1
4R
k1
10R
820
VC
6C
1.0
12?
11R
k2.1
9R
56 7C
1.0
12?
005.0
3C
VO
8R
7R
k1
k3.3
4C
005.0
5C
1
3 54
6
图（ b） 二极管包络检波器
VAMIN VO
1R
2R 3R 1C 2C
1D
k7.4
k7.4k10 1.0 1.0
7 8
附图一,抑制载波调幅 返回
附图二,标准幅度调制 返回
附图三：载漏 返回返回 2
附图四：音漏 返回
6.1 幅度调制
6.1.1 标准幅度调制
6.1.2 抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅
6.1.3 正交幅度调制与解调
6.1.4 数字信号调幅
6.2 角度调制
6.2.1 角调调制的基本概念
6.2.2 频率调制信号的性质
6.2.3 实现频率调制的方法与电路
6.2.4 调频波的解调方法与电路
6.2.5 数字信号的相位调制
6.1.2 抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅
?从传输信息的角度看,载波分量是多余的,而且它还占去了
调幅波总功率的一半以上，这对充分利用发射机功率不利。
?由于载波分量的存在，有时还会 对其它信号形成干扰 。
?从传输信号的角度看,它所占的带宽多一半是多余的,这对
节省频率资源不利。
6.1.2.1 抑制载波调幅
（ 1）抑制载波调幅的时域表示式：
)c o s)(c o s()c o s)(()( tVtVktVtkvtv ccmmccmfD S B ?? ??? ?
（ 2）抑制载波调幅的频域表示式：
)]([
2
1)]([
2
1)(
cfcfD S B jVjVv ????? ????
（ 3）抑制载波调幅信号的波形图,返回
)c o s)(c o s()c o s)(()( tVtVktVtkvtv ccmmccmfD S B ?? ??? ?
从图中可以看出,
?抑制载波调幅信号中 不含固定的载波分量,若调制信号的平
均值不是零，会产生,载漏,。
?调制信号是正值时的载波相位与调制信号是负值时的 载波相
位是反相的 。
?已调信号的幅度仍随调制信号变化,但其包络不能反映调制
信号的形状。
?由于抑制载波调幅信号的幅度包络不反映调制信号的波形，
因而也不能应用峰值包络检波方法。所以，对这类调幅信号，
只能使用同步解调方法 。
上图
（ 5）抑制载波调幅的解调电路：
使用同步解调方法
)(tvf )(tvD SB
)(tvc
带通滤波器
)2c o s1)((
2
1
)) ( c o s(
c o s)c o s)((c o s)(
2
ttVkVttVkV
ttVtkVttv
cfcmcfcm
cccmfcD S B
??
???
???
???
（ 4）实现抑制载波调幅的电路：
?产生和载频信号同频同相 本地载波 是相干解调的一个关键
问题：
带通滤波器平方器 分频器)(tvD SB
)(1 tv )(2 tv )(' tv
c
若输入信号为：
ttvtv cfD S B ?c o s)()( ?
经平方器后得：
ttvtvtvtv cffD S B ?2c o s)(
2
1)(
2
1)()( 222
1 ???
经带通滤波器取出上式中第二项，即：
ttvtv cf ?2c o s)(
2
1)( 2
2 ?
将此分量取出，经放大限幅并经 2,1 分频，即可得所需载波。
7T
8T
1T 2T 3T 4T
5T 6T
eR
9T
①
④
③ ②
⑧
⑩
⑥ 12
?500?500
?500
载波信号入
调制信号入
14
5
?V
?k8.6
举例 1：标准幅度调
制和抑制载波调幅 。
载波信号入：
调制信号入：
tVVtv ccmc ?c o s)( 10,8 ??
tVVtv m ??? ?? c o s)( 4,1
输出信号为：
)c o s()c o s()( 10,84,1 tVVtVVktv ccmmo ??????? ?
讨论,1.若 1,4端和 8,10端直流平衡，输出是什么 调幅波形？
2.若 8,10端直流平衡，如何得到 标准调幅波形？
3.载漏 是如何产生的？
4.若 1,4端平衡，而 8,10端不平衡，输出是 什么波形？
6.1.2.2 单边带调幅
?双边带抑制载波调幅方式中，不含固定载波分量，因而可以
有效地利用发射机的功率传递信息。但它是双边带信号，所占
带宽仍为调制信号最高角频率的两倍。
?而从有效传输信息的角度看，只要传送一个边带就够了，只
传送一个边带的调幅信号称为单边调幅，可以选择上边带也可
以采用下边带。
?单边带调幅，简记为 SSBAM,显然，它既可充分利用发射
机的功率又节省占有频带。所以，它是传输信息的最佳调幅
方式。
但是实现这种调幅方式的调制和解调技术比较复杂。
（ 1）单边带调幅的时域表示式
?为了求得 SSBAM信号的时域表示式，对 SSBAM信号的频谱
函数进行逆傅立叶变换。令 表示为：)( ?jV
SSB
??
?
?
?
???
??????????
??
c
ccfcf
SSB
jVjV
jV
0
)]([
2
1
)]([
2
1
)(
并假定调制信号的最高频率 。根据逆傅立叶变换公式，
可得 SSBAM信号的时域表示式为,cm ??? )(tv
SSB
一个取上边带的 SSBAM信号的时域表示式可记为,
t
tv
t
tv
tv cfcfSSB ?? s i n
2
)(
c o s
2
)(
)(
'
??
称 为 的希尔伯特（ Hilbert） 变换。
)(' tvf )(tvf
? 当 SSBAM信号取下边带时，其时间函数表示式为,
t
tv
t
tv
tv cfcfSSB ???? s i n
2
)('
c o s
2
)(
)(
?若调制信号 为一单频余弦信号,
对载波 进行单边带调幅。
（本例中取上边带）：
)(tvf tVtv mf ?? ? c o s)(
tVtv ccmc ?c o s)( ?
tVVtv ccmmSSB )c o s (
2
1)( ???
? ?
?单边带调幅信号的幅度包络不反映调制信号的波形。
?对单边带调幅信号，只能使用同步解调方法 。
（ 2）实现单边带调幅的电路：
?滤波法,当调制信号中含有低频分量时，滤波器的实现困难。
带通滤波器
tVtv ccmc ?c o s)( ?
tVtv mf ?? ? c o s)(
??
??
c
c
?
? SSBAM
HzF 3 0 0m i n ? Hzf 6
0 1010 ?? %0 0 6.0
10
6 0 02
7
0
m i n ??
f
F
Hzf 40 1010 ??
%6.0
10
6 0 02
5
0
m i n ??
f
F
?存在问题,对滤波器提出很高要求。
改进方法：
6.1.2.2 单边带调幅（ 续 4）
滤波 滤波
载波 载波 载波
)(tvf
滤波
?
?
?
??
??
??
???
???
???
功放
Ff ?1
1f
F
Ff ?1
)( 12 Fff ??
)( 12 Fff ??
2f
)( 123 Ffff ???
)( 123 Ffff ???
3f
K H Zf 1 0 01 ?
?相移法,另一种实现单边带调幅的方法是相移法。
tVV
tV
tV
tV
tV
tv
ccmm
ccm
m
ccm
m
SSB
)c os (
2
1
s i n
2
s i n
c os
2
c os
)(
???
?
?
?
?
?
??
?
??
?
2
?
?
2
?
?
)( tv
SSB
t
c
?c o s
t?c os
t?s i n
t
c
?s i n
tt
c
?s i ns i n ?
tt
c
?c o sc o s ?
c?
（ 3）单边带调幅的解调电路：
?从前面分析可知,SSBAM信号中，既无载波分量，其包络也
不反映调制信号的波形。因此,只能用同步解调方法 。
?为了实现同步解调，需要建立本地载波信号。由于 SSBAM
信号中不含载波分量，无法从调幅信号中直接滤出载波。
通常,采用 两种方法,
? 在 SSBAM信号中加入导频 。
? 在本地产生一个频率为 的振荡 。当然，它不可能与发
送信号中的载波同频同相，因此，它不属于相干解调。
但只要这两个载波的频率差在容许范围之内还是可用的。
例如，在传送话音信号时，如果频率差在几赫兹以内，
并不影响信息的传送。
6.1.2.3 残留边带调幅
?从有效传输信息的角度，单边带调幅是各种调幅方式中最好
的。 但 SSBAM的调制与解调比较复杂。
?不适于传送带有直流分量的信号（或包含大量低频分量） 。
?在单边带调幅和双边带调幅之间找到了一种折衷方式，这就
是 残留边带调幅,简记为 VSBAM。
?在 VSBAM方式中，不是将一个边带完全滤除，而是保留一
部分。 下图 所示为 VSBAM信号幅度谱的示意图。
?VSBAM与 SSBAM不同,它传送被抑制边带的一部分，同时
又将被传送边带抑制掉一部分,故称其为残留边带。为了保证
信号无失真地传输，传送边带中被抑制的部分和抑制边带中被
传送的部分应满足互补对称关系。
6.1.2.3 残留边带调幅（ 续 1）
?广播电视系统的图象部分应用的是残留边带调幅，它在发送
端和接收端都接有滤波器。发端和收端滤波器的频率特性分别
如下图所示。发送端传送上边带，同时将下边带中载波附近
0.75MHz的部分全部保留。
?接收端的滤波器，在载波 附近 0.75MHz范围内满足互补对
称关系。 cf
)(M H Zf
)( ?jH T )( ?jH R
0
1 1
0.5
0cf cf6
0.750.75
0.75
0.750.5 0.25 )(M H Zf
返回
6.1.2.3 残留边带调幅（ 续 2）
?对不含载波分量的 VSBAM信号的解调只能采用同步的解调的
方法。 为了恢复本地载波信号可以用在 VSBAM信号中加导频
的方法,也可采用 DSBAM类似的 非线性变换方法 。
?在容许一定失真情况下，对含有大载波分量的 VSBAM信号
可以使用峰值包络检波器解调，从而可大大简化解调电路。
?在调制信号中含有直流分量时，这种调制方式可以使用。
残留边带滤波器比单边带滤波器也易于实现。
?VSBAM所占带宽比单边带略宽，基本具有 SSBAM的优点。
实现 VSBAM最常用的方法,
频谱
带通
滤波器
)(tvf
)(tvc
)(tvD )(tvVSB
)( ?jH v
)( ?jH f
?
)( ?jH D SB
?
c?? c
?
)( ?jH v
c?? c?
?
)( ?jH VSB
c?? c?
?
采用具有互补对称特性的滤波器)( ?jH
v
VSBAM的解调,
对不含载波分量的 VSBAM信号的解调只能采用同
步解调的方法。恢复本地载波信号的方法：
斜切
滤波器 平方器
带通
滤波器
分频
滤波器
)(tvVSB )(1 tv )(2 tv )(
3 tv )(tvc?
)( ?jH P )( ?jH B
)(1 ?jV )(
2 ?jV )(3 ?jV
)( ?jVc?
6.1.3 正交幅度调制与解调
?正交幅度调制与解调是一种特殊的复用技术,一般
是指利用两个频率相同但相位相差 90度的正弦波作为
载波，以调幅的方法同时传送两路互相独立的信号的
一种调制方式 。
?这种调制方式的已调信号所占 频带仅为两路信号
中的较宽者 而不是二者之和,可以节省传输带宽 。
6.1.3.1 正交幅度调制与解调原理
2? 2?
tc?cos
tc?sin
tc?cos
tc?sin
a(t)
b(t)
a(t)
b(t)
x(t)
?两路互相独立的信号 a(t)和 b(t)分别调制角频率为 ?c的两个互
相差 90度的正弦波，通常用 和 表示，并称
它们是互相正交的。调制后的两路信号相加得到输出信号 x(t)，
表示为：
tc?cos tc?sin
ttbttatx cc ?? s i n)(c o s)()( ??
调制器 解调器
tc?cos t
c?cos
返回
6.1.3.1 正交幅度调制与解调原理（ 续 1）
?输入信号 x(t)被两个互相正交的正弦波相乘，与 相乘
的结果为：
]2s i n)(2c o s)([
2
1)(
2
1c o s)( ttbttatattx
ccc ??? ???
tc?cos
滤除 2 ?c 分量，得到解调输出 a(t)。
?输入信号 x(t) 与 相乘的结果为：t
c?sin
]2c o s)(2s i n)([
2
1)(
2
1s i n)( ttbttatbttx
ccc ??? ???
滤除 2 ?c分量，得到解调输出 b(t)。
解调原理：
超外差接收机的缺点之一是存在镜像频率干扰。
6.1.3.2 零中频解调
防止这种干扰的方法：
1，接收机高频放大器部分加入高频滤波器。
2,零中频接收机 。
将有用信号直接变换到基带，即选择中
频频率为零。这时，镜像频率与有用信号
频率重合，即使存在镜像干扰信号，也属
于 同频带干扰 。
零中频接收机的频谱变换原理图：
输入信号的频谱
本机振荡频率
基带信号
cfcf
)( jfVs
o
cf
cf
)( jfVi
)( jfVd
可以看出，有用信号的上边带与下边带彼此互相
叠加。解决这个问题的办法是采用 正交解调技术,
可以利用对它所产生的同相信号和正交信号的适当处
理，得到所需要的原调制信息。
)(tq
低噪声
放大器
低通
滤波器
本地
振荡器
低通
滤波器
2/??
)(ti
)(tx
)(c os tc?
)(sin tc?
图所示是正交解调的频谱变换过程：
输人信号的频谱
余弦信号的频谱
输入信号与余弦信号
相乘后的频谱
正弦信号的频谱
输入信号与正弦信号
相乘的频谱
? ?ttxF c?c o s)(
?
? ?tF c?cos
?
c?? c?
? ?tjF c?sin
?c
??
c?
c??
? ?)(txF
?
o c?
?? ??
? ?ttxjF c?s in)(
?
??
? ?tj cetxF ??)(
? ?ttxF c?c o s)(
? ?ttxjF c?s in)(
? ?ttxjF c?s in)(?
)()(
s in)(c o s)(
)()(
~
tjqti
ttjxttx
etxtx
cc
tj c
??
??
?
?
??
?
LNA
LPF A/D
A/DLPF
1
DSP
Q
本振输入0
2/?
采用正交解调技术的零中频接收机的框图如图所示。
)()(
s i n)(c o s)(
)()(
~
tjqti
ttjxttx
etxtx
cc
tj c
??
??
?
?
??
?
6.1.4 数字信号调幅
?当用数字信号对载波进行幅度调制时，称为数字信号调幅，也
称为 幅度键控,简记为 ASK。
?一般情况下, 数字信号为一随机脉冲序列, 并表示为：
式中, 为随机变量, 对二进制数字信号, 它可取 0,1两种数
值 。 是码元波表, 它可以是矩形脉冲波形, 也可以是升余弦
脉冲, 钟形脉冲或抽样脉冲等波形 。
? ??
k
sk kTtgatS )()(
ka
)(tg
?通常，数字信号中含有直流分量和丰富的低频分量。
?为了在具有带通特性的信道内传送，必须进行调制。在数字信
号调幅中，多用残留边带调幅方式。
二极管包络检波器适合于解调含有较大载波分量的
调幅信号, 它具有电路简单, 易于实现等优点, 本实
验电路如图 （ b） 所示, 它主要由检波二极管 D及 RC
低通滤波器组成, 由于它是利用二极管的单向导电及
RC元件的充放电特性实现检波的 。 因此, RC时间常
数的选取很关键, 若 RC时间常数过大, 则会产生对角
切割失真, 若 RC时间常数过小, 高频分量会滤除不干
净, 综合考虑要求满足下式：
式中 m为调幅系数, 为载波频率, 为调制信号角频
率 。
mc
m
RC
f ?
?
????
211
（ 1）根据 1496集成片构成解调器的电路，利
用题 CAD1_01的方法产生全载波调幅信号和抑
制载波的双边带调幅信号作为解调器的
VAMIN端口的输入信号，进行解调电路的软
件仿真。
（ 2）根据二极管包络检波器的电路，进行对
全载波调幅信号和抑制载波信号的软件仿真。
图（ a） 用 1496集成片来构成解调器
1496
5R
k10
1R
100
1 2 3 4 5 6 7
891011121314
6R
k3.3
12?
2C
005.0
VAMIN
1C
1.0
2R 3R
k1 k1
4R
k1
10R
820
VC
6C
1.0
12?
11R
k2.1
9R
56 7C
1.0
12?
005.0
3C
VO
8R
7R
k1
k3.3
4C
005.0
5C
1
3 54
6
图（ b） 二极管包络检波器
VAMIN VO
1R
2R 3R 1C 2C
1D
k7.4
k7.4k10 1.0 1.0
7 8
附图一,抑制载波调幅 返回
附图二,标准幅度调制 返回
附图三：载漏 返回返回 2
附图四：音漏 返回
