調(diào)幅信號的性質(zhì)
1、調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示和波形
調(diào)幅就是用調(diào)制信號控制高頻振蕩的振幅,使高頻振蕩的振幅按調(diào)制信號規(guī)律變化。
設(shè)未經(jīng)調(diào)制的高頻振蕩(載波)為UC(F)=UCCOSWCT
式中UC為載波振幅(V);WC為載波角頻率(RAD/S)。
當(dāng)調(diào)制信號UO(F)是單音余弦即(UO(F)=UO*COSQT時(shí),則調(diào)幅波UT的數(shù)字表示式為:
式中UO為單音調(diào)制信號振幅(V);Q為調(diào)制信號角頻率(RAD/S);K.為由調(diào)制電路決定的比例常數(shù):MA為稱調(diào)幅指數(shù)或調(diào)幅度,用百分?jǐn)?shù)表示,代表載波振幅在調(diào)制過程中的變化強(qiáng)度。正常情況下MA≤1,一般取MA為30%~60%。MA﹥1時(shí),出現(xiàn)失真,稱過調(diào)幅,應(yīng)予避免。
當(dāng)調(diào)制信號為一個(gè)多頻信號時(shí),則調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示為:
調(diào)制信號,載波與調(diào)幅波的波形,分別如圖5.5-1和圖5.5-2所示。
2、調(diào)幅波的頻譜、頻帶寬度(B)
為不失真地放大或傳送一個(gè)調(diào)幅波,必須保證高頻系統(tǒng)有足夠的頻帶,使調(diào)幅波各個(gè)頻率、成分都能通過,調(diào)幅波的頻譜與頻帶寬度決定著高頻系統(tǒng)的通頻帶。
單音余弦調(diào)制幅波展開式為
由上式可見,單余弦調(diào)制的調(diào)幅波具有三個(gè)頻率成分:載頻WC,上邊頻WC+Q和下邊頻WC-Q其頻譜如圖5.5-3B所示。這種調(diào)幅波的頻帶寬度為
多音頻調(diào)制的調(diào)幅波展開式為
若調(diào)制信號的頻率范圍是從QMIN~QMAX,則調(diào)幅波的頻譜如圖5.5-4B所示。調(diào)制信號頻譜被搬移到載波兩邊,成為上邊事和下邊帶。這種調(diào)幅波的頻帶寬度為:
B=2FMAX
FMAX=QMAX/2X(HZ)
3、調(diào)幅波功率關(guān)系
若單余弦調(diào)制的調(diào)幅波載波分量功率為PC,則上邊頻功率PWC+Q、下邊頻功率PWC-Q、音頻一周內(nèi)的平均功率PCAV,峰值功率PMAX與PC的關(guān)系為:
由調(diào)幅波頻譜可知,載波分量的幅度與調(diào)制信號無關(guān),不包含調(diào)制信號的信息。邊頻分量幅度隨調(diào)制信號改變,調(diào)制信號信息都包含在邊頻中,所以調(diào)幅波功率中真正有用的是邊頻功率。
當(dāng)MA=1時(shí),由式(5.5-1)~(5.5-3)得PWC+Q+PWC-Q=1/3PCAV,PC=2/3PCAV,PMAX=4PC。一般MA﹤1,所以普通調(diào)幅能量使用極不經(jīng)濟(jì),設(shè)備利用也不高。而采用SSB則可以節(jié)省能量,提高設(shè)備利用率,同時(shí)還可以節(jié)約頻帶。
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