基于Multisim的調(diào)幅電路的仿真

1、目錄前言·················································&#

2、183;··················1第1章 題目分析······························

3、;··························1第二章 原理分析······················&#

4、183;·································2第三章 利用仿真軟件 Multisim 10對AM電路仿真分析···········

5、···········3 3.1 普通調(diào)幅（AM）信號的波形····································

6、;·····3 3.2 普通調(diào)幅信號Ma<1時的波形分析··································43.3 普通調(diào)幅信號Ma=1時的波形分析···&

7、#183;······························63.4 普通調(diào)幅信號Ma>1時的波形分析···············&

8、#183;··················7第四章 結束語······························

9、;····························8參考文獻·····················

10、···········································9前言信號調(diào)制可以將信號的頻譜搬移到任意位置，從而有利于信號的傳送，并且是頻譜資源得

11、到充分利用。調(diào)制作用的實質(zhì)就是使相同頻率范圍的信號分別依托于不同頻率的載波上，接收機就可以分離出所需的頻率信號，不致相互干擾。而要還原出被調(diào)制的信號就需要解調(diào)電路。調(diào)制與解調(diào)在高頻通信領域有著廣泛的應用，同時也是信號處理應用的重要問題之一，系統(tǒng)的仿真和分析是設計過程中的重要步驟和必要的保證。論文利用Multisim提供的示波器模塊，分別對信號的調(diào)幅和解調(diào)進行了波形分析。AM調(diào)制優(yōu)點在于系統(tǒng)結構簡單，價格低廉，所以至今仍廣泛應用于無線但廣播。與AM信號相比，因為不存在載波分量，DSB調(diào)制效率是100%。我們注意到DSB信號兩個邊帶中任意一個都包含了M(w)的所有頻譜成分，所以利用SSB調(diào)幅可以提

12、高信道的利用率，所以選擇SSB調(diào)制與解調(diào)作為課程設計的題目具有很大的實際意義。論文主要是綜述現(xiàn)代通信系統(tǒng)中AM ,DSB,SSB調(diào)制解調(diào)的基本技術，并分別在時域討論振幅調(diào)制與解調(diào)的基本原理, 以及介紹分析有關電路組成。此課程設計的目的在于進一步鞏固高頻、通信原理等相關專業(yè)課上所學關于頻率調(diào)制與解調(diào)等相關內(nèi)容。同時加強了團隊合作意識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的綜合能力。第一章 題目分析由于從消息轉(zhuǎn)換過來的調(diào)制信號具有頻率較低的頻譜分量，這種信號在許多信道中不宜傳輸。因此，在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調(diào)制過程，同時在接受端則需要有解調(diào)過程從而還原出調(diào)制信號。所謂調(diào)制就是利用原始信號控制高頻載波信號的

13、某一參數(shù)，使這個參數(shù)隨調(diào)制信號的變化而變化，最常用的模擬調(diào)制方式是用正弦波作為載波的調(diào)幅(AM)、調(diào)頻(FM)、調(diào)相 (PM)三種。解調(diào)是與調(diào)制相反的過程，即從接收到的已調(diào)波信號中恢復原調(diào)制信息的過程。與調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相相對應，有檢波、鑒頻和鑒相。振幅調(diào)制方式是用傳遞的低頻信號去控制作為傳送載體的高頻振蕩波（稱為載波）的幅度，是已調(diào)波的幅度隨調(diào)制信號的大小線性變化，而保持載波的角頻率不變。在振幅調(diào)制中，根據(jù)所輸出已調(diào)波信號頻譜分量的不同，分為普通調(diào)幅（AM）、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB）、抑制載波的單邊帶調(diào)幅（SSB）等。AM的載波振幅隨調(diào)制信號大小線性變化。DSB是在普通調(diào)幅的基礎上抑制掉

14、不攜帶有用信息的載波，保留攜帶有用信息的兩個邊帶。SSB是在雙邊帶調(diào)幅的基礎上，去掉一個邊帶，只傳輸一個邊帶的調(diào)制方式。它們的主要區(qū)別是產(chǎn)生的方法和頻譜的結構不同。第二章 原理分析AM信號是載波信號振幅在上下按輸入調(diào)制信號規(guī)律變化的一種調(diào)幅信號，表達式如下： （1） 調(diào)幅電路由表達式（1）可知，在數(shù)學上，調(diào)幅電路的組成模型可由一個相加器和一個相乘器組成，如圖1所示。圖中，為相乘器的乘積常數(shù)，A為相加器的加權系數(shù)，且+A 圖1 普通調(diào)幅（AM）電路的組成模型設調(diào)制信號為：=cos載波電壓為：cos上兩式相乘為普通振幅調(diào)制信號：cos）=+= （2）式中,稱為調(diào)幅系數(shù)(或調(diào)制指數(shù)) ，其中01。而

15、當1時，在附近，變?yōu)樨撝?，它的包絡已不能反映調(diào)制信號的變化而造成失真，通常將這種失真成為過調(diào)幅失真，此種現(xiàn)象是要盡量避免的。第三章 利用仿真軟件 Multisim 對AM電路仿真分析3.1普通調(diào)幅（AM）信號的電路圖在Multisim仿真電路窗口中創(chuàng)建如圖1所示的由乘法器(K=1)組成的普通調(diào)幅(AM)電路，在該電路中，直流電壓源 (圖中V1)和低頻調(diào)制信號 (圖中V2)分別加到乘法器A1的X輸入端口，高頻載波信號電壓 (圖中V3)加到乘法器的Y輸入端口。將示波器的A、B通道分別加到乘法器的X輸入端口、乘法器的輸出端口，其構成如下圖2所示：圖2乘法器組成的普通調(diào)幅(AM)電路3.2 普通調(diào)幅信

16、號Ma<1時的波形分析運行仿真電路可得到輸出波形如圖4所示。此時調(diào)幅指數(shù)=0.5，運行仿真開關,雙擊示波器圖標，可以得到示波器仿真輸入波形和輸出調(diào)制信號波形如圖3、圖4所示，從圖中輸出波形可以看出，高頻載波信號的振幅隨著調(diào)制信號的振幅規(guī)律變化，即已調(diào)信號的振幅在上下按輸入調(diào)制信號規(guī)律變化。圖3普通調(diào)幅（AM）電路的調(diào)制信號波形圖4 普通調(diào)幅（AM）電路的輸出波形從圖2可得到如下結論：調(diào)幅電路組成模型中的相乘器對和實現(xiàn)相乘運算得結果，反映在波形上是將不失真地轉(zhuǎn)移到載波信號振幅上。3.3 普通調(diào)幅波Ma=1時的波形分析若將圖2中調(diào)制信號電壓的幅值改為4V，則調(diào)指數(shù)=1，這時電路輸出的曲線的包

17、絡恰好為調(diào)幅曲線，其仿真結果見仿真示波器屏幕，如圖6所示： 圖5調(diào)幅電路恰好調(diào)幅(M=1)時的信號波形 圖6 調(diào)幅電路恰好調(diào)幅(M=1)時的輸出波形3.4 普通調(diào)幅波Ma>1時的波形分析若將圖2中調(diào)制信號電壓的幅值改為12V，則調(diào)指數(shù)=3, Ma>1,這時電路輸出的曲為過量調(diào)幅曲線，仿真結果如圖7所示：圖7 調(diào)制電路過調(diào)失真(Ma>1)時的輸出波形從圖中可以看出已調(diào)波的包絡形狀與調(diào)制信號不一樣，產(chǎn)生了嚴重的包絡失真，這種情況稱為過調(diào)失真，在實際應用中應盡量避免。因此,在振幅調(diào)制仿真過程中可以得出如下結：為了保證已調(diào)波的包絡真實地反映出調(diào)制信號的化規(guī)律，避免產(chǎn)生過調(diào)失真，要求調(diào)

18、制系數(shù)Ma必滿足0<Ma<1，這與式(2)理論上推導得出的結果是一致的。第四章 結束語模擬調(diào)制系統(tǒng)是電子信息工程通信方向最主要的模塊之一，通過在課堂上對理論知識的學習，我們了解到模擬調(diào)制系統(tǒng)的基本方式以及其原理。然而，如何將理論在實踐中得到驗證和應用，是我們學習當中的一個問題。而通過本次課程設計，我們在強大的Multisim平臺上對數(shù)字信號的調(diào)制解調(diào)進行了一次仿真，有效的完善了學習過程中實踐不足的問題，同時進一步鞏固了原先的基礎知識。通過這次的課程設計，我們對調(diào)制和解調(diào)有了更進一步的認識，尤其是在系統(tǒng)設計方面，盡管是非常基礎的AM調(diào)制與解調(diào)的傳輸，也是經(jīng)過若干設備協(xié)同工作，才能保證信號有效傳