信号调制

工作原因做了些信号处理的工作,期间玩了很多测量仪器,一些学习笔记遂拿来分享。

1. 基本概念

调制:调制就是使一个信号(如光、高频电磁振荡等)的某些参数(如振幅、频率等)按照另一个欲传输的信号(如声音、图像等)的特点变化的过程。
解调:是调制的逆过程,作用是从已调信号中取出原来的调制信号。
调制波:是用调制信号调制以后的非正弦波,也就是要传递的信息。
调制波(信息)和载波叠加在一起就是调制信号。这个叠加的过程就叫做信号调制。

未受调制的周期性振荡信号称为载波,载波可以是正弦波,也可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。

载波受调制后称为已调信号,它含有调制信号的全波特征。

一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽,否则会发生混叠,使传输信号失真。

通俗理解调制的目的是为了把信号骑在载波上发送出去,解调的目的是把信号从载波上卸下来。

例如人开车,人是调制波是主体,车跑的快是载波。

 2. 理论分析

u(t)=A*(1+m*cos(Ωt+θ))*cos(ωt+φ)=A*cos (ωt+φ)+ A*m*cos(Ωt+θ)*cos(ωt+φ)

积化和差公式化简后:

u(t)=A*cos(ωt+φ)+0.5*A*m*cos((ω+Ω)t+φ+θ)+0.5*A*m*cos((ω-Ω)t+φ-θ).

其中载波信号x(t)= A*cos(ωt+φ)。

m为调幅波的系数,调制信号p(t)= mA*cos(Ωt+θ)。

根据FFT,可得其频域表达式:

U(jΩ)=A*X(jω) + 0.5*mA*X(j(Ω-ω)) + 0.5*mA*X(j(Ω+ω)).

可见其频域是以载波ω为中心幅值是A,两边有±Ω频点的侧带波,幅值是0.5mA。

3. 实验测试

开始实验:

已知调制信号,u(t)= A*cos (ωt+φ)+m*A*cos(Ωt+θ)*cos(ωt+φ)=A*cos (ωt+φ)+0.5*A*m*cos((ω+Ω)t+φ+θ)+0.5*A*m*cos((ω-Ω)t+φ-θ).

测试1:信号发生器输出设置为载波50Hz,调制波5Hz,调制深度m=50%。根据公式,调试波幅度为0.5mA,即为载波的1/4.

已调信号频率为45和55Hz。

用示波器观测如下,FFT图起点40Hz,一格2Hz,中心点是50Hz。左右各偏2.5格5Hz。

 

测试2:信号发生器输出设置为载波100Hz,调制波50Hz,调制深度m=50%。根据公式,调试波幅度为0.5mA,即为载波的1/4.

已调信号频率为50和150Hz。

用示波器观测如下,FFT图起点35Hz,显示宽度130Hz,每格13Hz,中心点是100Hz。左右各偏不足4格50Hz。

 

posted on 2017-03-14 11:01  啊哈彭  阅读(4822)  评论(0编辑  收藏

导航