调幅波的频谱怎么表示

如题所述

设载波uc(t)的表达式和调制信号uΩ(t)的表达式分别为:
根据调幅的定义,当载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化时,即为调幅信号,则已调波的波形如上图(c)所示,图(a)、(b)则分别为调制信号和载波的波形。由图可见,已调幅波振幅变化的包络形状与调制信号的变化规律相同,而其包络内的高频振荡频率仍与载波频率相同,表明已调幅波实际上是一个高频信号。可见,调幅过程只是改变载波的振幅,使载波振幅与调制信号成线性关系,即使Ucm变为Ucm+KaUΩmcosΩt,据此,可以写出已调幅波表达式为:
Ma称为调幅系数,Umax表示调幅波包络的最大值,Umin表示调幅波包络的最小值。Ma表明载波振幅受调制控制的程度,一般要求0≤Ma≤1,以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的变化。Ma>1的情况称为过调制, 下图所示为不同Ma时的已调波波形。
为了分析调幅信号所包含的频率成分,可将式(4-3)按三角函数公式展开,得
可见,在已调波中包含三个频率成分:ωc、ωc+Ω和ωc-Ω。ωc+Ω称为上边频,ωc-Ω称为下边频。由此而得到调幅波的频谱如下图所示。
由调幅波的频谱可得,调幅波的频带宽度为 BW=2F,式中,F为调制频率。
(1)若调制信号为复杂的多频信号,则其频谱如下图所示。
例如语音信号的频率范围为300~3400Hz,则语音信号的调幅波带宽为2× 3400=6800Hz。观察调幅波的频谱发现,无论是单音频调制信号还是复杂的调制信号,其调制过程均为频谱的线性搬移过程,即将调制信号的频谱不失真地搬移到载频的两旁。因此,调幅称为线性调制。调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。
(2)若调制信号为单频余弦信号,负载电阻为RL,则已调波的功率主要有以下几种。
1.载波功率

2.上、下边频功率

3.总平均功率

4.最大瞬时功率

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