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三种幅度调制方式比较
频谱图上已调波特点 带宽 功率有效性 AM（普通幅度调制） 由上下边带和载波组成 2Fmax 发射功率包括载波和上下边带信号功率 DSB（抑制载波的双边带）调制 由上下边带组成 2Fmax 发射功率只包含上下边带信号功率 SSB（抑制载波的单边带）调制 只含上边带或下边带 ～Fmax 发射功率只包含上边带（或下边带）信号功率
3.8 有哪些方法产生SSB信号？
答：产生SSB信号的方法有两种。（1）滤波法：用滤波器从双边带信号中滤除一个边带；（2）以乘法运算为基础的移相法。
3.9 设基带信号为余弦波信号，角频率Ω，载波角频率ωc试写出调幅波、调频波和调相波的表达式。
答：调幅波：uAM(t)?UcmCos?ct?12maUcmCos(?c??)t?12maUcmCos(?c??)t
调频波：uFM(t)?UcmCos(?ct?mfSin?t)
调相波：uPM(t)?UcmCos?(t)?UcmCos(?ct?mpCos?t)
3.10 调制的作用是实现谱线的搬移，试简述幅度调制和频率调制所实现的谱线搬移有什么不同？ 答：单音频的基带信号对载波进行幅度调制的作用是实现谱线的搬移，将谱线搬移到高频端载波谱线ωc的两侧，形成上下两个边频ωc+Ω和ωc－Ω；单音频基带信号对载波进行频率调制所形成的已调波有以下性质：
（1）其频谱以载频ωc为中心，两边有无数个边频（基带信号为单音频信号时，调幅波只有上下两个边频），相邻边频的间隔为Ω。 （2）边频的振幅随n的增加而减小，因此如果在规定的误差范围内忽略振幅过低的边频，即忽略n值高于某一数值的谱线，调频波的边频数就成为有限数。
（3）按照调频指数大于1还是小于1，可以将调频分为窄带调频和宽带调频。
mf<1时为窄带调频，最大频偏小于基带频率，载频（频率为ωc）分量振幅较大，边频个数较少，特别是mf<<1时，和调幅波一样只需保留ωc±Ω两条边频。
mf>1时为宽带调频，最大频偏大于基带频率，这时载频分量的振幅较小，边频较多。 3.11 试简述直接调频法和间接调频法产生调频波的原理，比较其优缺点。
答：由基带信号控制振荡器的频率，使其振荡频率随基带信号变化，振荡器输出的即为调频波。
uΩ(t) 晶体振荡器 UcmCosωct UcmCos(?ct?kft调相器 t?u?(t)dt) 0?u?(t)dt 0积分器 间接法产生调频波
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这种方法的特点是基带信号直接控制振荡器频率，由此产生调频波的方法称为直接法。间接产生调频波的电路有晶体振荡器、调相器和积分器电路组成。晶体振荡电路产生频率稳定的载波uc(t)=UcmCosωct，是调相器的输入信号，基带信号uΩ(t)经积分器形成调相器控制信号，调相器输出信号等于即为调频波。
直接调频原理简单、能产生的频偏较大，缺点是频率稳定度不高；间接法产生调频波的优点是频率稳定，因为其载波信号是由晶振产生的。缺点是频偏比较小，要增加频偏需外加扩频电路。 3.12 基带信号为数字信号时，可以是二进制数，也可以是多进制数，如何用波形表示多进制数？采用多进制数有什么好处？
答：用电压波形来表示二进制数，其码位有两种状态，低电平和高电平，高电平表示数字“1”，低电平代表数字“0”。 用电压波形来表示多进制数时，一个码位就必须具有多个不同的状态，表示4进制数时，每个码位需分为4个离散的电平状态，下图所示的4个电平状态分别代表4进制数的0，1，2和3。
0 2 3 1 00 01 10 11 无线通信中引入多元波来表达多进制数的目的是提高数字信号传输的速率。例如四进制传输时的速率是二进制的2倍。
3.13 产生ASK和PSK信号有哪些方法？试简述其原理。 答：ASK调制波可通过以下两种方法产生：（1）相乘法：将基带信号和载波信号分别输入乘法器的两个输入端，其输出信号即为ASK调制信号uASK(t)?S(t)UcmCos(?ct??) ，工作原理如下图所示
相乘法产生ASK调制波
S(t) BPF UASKCos(ωct+φ) Uas(t)=S(t)UcmCos(ωct+φ) （2）开关控制法：载波信号发生电路产生等幅余弦波，经开关控制形成ASK调制波，基带信号为“1”时控制器开关接通输出高频振荡，基带信号为“0”时开关断开，输出信号电平为零，于是即可生成已调波，如下图所示。
uc(t)= 载波信号 UcmCos(ωct+φ) 发生电路 S(t) 开关控制法产生ASK调制波原理
控制器 uASK(t) 3.14 一种调制方法可用来产生多种已调波，试回答相乘法可以产生哪些已调波？ 答：相乘法可以产生的已调波有：调幅波（AM、DSB、SSB调制）、幅移键控(ASK)波和相移键控(PSK)波
3.15 何谓解调？调幅波和调频波各有哪些解调方法？
答：通过某种方法从已调信号中还原出基带信号的过程即为解调。常用的调幅波解调方法有相干解调和包络线解调两种；调频波的解调称为频率检波，简称鉴频。鉴频的作用是从调频波中检出基带信号，即将调频波的瞬时频率变化转换为电压输出。用于实现鉴频的方法有：斜率鉴频、正交鉴频和
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脉冲计数式鉴频。
3.16 一种解调方法可用来对多种已调波进行解调，试回答相干法能用于哪些已调波的解调？
答：相干法能用于以下已调波的解调：调幅波（包括AM、DSB、SSB调幅波）、幅移键控(ASK)波、 频移键控(FSK)波和相移键控(PSK)波。
3.17 何谓调制电路和解调电路？无线收发芯片调制解调电路的识读有什么要求？
答：有了调制解调的方法，还需要依靠具体的电路去实现才能完成调制解调的任务，用于实现调制和解调功能的电路即称为调制解调电路。识读无线收发芯片调制解调电路，需要注意：
识读分立元器件组成的调制解调电路时，既要了解其性能指标，又要了解它的工作原理，而识读集成芯片或模块组成的收发系统中的调制解调电路，则只需了解其性能指标；此外，用于调制的相乘法和用于解调的相干法，其核心都是乘法器，由分立元器件组成的乘法器比较复杂，因此乘法器已被制成集成电路。由集成乘法器电路组成的调制和解调电路又成为特殊的一类调制解调电路，在识读时需要分别对待。因此，需要区别以下三种情况进行调制解调电路的识读和讨论：无线收发芯片及模块中的调制解调电路；分立元器件组成的无线收发系统的调制解调电路；由集成乘法电路组成的调制解调电路。
3.18 试简述包络线检波的原理和应用。 答：解调电路如下图（a）所示，它由检波二极管VD1和低通滤波电路C1、R1组成。已调信号uAM(t)很微弱，要经过一系列放大以后才进入解调电路，因此待解调的信号幅度一般在0.5V以上，我们用ui(t)表示这个待解调的信号，其波形如图(b)所示。用uo(t)表示检波电路输出电压，它也就是电容C1或电阻R1两端的电压。这种输入信号为大信号情况下的检波称为峰值包络检波。
u1(t) t (b) 0 ui(t) L1 C1 R1 RL VD1 uo(t) C2 u2(t) (c) 0 u3(t) (a)
(d) t t
0
当输入电压大于输出电压时，二极管正向偏置。由于输入信号幅度在0.5V以上，这一正向偏置能使锗二极管导通，于是输入信号经二极管向电容C1充电，充电的时间常数为二极管导通电阻RD和电
容C1的乘积。充电的同时，电容通过电阻R1放电，放电的时间常数为R1和C1的乘积。二极管导通电阻RD很小而R1要大得多，因此充电时间常数远小于放电时间常数。充得快而放得慢，于是电容两端的电压始终保持等于ui(t)的峰值电压，因此输出电压（电容C1两端电压）uo(t)波形如图(c)的虚线所示。这一虚线是已调波的包络线，即为基带信号，滤除其所包含的高频成分，并在电路中加入电容C2来隔离直流成分即可得到基带信号，如图(d)所示，图中虚线所示的即为直流成分。
包络检波电路常用于分立元器件组成的调幅收音机电路中。 第四章 无线信号接收电路
4.1、无线接收电路主要功能有哪些？
答：接收电路应该具有以下四方面的功能：（1）选频作用，选择性地接收频率在已调信号中心频
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率附近的无线电波，这种选择特定频率信号的功能称为接收电路的选频作用；（2）抑制干扰信号的作用，接收电路具有抑制多径传播引起的干扰、同频干扰、邻频道干扰、带外干扰等各种干扰的能力；(3) 放大作用，电路的放大能力要达到100dB～200dB左右；（4）解调作用，必须具有从接收到的无线电信号中还原出基带信号的功能。
4.2、什么是接收电路的信噪比？增加放大电路的增益能提高接收电路的信噪比吗，为什么？ 答：接收机输出信号中的有用信号功率电平与噪声信号功率电平的比值，称为接收机的信噪比，用符号SNR表示，信噪比是衡量接收机输出信号质量的重要指标 信噪比也可以用分贝数（dB）表示，信噪比分贝?10lgSNSNR?SN?有用信号功率电平噪声信号功率电平
提高增益并不能增加灵敏度。例如一台调频收音机在输出信号信噪比15dB情况下的短波接收灵敏度为50μV，表示为保证输出信号信噪比S/N>31.6且输出功率不小于音频额定功率的50%，输入端所需的最小信号是50μV。增加一级放大电路，使接收机的增益增加10倍，接收灵敏度并不能提高到5μV。理由是，接收机增益提高10倍后，输入信号等于5μV时，输出信号中有用信号功率电平仍等于S（增益提高前输入信号50μV时的输出信号电平），但这时机内噪声信号在原来基础上被放大10倍。SNR表达式中分母噪声信号功率电平N增为10N，而分子仍为S，因此输出信号信噪比降为S/10N。接收机灵敏度是在一定的信噪比下定义的，为使信噪比恢复到S/N ，输入信号必须提高10倍，即提高到50μV，因此收音机的灵敏度仍然是50μV。
4.3、按照电路的结构和工作原理，接收电路分为哪几类？直接检波式接收电路和直接放大式接收电路有什么区别？画出电路框图并加以说明。
答：按照电路的结构和工作原理，常用的接收电路可分为直接放大式接收电路、超外差式接收电路、二次变频接收电路和放大器顺序混合型接收电路等四类。
直接检波式电路由接收天线、输入调谐电路、检波电路和低放电路组成，如图4.1所示。输入调谐电路用来选择所要接收的信号，将调谐回路的谐振频率调整到与待接收的信号频率相等，则只有该频率的信号才在输入回路中形成较大的电压，然后进行检波和低放。其特点是没有高频放大环节，是一种最简单的无线电接收电路。这种电路适用于输入信号较强的情况，例如接收本市无线电调幅广播时，就可以采用这种接收方案。
天线 输入调 谐电路 检波器 电 路 低频放 大电路 信号输出 直接检波式接收电路框图
高放式接收电路的组成框图如下图所示，由天线、调谐电路、高频放大电路、检波电路和低频放大电路组成。与直接检波式电路相比，增加了高频放大电路，因此适用于输入信号相对较弱的场合。例如用于近距离无线遥控时，为减少发射功率，可选用这类高放式接收电路。来自接收天线的信号经调谐回路选择，选出特定频率的已调信号，经高频放大电路放大，达到检波电路所要求的幅度，经检波电路检出基带信号，最后经低频放大后输出。
输入调 谐电路 高频放 大电路 检波器 电 路 低频放 大电路 天线 信号输出 直接放大式接收电路框图
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4.4、与直接放大式接收电路相比较，超外差式接收电路有哪些优点？ 答：直接放大式接收电路存在以下几个缺点：（1）灵敏度低；（2）选择性差；（3）缺少增益自动控制能力；（4）不适宜于接收不同频率的电台。
超外差式接收电路具有温度适应性强，接收灵敏度更高，工作稳定可靠，抗干扰能力强，产品的一致性好，接收机本振辐射低，无二次辐射，符合工业使用规范等优点，因此，无线接收芯片（集成电路）大多采用超外差式接收电路。
4.5、什么是镜像干扰？超再生式接收电路会出现镜像干扰吗？为什么？
答：本振频率为f0时，如果输入信号频率比本振频率低465kHz，即fc=f0－465kHz，经变频后即可得到频率为465kHz的中频信号输出。但是要注意，频率比本振频率高465kHz的信号 fc1=f0+465kHz进入变频电路后与本振频率f0之差也是465kHz，也能产生465kHz的中频信号输出。f0信号是我们希望接收的，fc1并不是我们所希望的信号，后者就成为干扰，这种干扰就称为镜像干扰。它是超外差式接收电路特有的干扰，超再生电路不会出现这种干扰。
4.6、画出超外差调频和超外差调幅接收电路的框图，比较两者之间的异同点。 答：超外差调幅和调频接收电路框图如下
变频电路 输入调 谐电路 混频电路 中频放 大电路 检波 电路 前置放 大电路 功率放 大电路 输出
超外差调幅接收电路框图 变频电路 本振 AGC电路
输入调 谐电路 高频放 大电路 混频电路 中频放 大电路 鉴频 电路 前置放 大电路 功率放 输出 大电路 高频头 本振 AFC电路 超外差调频接收电路框图
共同点：无论是调幅式还是调频式，超外差接收机都将接收到的高频信号转换为中频信号，然后进行放大、解调，这样做的好处是：（1）对一个固定频率进行放大，容易获得较大且稳定的放大倍数，因而能提高接收电路的灵敏度；（2）中频的频率是固定的，采用陶瓷滤波器、声表面波滤波器等性能优良的器件，能显著提高接收电路的选择性；（3）增加自动增益控制（AGC）电路，使电路能用于接收各种不同强度的信号。
调频式和调幅式接收电路有以下三方面差异。第一，解调电路不同。幅度调制时，基带信号包含在调幅波的幅度变化之中，为了从中复原基带信号，调幅接收电路需采用幅度检波电路。频率调制时，基带信号包含在调频波的频率变化之中，为了从中检出基带信号则需采用鉴频电路。第二，调频接收电路中可使用限幅电路消除幅度干扰，调幅接收电路则不能。调频波的幅度不包含基带信号的任何信息，因此可以在鉴频电路之前加入限幅电路来消除幅度干扰，与此相反，调幅波的幅度变化包含了基带信号的全部信息，就不能使用限幅电路来消除幅度干扰。第三，调幅接收机一般都附加AGC（自动增益控制）电路，调频接收机除AGC电路外还附加AFC（自动频率控制电路）。