用待傳輸?shù)牡皖l信號去改變高頻載波振幅的過程,稱為振幅調(diào)制,簡稱調(diào)幅,有普通調(diào)幅(am)、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(dsb)和抑制載波的單邊帶調(diào)幅(ssb)三種。
1、普通調(diào)幅(am)
設調(diào)制信號為單頻信號,即: 載波信號為: 則普通調(diào)幅信號的表達式為:
其中,m稱為調(diào)幅系數(shù),其值介于0與1之間。當m>1時,產(chǎn)生過調(diào)失真。am調(diào)幅信號波的波形和頻譜圖分別如圖11(a)、(b)所示。
圖1 am信號的波形和頻譜
由圖1(b)可看出調(diào)幅波由三個頻率分量組成,即載波分量ωc,上邊頻ωc+ω,下邊頻ωc+ω ,其帶寬為: 若調(diào)制信號是多頻信號,設最高頻率為,則帶寬為: 通常將調(diào)幅波電壓加在電阻r端,電阻r消耗的各頻率分量對應的功率表示為:
載波平均功率為: 兩個邊頻分量產(chǎn)生的平均功率相等,為: 調(diào)幅信號總平均功率為:
故調(diào)幅波的輸出功率隨ma的增大而增大。當 ma=1時,包含信息的上下邊頻功率值之和只占總輸出功率的1/3,其能量利用率很低。
2、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號(dsb)
因為載波本身并不包含信息,而且還占有較大的功率,為了減小不必要的功率浪費,可以只發(fā)射邊頻,而不發(fā)射載波,稱為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅信號,用dsb表示。其數(shù)學表示式為。
dsb信號的波形和頻譜圖如圖2(a)、(b)所示。
圖2 dsb信號的時域波形以及頻譜結構
其帶寬為:,由于dsb方式?jīng)]有包含有載波,故其功率利用率為100%。
3、單邊帶調(diào)幅波(ssb)
ssb是由dsb經(jīng)過邊帶濾波器濾除一個邊帶或者在調(diào)制過程中直接將一個邊帶抵消而成的。其波形和頻譜圖如圖如圖3(a)、(b)所示。
圖3 ssb信號的時域波形、頻譜結構
其帶寬為:;功率利用率為100%。 下面從占用信號帶寬、功率利用率兩方面對am、dsb、ssb三種調(diào)制方式進行比較:
am方式:占用2倍調(diào)制信號最高頻率帶寬;功率利用率最高只能達到1/3;
dsb方式:占用2倍調(diào)制信號最高頻率帶寬;功率利用率最高可達到100%;
ssb方式:占用1倍調(diào)制信號最高頻率帶寬;功率利用率最高可達到100%