愛心調(diào)制
將信號調(diào)制在高頻的載波信號上，可以改變信號的頻譜。調(diào)制后的信號頻譜將會圍繞的載波頻率形成上邊帶和下邊帶頻譜。下面給出了高頻載波信號和低頻普通信號的波形以及函數(shù)表達(dá)式。
幅度調(diào)制是將低頻信號與載波信號相乘之后的結(jié)果。如果信號為交流信號，每一次信號過零點(diǎn)（從負(fù)變到正，或者從正變到負(fù)）都會引起信號載波的相位反轉(zhuǎn)180°。信號波形本身也會交替出現(xiàn)在調(diào)制波形的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線。
為了使得信號完整的出現(xiàn)在上包絡(luò)線（或者下包絡(luò)線上）需要保證調(diào)制低頻信號幅值始終保持大于零，這一點(diǎn)可以通過在交流信號上疊加一個大的直流常量來實(shí)現(xiàn)。此時就形成了常見到的普通調(diào)幅波形。而對前面沒有疊加直流常量的幅度調(diào)制成為載波抑制的調(diào)幅波形。
下面給出了載波抑制的調(diào)幅波形和普通的調(diào)幅波形。
調(diào)幅波既然包括有上包絡(luò)線和下包絡(luò)線，可否在上下包絡(luò)線上同時調(diào)制兩個不同的信號，這樣就可以實(shí)現(xiàn)同一調(diào)幅波同時傳遞兩個信號了。
比如下面給出兩個簡單的低頻信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其波形。
將上面兩個信號同時調(diào)制在高頻載波的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線上。這樣可以通過后期的包絡(luò)線檢波，分別解調(diào)出兩個信號。
那么下面存在兩個問題：
這個上下包絡(luò)線的信號怎么形成的？
它的頻譜是什么？
上面的雙包絡(luò)線調(diào)制的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下面公示所示：
首先通過信號的相加和相加分別獲得兩個交流信號的疊加值和差值。然后將差值信號加上3，再與載波信號相乘。這樣就形成了差值信號的普通調(diào)幅波形。然后在與兩個信號的疊加信號相加，就形成了上面的雙包絡(luò)新調(diào)制的結(jié)果。
根據(jù)前面的分析，這種信號的頻譜實(shí)際上包括有三個：
兩個信號疊加后的頻譜，這是低頻信號頻譜；
兩個信號差值的高頻頻譜，搬移到載波頻率附近；
載波頻譜；
如果將上面信號中的載波信號頻譜去掉，即對兩個信號的差值進(jìn)行載波抑制的幅度調(diào)制，然后疊加后的波形如下圖所示：
可以看到此時，兩個信號分別交替出現(xiàn)在載波信號的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線上。這種調(diào)制方式實(shí)際上就是現(xiàn)在調(diào)頻立體聲廣播中雙聲道音頻信號的調(diào)制方式。
這種方式的好處就是，直接將接收到的立體聲復(fù)合信號進(jìn)行低通濾波（實(shí)際上，不需要進(jìn)行低通濾波，揚(yáng)聲器本身就是一個很好的低通濾波器），就可以播放出雙聲道的疊加信號。如果進(jìn)行立體聲解調(diào)，則可以恢復(fù)出兩個聲道的信號，則通過一對揚(yáng)聲器播放立體聲信號。
進(jìn)行立體聲解調(diào)時，需要獲得載波信號。這是通過在信號中增加了一個導(dǎo)頻信號來完成的。導(dǎo)頻信號是載波信號頻率的一半，將它疊加在上面立體聲復(fù)合信號中。在接受的時候，通過一個窄帶濾波器可以提取出該信號，經(jīng)過倍頻之后，便可以用于立體聲的解調(diào)了。
下面繪制出疊加有導(dǎo)頻信號的立體聲復(fù)合信號。
關(guān)于立體聲信號的合成系統(tǒng)框圖如下圖所示：
下面是一段實(shí)際音樂中雙聲道的復(fù)合波形。其中疊加了導(dǎo)頻信號。
使用MATLAB分析上述波形中10秒中的數(shù)據(jù)，所得到的頻譜如下圖所示?？梢郧宄目吹皆诹Ⅲw聲復(fù)合信號中所包括的信號頻譜分量。
誰是當(dāng)今時代中最可愛的人？就是那些奮戰(zhàn)在抗疫前線的醫(yī)生、護(hù)士們。將下面一顆上下包絡(luò)線調(diào)制的愛心送給他們。
