检测技术第四章信号的调理与记录第四章信号的调理与记录4.1电桥4.2调制与解调4.3滤波器4.4信号的放大
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 1 检测技术 第四章 信号的调理与记录 第四章 信号的调理与记录 4.1 电桥 4.2 调制与解调 4.3 滤波器 4.4 信号的放大
检测技术第四章信号的调理与记录1、变换及调理的目的便于信号的传输与处理。1被测量经传感器后的输出信号通常是很微弱的电信号或非电压信号，这些微弱信号或非电压信号难以直接被显示或输入到计算机进行处理，需要进一步放大。2）有些传感器输出的电信号中混杂有干扰噪声，需要去除掉噪声以提高信噪比。3）某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信号进行调制、解调处理
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 2 检测技术 第四章 信号的调理与记录 1、变换及调理的目的 便于信号的传输与处理。 1） 被测量经传感器后的输出信号通常是很微弱的电信号或非电压 信号，这些微弱信号或非电压信号难以直接被显示或输入到计算 机进行处理，需要进一步放大。 3） 某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信号 进行调制、解调处理。 2） 有些传感器输出的电信号中混杂有干扰噪声，需要去除掉噪声 ，以提高信噪比
检测技术第四章信号的调理与记录4.2调制与解调广播电台的发射塔调制Modulation接收解调声音信号Demodulation中耳OOOOTECHUN内耳10360-外耳
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 3 检测技术 第四章 信号的调理与记录 4.2 调制与解调 声音信号 接收 调制 Modulation 解调 Demodulation 广播电台的发射塔
检测技术第四章信号的调理与记录一些被测量，如力、位移等，经过传感器变换以后，常常是一些缓变的电信号，需要进行放大处理。从放大处理来看，直流放大有零漂和极间耦合等问题，容易造成信号失真。为此，常把缓变信号先变为频率适当的交流信号，然后利用交流放大器放大，最后再恢复为放大前原来的直流缓变信号。广播节目的发送是在广播电台进行
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 4 检测技术 第四章 信号的调理与记录 一些被测量，如力、位移等，经过传感器变换以后，常常是一 些缓变的电信号，需要进行放大处理。从放大处理来看，直流 放大有零漂和极间耦合等问题，容易造成信号失真。为此，常 把缓变信号先变为频率适当的交流信号，然后利用交流放大器 放大，最后再恢复为放大前原来的直流缓变信号。广播节目的 发送是在广播电台进行
检测技术第四章信号的调理与记录广播节目的声波，经过电声器件转换成声频电信号，并由声频放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号：调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制：已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收天线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号：检波器将高频信号还原成声频信号（即解调）；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 5 检测技术 第四章 信号的调理与记录 广播节目的声波，经过电声器件转换成声频电信号，并由声频 放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号；调制器使高频等 幅振荡信号被声频信号所调制；已调制的高频振荡信号经放大 后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接 收是由收音机实现的。收音机的接收夭线收到空中的电波；调 谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信 号 ( 即解调 ) ；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够 的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容
检测技术第四章信号的调理与记录利用缓变信号（调制信号）来控制、调节高师振书信号 （戴波) 的集个参数 （幅值、频率或者相位)使其按缓变信号的视律变化。调制已调制波ModulationA(0)广播电台的发射塔声音信号一音频信号4x(t)tym(t)1.调制的的特别是远距离传输；实现缓变信号的放大和传输，提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比。6
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 6 检测技术 第四章 信号的调理与记录 声音信号 广播电台 0 t 的发射塔 y(t) 调制 Modulation 已调制波 ⚫ 实现缓变信号的放大和传输，特别是远距离传输； ⚫ 提高信号传输中的抗干扰能力和信噪比。 1. 调制的目的 →音频信号 利用缓变信号（调制信号）来控制、调节高频振 荡信号（载波）的某个参数（幅值、频率或者相位） ，使其按缓变信号的规律变化。 0 t x(t) t y (t) m 0 6
检测技术第四章信号的调理与记录2.调制的种类缓变信号x(t)高频振荡信号y(t) = A cos(2fot +d)调制信号载波信号0t口t根据信号调制的类型a)幅值调制(简称调幅，AM,AmplitudeModulation)b）频率调制（简称调频，FM, FrequencyModulation)c）相位调制(简称调相，PM，PhaseModulation)7
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 7 检测技术 第四章 信号的调理与记录 2. 调制的种类 调制信号 载波信号 ( ) cos(2 ) = 0 0 +0 缓变信号x(t) 高频振荡信号 y t A f t a) 幅值调制(简称调幅，AM，Amplitude Modulation) b) 频率调制(简称调频，FM，Frequency Modulation) c) 相位调制(简称调相，PM，Phase Modulation) 根据信号调制的类型 7
检测技术第四章信号的调理与记录(调幅)3.幅值调制及其解调调幅是将一个高频振荡信号(t）（载波信号）与被测信号（调制信号）x(t)相乘，使载波信号y(t)的幅值随被测信号x(t)的幅值变化而变化。幅值调制后的信号称为调幅波ym(t)。x(t)ym(t) =[A。 x(t)]cos(2元fat +Φ)调幅器（乘法器）y(t) = A, cos(2元fot + do)8
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 8 检测技术 第四章 信号的调理与记录 3. 幅值调制（调幅）及其解调 调幅是将一个高频振荡信号y(t)（载波信号）与被测信号（ 调制信号）x(t)相乘，使载波信号y(t)的幅值随被测信号x(t)的幅 值变化而变化。幅值调制后的信号称为调幅波ym(t)。 调幅器(乘法器) ( ) cos(2 ) = 0 0 +0 y t A f t x(t) ( ) [ ( )]cos(2 ) 0 0 +0 y t = A x t f t m 8
检测技术第四章信号的调理与记录(1)调幅的时域表达Ly(t)载波信号y(t) = cos 2元 fotx(t)x(t)调制信号0ym(t)= x(t) ·cos 2元 fotA调幅波从时域上讲，调幅过程是使载波的幅值随调制信号的变化而变化。9
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 9 检测技术 第四章 信号的调理与记录 0 ( ) ( ) cos2 m y t x t f t = 0 t x(t) t 0 y(t) t y (t) m 0 调制信号 载波信号 调幅波 x(t) 0 y t f t ( ) cos 2 = (1) 调幅的时域表达 从时域上讲，调幅过程是使载波的幅值随调制信号的变化而变化。 9
10检测技术第四章信号的调理与记录(2）调幅的频域表达设调制信号x(t)的最高频率成分为f，载波信号y(t)=cos2ft, fo>> fm ， 则调幅波:[x(t)ej2 ot + x(t)e-j2 otym(t) = x(t) ·cos2fot = 如果ej2ot 8(f - fo)e-j2fot (f + fo)x(t)αX(f)x(t)· y(t) <α X(f)*Y(f)则 ym(t)=x(t) cos2fot Ym(f)=[X(f)*(f - fo)+X(f)*8(f + f)]-[X(f - fo)+X(f+ f)]
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 10 检测技术 第四章 信号的调理与记录 设调制信号x(t)的最高频率成分为 ，载波信号 (2) 调幅的频域表达 如果 x(t) X( f ) y t f t 2 0 ( ) = cos y t x t f t m 2 0 ( ) = ( )cos m f 则 ( ) ( ) ( ) ( ) 2 1 ( ) ( ) cos 2 ( ) 0 0 0 y t x t f t Y f X f f f X f f f m = m = − + + ( )0 2 0 e f f j f t − x(t) y(t) X( f )Y( f ) m f f 0 , ，则调幅波： ( )0 2 0 e f f j f t + − ( ) ( ) 2 1 0 0 = X f − f + X f + f j f t j f t x t e x t e 2 0 2 0 ( ) ( ) 2 1 − = + 10