在信号传输当中,载波和调制波的关系

本文深入解析载波与调制波的概念,解释为何需要使用高频载波来传播低频的有用信息。通过调制过程,原始信号被加载到高频载波上,以便于远距离传播。接收端通过解调过程恢复原始信号。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

载波

就是用来加载有用信息的高频波,因为有用信息一般是低频信号,不利于传播,所以要用一个高频的或者振幅更大的波(载波)来作为载体传播出去。(频率越高越好传播)

调制波

实际上就是有用信息。(原始信号,我们需要传播出去的信号)

已调信号

调制波对载波经行调制后的信号称为已调信号,是指加载了有用信息的载波。

为什么这样称这两种波呢

因为调制实际上就是用有用信号对载波(标准的、高频的)进行处理,发射出去,在接收端,再经过处理去掉载波的信息,即解调,最终得到原始信号。

<think>嗯,用户的问题是关于STM32在高频载波调制时产生的低频噪声的解决方案。首先,我需要理解用户的具体应用场景。高频载波调制通常用在无线通信、电机控制或者逆变器等领域,比如PWM调制、DAC输出信号等。低频噪声可能来自电源干扰、地线设计不当、信号完整性差或软件配置问题。 接下来,我应该回顾一下用户提供的引用内容。引用[1]提到SIM卡座的保护电路,涉及阻抗匹配、滤电容TVS管,这可能与信号完整性抗干扰有关。引用[2]讨论了STM32生成2FSK信号,使用定时器DAC输出正弦,涉及时钟配置DMA传输,这可能与高频信号生成时的时钟抖动或DAC配置相关。引用[3]是关于三相逆变器并联系统,可能涉及电源设计EMC问题。 用户的问题需要综合这些引用中的知识点,寻找可能的解决方案。首先,电源噪声是常见问题,可以建议使用LDO代替开关电源,增加去耦电容。引用[1]中的51Ω电阻30pF电容用于阻抗匹配高频滤,这可能适用于高频信号线路,减少反射噪声。地线设计方面,分割模拟数字地,单点接地,引用[1]中的TVS管用于瞬态抑制,可能对保护电路有帮助。 时钟配置方面,引用[2]提到定时器ARR设置影响输出频率,如果时钟源不稳定或分频设置不当,可能导致低频噪声。建议检查时钟树配置,使用更高精度的晶振。DAC/DMA配置方面,DMA传输数据时的时序或缓冲区问题可能引入噪声,需确保DMA设置正确,数据更新同步。 软件滤算法,如移动平均或IIR滤器,可以在软件层面滤除低频噪声。PWM调制时,死区时间设置载波频率调整也可能影响噪声,适当提高载波频率可能将噪声移至高频,更容易滤。 EMC措施,如磁珠、屏蔽罩,参考引用[1]中的滤方法,可能有效。最后,建议用户进行频谱分析,定位噪声源,再针对性解决。需要确保建议具体可行,结合STM32的特性,比如HAL库配置、外设使用注意事项等。可能还需要考虑硬件布局布线的影响,比如缩短高频信号路径,避免交叉干扰。</think>针对STM32在高频载波调制时产生低频噪声的问题,以下是系统性解决方案及实现步骤: ### 一、噪声成因分析 1. **电源耦合干扰** 高频调制时开关噪声通过电源回路耦合至信号通道,形成低频谐分量[^1] 2. **地线设计缺陷** 数字地与模拟地未有效隔离,导致数字开关噪声干扰模拟信号[^1] 3. **时钟抖动影响** 定时器时钟源不稳定导致载波频率相位噪声(参考引用[2]中TIM2配置) ### 二、硬件优化方案 1. **电源滤设计** - 在DAC/ADC供电引脚增加$10μF+0.1μF$钽电容与陶瓷电容组合 - 采用LDO而非开关电源供电,如TPS7A4700(噪声密度$4.17μV_{RMS}$) ```c // DAC电源配置示例 HAL_DAC_Start(&hdac, DAC_CHANNEL_2); HAL_DAC_SetValue(&hdac, DAC_CHANNEL_2, DAC_ALIGN_12B_R, 2048); // 中位值 ``` 2. **信号路径优化** - 在DAC输出端串联$51Ω$电阻并联$30pF$电容(参考引用[1]) - 使用差分走线并包地处理,线宽计算公式: $$Z_0 = \frac{87}{\sqrt{\varepsilon_r+1.41}}\ln\left(\frac{5.98h}{0.8w+t}\right)$$ 其中$h$为介质厚度,$w$为线宽,$t$为铜厚 ### 三、软件配置优化 1. **时钟树配置** 采用HSE时钟源并配置PLL,确保时钟抖动小于1%: ```c RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 168; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = 2; // 84MHz主频 ``` 2. **DMA传输优化** 使用双缓冲模式避免数据更新时的瞬时噪声: ```c HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_2, (uint32_t*)buffer, 512, DAC_ALIGN_12B_R); ``` ### 四、实测验证方法 1. 使用频谱仪测量输出信号的谐分量 2. 通过FFT分析低频噪声频率成分: $$X(k) = \sum_{n=0}^{N-1} x(n)e^{-j2πkn/N}$$ 3. 对比优化前后THD+N指标(目标值<0.01%)
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值