《调角信号基本特性》PPT课件

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1、第6章角度调制与解调电路解调：从高频已调信号中还原出原调制信号角度调制电路是频谱的非线性变换电路频率调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的频率相位调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的相位频率调制和相位调制都使载波信号的瞬时相位受到调变，统称为角度调制。所不同的是：频率调制使载波信号的频率随调制信号线性变化，而相位调制则使载波信号的相位随调制信号线性变化。第6章角度调制与解调电路调角信号的基本特性调频电路鉴频电路主要要求：掌握瞬时角频率与瞬时相位的关系掌握调频和调相信号的概念、异同和关系掌握

2、调频和调相信号的典型表达式、主要参数和波形特点。6.1调角信号的基本特性了解调角信号的频谱，理解其带宽。6.1.1瞬时角频率与瞬时相位实轴(t)0t=0Um瞬时相位瞬时角频率O可用长度Um、与实轴夹角(t)的旋转矢量表示矢量初始相位为0，以(t)的角速度绕O反时针旋转。t=t当=c时：6.1.2调频信号与调相信号一、调频信号载波信号：调制信号：调频波瞬时角频率：(t)=c+kfu(t)rad/s·V=c+瞬时相位：附加相位为分析方便，通常令0=0,则FM信号为角频偏设u(t

3、)=Umcost(t)=c+kfUmcost=c+mcost调频指数最大角频偏单频调制时，则图6.1.2调频信号波形（a）调制信号（b）瞬时角频率变化（c）附加相位变化（d）调频信号（b）（c）（d）uFM(t)tω(t)Δ(t)uΩ(t)tttu(t)=Umcost(t)=c+mcost二、调相信号载波信号：调制信号：故调相信号为(t)=ct+kpu(t)=ct+(t)rad/V瞬时相位：附加相位设u(t)=Umcost，单频调制时，则调相指数，

4、最大附加相移（a）（b）（c）（d）tttt0000ωcω(t)Δ(t)uΩ(t)uPM(t)ΔωmmPu(t)=Umcost，图6.1.3调相信号波形（a）调制信号（b）附加相位变化（c）瞬时角频率变化（d）调相信号三、调频信号与调相信号的比较调制信号u(t)=Umcost载波信号uc(t)=Umcosct调频调相瞬时角频率(t)＝c+kfu(t)=c+mcost=c–msint瞬时相位(t)=ct+kpu(t)=ct+mpcost最大角频偏m=kf

5、Um=mf=kpUm=mp最大附加相位mp=kpUm三、调频信号与调相信号的比较调频调相瞬时角频率(t)＝c+kfu(t)=c+mcost=c–msint瞬时相位(t)=ct+kpu(t)=ct+mpcost最大角频偏m=kfUm=mf=kpUm=mp最大附加相位mp=kpUm可见：调制前后载波振幅均保持不变。将调制信号先微分，然后再对载波调频，则得调相信号；将调制信号先积分，再对载波进行调相，则得调频信号。即调频与调相可互相转换。[例]已

6、知u(t)=5cos(2103t)V，调角信号表达式为uo(t)=10cos[(2106t)+10cos(2103t)]V试判断该调角信号是调频信号还是调相信号，并求调制指数、最大频偏、载波频率和载波振幅。[解]=2106t+10cos(2103t)附加相位正比于调制信号，故为调相信号。调相指数mp=10rad载波频率fc=106(Hz)fm=mpF最大频偏振幅Um=10V=10103=10kHz[例]一组频率为3003000Hz的余弦调制信号，振幅相同，调频时最大频偏为75

7、kHz，调相时最大相移为2rad，试求调制信号频率范围内：(1)调频时mf的变化范围;(2)调相时fm的范围;[解](1)调频时，fm与调制频率无关，恒为75kHz。故(2)调相时，mP与调制频率无关，恒为2rad。故6.1.3调角信号的频谱与带宽一、调角信号的频谱FM信号和PM信号的数学表达式的差别仅仅在于附加相位的不同，前者的附加相位按正弦规律变化，而后者的按余弦规律变化。按正弦变化还是余弦变化只是在相位上相差π/2而已，所以这两种信号的频谱结构是类似的。分析时可将调制指数mf或mp用m代替，从

8、而把它们写成统一的调角信号表示式6.1.3调角信号的频谱与带宽一、调角信号的频谱根据贝塞尔函数理论有：Jn(m)称为以m为宗数的n阶第一类贝塞尔函数上边频下边频可得6.1.3调角信号的频谱与带宽一、调角信号的频谱可见：调角信号频谱不是调制信号频谱的线性搬移。而是由载频分量和角频率为（ωc±nΩ）的无限对上、下边频分量构成。这些边频分量和载频分量的角频率相差nΩ。当n为奇数时，上、下边频分量的振幅相同但极性相反；当n为偶数时，上、下两边频分量