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《北京邮电大学-《通信原理》辅导-角度调制》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、角度调制频率调制与相位调制()1,一般表示式:smt=Acos[ωct+ϕt]式中,[ωct+ϕt]是smt的瞬时相位,ϕt称为smt的瞬时相位偏移相对于();ωctd[ωct+ϕt/dt]是smt的瞬时角频率简称瞬,时频率;d/dtϕt称为smt的瞬时角频率偏移相对(于),ωc简称瞬时频率偏移.2,(调相波相位调制己调信号)ϕt=KpmtsPMt=Acos[ωct+Kpmt]3,调频波频率调制己调信号(),dϕt/dt=KFmt瞬时角频率偏移与m(t)成正比。tsFMt=Acos[ωct+∫KFmτdτ]-∞ϕtmax为最大相偏称为调频波的调频指数记,,为:;mf=ϕtmaxdϕt/dtm
2、ax为最大角频偏记为(),:∆ω=2π∆f=dϕt/dtmax当有,mt=Amcosωmt:第页1KFAmsFMt=Acos[ωct+sinωmt]ωmKFAm∆ω∆fmf===ωmωmfmsFMt的频带宽度可由卡松公式求得:BFM=2mf+1fm=2∆f+fm3.1调频波的产生1)mtVCOf=KFmt+fc缺点:的频率稳定度差fc2)阿姆斯特朗法tsFMt=Acos[ωct+KF∫mτdτ=-∞=Acos[ωct+ϕt]==Acosϕtcosωct-Asinϕtsinωct=当ϕtmax<<1时,有:cosϕt≈1;sinϕt≈ϕt,SFMt=A[cosωct-ϕtsinωct]阿姆斯特
3、朗法产生窄带调频信号的原理如下图所示:第页2cosωct晶振+90。∑smt−tsinωctKF∫-∞tsmt=cosωct-KF∫mτdτsinωct-∞为了得到近似调频波,阿姆斯特法中调频指数必须远小于,因此是窄带调频波。1为了得到更大的调频指数,可以用倍频的方法,如下图所示:2BPF21BPF2211cos[ωct+ϕt]=2cosϕt+2cos[2ωct+2ϕt]1滤波器:cos[2ωct+2ϕt]......21cos[nωct+nϕt]2得到的已调信号的调频指数增大了倍但载波n,频率也增大了倍其值可能不是要求的载波频率值n,.第页3利用变频技术可将nωc变到所需的载波频率值变频.
4、原理如下:11cosω1tcosω2t=2cos(ω2-ω1)t+2cosω2+ω1t选择:,ω2-ω1=ωc或ω2+ω1=ωc再用带通滤波器将cosωct滤出即可.阿姆斯特朗法的优点是载波频稳高,因为它并没有直接调制载波的频率,而是调制载波的正交分量的幅度。阿姆斯特朗法的缺点是调制设备较复杂。3.2FM信号的解调常用的解调方法是鉴频器法,其框图如下:1限幅23包络45微分LPFBPF3检波t1Acos[ωct+KF∫mτdτ]-∞t2Acos[ωct+KF∫mτdτ]-∞t3-Asin[ωct+KF∫mτdτ][ωc+KFmt]-∞4A[ωc+KFmt]5AKFmt第页4当带通滤波器的输入
5、端为白噪声时,鉴频解调器输出的噪声已不是白噪声,其功率谱密度与角频率的平方成正比,如下图所示:Pωn0ω-ω0ωmm因此解调器的输出信噪比高频端小于低频端。为了克服这一缺点,在发送端将调制信号的高频部分提升,这种方法称作予加重技术它可以使.FM信号解调器的输出信噪比在各频段基本相等,又不会引起信号波形的失真。改善了FM系统的抗噪声性能。r02可以证明,FM系统的GFM==3mfmf-1ri,而FM信号的带宽等于:∆f=2mf+1fm,即带宽越大,调频指数越大,输出信噪比越大。这说明,FM系统输出信噪比的提高是由增加其带宽换得的。FM系统也有门限效应。鉴频器解调器的门限信噪比约为(—810d)
6、b。低门限解调器的门限信噪比可以降至3db左右。第页5频分复用原理M1ωMω0ω0ω1ω2Mω0ω0ω2ω3Mω0ω0ω3ω40ω0ω4ωSt0ω1ω2ω3ω4ωSt称作群信号模拟原信系统中通常由,,12路话音信号组成一次群信号又称基群信号由若干个基群,.信号组成二次群信号由若干个二次群信号组成三次;群信号依此类推可组成更高次群信号,.接收端用相应的滤波器将群信号中的相应的话路信号分别滤出,解调即可得到相互不干扰的话音信号。多级调制和复合调制多级调制是多次调制,例如,SSB—FM;SSB—SSB等。在模拟频分多路卫星通信中,通常利用SSB调制实现频分多路复用,再用频分复用的群信号对主载波进行
7、调频,即所谓SSB—FM系统。接收端先从频率调制已调信号中解调出群信号,再用相应的滤波器从群信号中滤出相应的话路第页6信号,实现多路话音信号的频分复路。鉴频器解调器输出的群信号频谱(实线)和输出噪声的功率谱密度(虚线)示于下图:SFMωPωn0ω0ω1ω2ω3ωn由上图可见,第路的噪声功率比第路大得n1多,而信号功率两路相等,因此第路的信噪比比第n1路的小得多。为了克服这一缺点,在发送端将高频端话路信号的功率