《模拟角度调制》PPT课件

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1、1.4符号速率≠码元速率.只有在等概率的条件下,才可以通过不同的进制(不同波形)表示不同的符号,进而利用码元速率表示符号速率.2.9利用傅立叶的对偶性(对称性)来求解,例如矩形脉冲与Sa函数.作业问题：第四章、非线性调制-------模拟角度调制原理AM、DSB、SSB和VSB都是幅度调制，即把欲传送的信号调制到载波的幅值上。而我们知道一个正弦型信号由幅度、频率和相位（初相）三要素构成，既然幅度可以作为调制信号的载体，那么其它两个要素（参量）是否也可以承载调制信号呢？这就是我们将要介绍的频率调制和相位调制，统称为角调制。4角度调制（非线性调制）前言频率调制简称调频(FM)，相位调制简

2、称调相(PM)。这两种调制中，载波的幅度都保持恒定，而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化。已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。4角度调制（非线性调制）FM和PM信号的一般表达式角度调制信号的一般表达式为式中，A－载波的恒定振幅；[ct+(t)]＝(t)－信号的瞬时相位；(t)－瞬时相位偏移。d[ct+(t)]/dt=(t)－称为瞬时角频率d(t)/dt－称为瞬时频偏。4.1角度调制的基本概念相位调制(PM)：瞬时相

3、位偏移随调制信号作线性变化，即式中Kp－调相灵敏度，含义是单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量，单位是rad/V。将上式代入一般表达式得到PM信号表达式4.1.1相位调制(PM)频率调制(FM)：瞬时频率偏移随调制信号成比例变化，即式中Kf－调频灵敏度，单位是rad/sV。这时相位偏移为将其代入一般表达式得到FM信号表达式4.1.2频率调制(PM)PM与FM的区别比较上两式可见，PM是相位偏移随调制信号m(t)线性变化，FM是相位偏移随m(t)的积分呈线性变化。如果预先不知道调制信号m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号还是调频信号。4.1.3PM与FM的区别设调制信

4、号为单一频率的正弦波，即用它对载波进行相位调制时，将上式代入得到式中，mp=KpAm－调相指数，表示最大的相位偏移。4.1.4单音调制FM与PM得到PM信号的表达式用它对载波进行频率调制时，将代入得到FM信号的表达式式中－调频指数，表示最大的相位偏移－最大角频偏－最大频偏。(a)PM信号波形(b)FM信号波形PM信号和FM信号波形FM与PM之间的关系由于频率和相位之间存在微分与积分的关系，所以FM与PM之间是可以相互转换的。比较下面两式可见如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相；同样，如果将调制信号先积分，而后进行调相，则得到的是调频波，这种方式叫间

5、接调频。方框图（a）直接调频（b）间接调频(c)直接调相(d)间接调相定义：如果FM信号的最大瞬时相位偏移满足下式条件则称为窄带调频；反之，称为宽带调频。4.2窄带调频（NBFM）时域表示式将FM信号一般表示式展开得到当满足窄带调频条件时，故上式可简化为14.2.1时域表示式利用以下傅里叶变换对可得NBFM信号的频域表达式（设m(t)的均值为0，没有直流分量）4.2.2频域表示式NBFM和AM信号频谱的比较两者都含有一个载波和位于处的两个边带，所以它们的带宽相同不同的是，NBFM的两个边频分别乘了因式[1/(-c)]和[1/(+c)]，由于因式是频率的函数，所以这种加权是频

6、率加权，加权的结果引起调制信号频谱的失真。另外，NBFM的一个边带和AM反相。4.2.3NBFM和AM信号频谱的比较以单音调制为例。设调制信号则NBFM信号为AM信号为按照上两式画出的频谱图和矢量图如下：NBFM和AM信号频谱的比较举例频谱图(a)AM(b)NBFM在AM中，两个边频的合成矢量与载波同相，所以只有幅度的变化，无相位的变化；而在NBFM中，由于下边频为负，两个边频的合成矢量与载波则是正交相加，所以NBFM不仅有相位的变化，幅度也有很小的变化。这正是两者的本质区别。由于NBFM信号最大频率偏移较小，占据的带宽较窄，但是其抗干扰性能比AM系统要好得多，因此得到较广泛的应用。

7、矢量图调频信号表达式设：单音调制信号为则单音调制FM信号的时域表达式为将上式利用三角公式展开，有将上式中的两个因子分别展成傅里叶级数，式中Jn(mf)－第一类n阶贝塞尔函数4.3宽带调频Jn(mf)曲线将代入并利用三角公式及贝塞尔函数的性质调频信号的频域表达式对上式进行傅里叶变换，即得FM信号的频域表达式+-=则得到FM信号的级数展开式如下：讨论：调频信号的频谱由载波分量c和无数边频(cnm)组成。当n=0时是载波分量c，其幅度为AJ0(mf)当