《频谱的非线性搬移》PPT课件

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1、第8章角度调制与解调电路全相角可以用旋转矢量在横轴上的投影表示。一、调角信号的时域特性§8-1调角波的基本特性1、瞬时频率和瞬时相位0t0=t1tt=)(tw余弦信号全相角:（角频率是常数）初始相位瞬时角频率瞬时相位2、调频信号在频率调制时，使余弦信号的瞬时角频率与调制信号成线性关系变化，而初始相位不变。调频信号ωc为中心角频率（即载波角频率）kf为比例常数，单位是rad/s·v瞬时角频率为：瞬时相位为：3、调相信号相位调制时，保持余弦信号的中心角频率不变，而使其瞬时相位与调制信号成线性关系变化。调相信号瞬

2、时相位为：kp为比例常数，单位是rad/v瞬时角频率为：4、单音调角波的数学表示式、频移和相移假定未调载波表示为：调制信号为：调频波的瞬时角频率为：频移的幅度，称为最大频偏或简称频偏:瞬时角频偏：调频波的瞬时相位附加相移部分：调频波的最大附加相移为调频指数Mf：Mf可以小于1，也可大于1正比于，反比于。调频波的数学表示式以单频余弦波作调制信号的调频波，其主要性质有：频偏决定于调制信号的振幅，瞬时频率的变化规律决定于调制信号的变化规律。调频波的幅度为常数。调频波的调制指数可大于1，而且通常应用于大于1的情况。

3、调制指数与频偏成正比，与调制频率成反比。调相波的数学表示式调相波的瞬时相位为：调相波的最大附加相移Mp称为调相指数调相波的瞬时角频率为：调相波：瞬时角频偏为：单音调角信号参数比较表达式最大附加相移（调制指数）最大频偏附加相位瞬时相位瞬时角频偏瞬时角频率相位调制频率调制单音调制波形二、调角信号的频域特性调制信号为：调频波的表示式为：下面分析单频余弦信号调制下，调频波的频谱。式中，出现了两个特殊函数。利用三角函数公式，展开可得：1、第一类贝塞尔函数的性质：2、调频波的频谱结构包含载波频率分量（但是幅度小于1，与

4、Mf有关。)；还包含无穷多个边频分量；各边频分量之间的距离是调制信号角频率；各频率分量的幅度由贝塞尔函数决定；奇次旁频分量的相位相反。0.770.440.440.110.110.020.02调频波的频谱结构与调制指数Mf关系密切。Mf愈大，则具有一定幅度的边频数目愈多。对于某些Mf值，载频分量或某次边频分量的幅度是零。频率调制不是将信号的频谱在频率轴上直接平移,而是将信号各频率分量进行非线性变换。因此，频率调制又称为非线性调制。各频率分量间的功率分配。调频波的功率等于未调载波的功率。调制后，已调波出现许多

5、频率分量，这个总功率就分配到各分量。随Mf的不同，各频率分量之间功率分配的数值不同。频谱结构特点3、调频波的频带宽度调频波的频带宽度有两种近似：忽略小于0.01的分量：（集中99%以上的功率）忽略小于0.1的分量：（集中98-99%的功率）卡森（Carson）公式理论上，调频波包含有无穷多个频率分量，其带宽是无穷宽的；但实际上，在调制指数一定时，超过某一阶数的贝塞尔函数的值已经相当小，其影响可以忽略，这时则可认为调频波所具有的频带宽度是近似有限的不同Mf时的调频波带宽上式表明，在调制指数较小的情况下，调频波

6、只有角频率分别为和的三个分量，它与用同样调制信号进行标准调幅所得调幅波的频带宽度相同。通常，把这种情况的频率调制称为窄带调频。上式表明，在调制指数较大的情况下，调频波的带宽等于二倍频偏。通常，把这种情况的频率调制称为宽带调频。又称为恒定带宽调频。介于前两种情况之间。恒定带宽调频槪念调制指数较大时，调频波的带宽等于二倍频偏。对于调相波，。调相波频带宽度在调制信号频率的高端和低端相差很大，所以对频带的利用是不经济的。对于调频波，，当减小，增加。增加，则具有一定幅度的边频数目愈多，带宽增加。减小，则各旁频分量之间

7、的距离减小，带宽减小。最大频偏复杂频率信号的调角信号的频谱当两个频率不同的信号同时对一个载波进行频率调制时，所得调频波的频谱中，除有载波角频率分量及和分量外，还有分量,它们是两个调制信号频率之间的组合频率分量。复杂调角信号频带宽度：调频波的功率使振荡器的频率随调制信号成线性关系变化。如：变容二极管直接调频电路。§8-2调频电路一、调制原理概述1、直接调频优点：易于得到比较大的频偏。缺点：中心频率的稳定度不易做得很高。2、间接调频优点：载波中心频率稳定度较好二、调频电路的技术指标1、调制特性定义：振荡器的频率

8、偏移与调制电压的关系称为调制特性，表示为：在一定电压范围内，调制特性应近似为直线特性。2、调制灵敏度单位调制电压变化产生的频偏在调制电压作用下，所能达到的最大频率偏移。3、最大频偏4、中心频率稳定度调频信号的瞬时频率是以稳定的中心频率（载波频率）为基准变化的。如果中心频率不稳定，就有可能使调频信号的频谱落到接收机通带范围之外，以致不能保证正常通信。因此，对于调频电路，不仅要满足频偏的要求，而且要使中心频率保持足够