高频电子线路-角度调制电路

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1、高频电子线路第七章角度调制与解调电路第七章角度调制与解调电路主要内容概述调角波的基本性质调频方法的概述变容二极管调频电路石英晶体振荡器直接调频调相电路任意正弦波信号：如果利用调制信号去控制三个参量中的某个，可产生调制的作用:AmphitudeModulationAM:FrequencyModulationFM:PhaseModulationPM:角度调制AM调制方式中AMDSB属于频谱线性搬移电路,调制信号寄生于已调信号的振幅变化中FMPM调制方式中：属于频谱的非线性搬移电路,已调波为等幅波,调制信息寄生于已调波的

2、频率和相位变化中SSB其中：为总相角，为振幅，为角频率，为初相角第一节概述第一节概述高频振荡的振幅不变，而瞬时相位随调制信号按一定关系变化。（简称调角）一、角度调制的定义与分类定义：相位调制（简称调相）：高频振荡的振幅不变，而其瞬时角频率随调制信号线性关系变化。FM频率调制（简称调频）：高频振荡的振幅不变，而其瞬时相位随调制信号线性关系变化。PM二、角度调制的优点与用途优点：抗干扰能力强、载波功率利用率高用途：FM：调频广播、广播电视、通信及遥控遥测等PM：数字通信等分类：相对振幅调制而言，抗干扰能力更强。因为其有

3、用信息包含在频率中而不是振幅中。FM，PMω从已调波中检取出原调制信号的过程称为解调(AM)振幅解调——检波(FM)频率解调——鉴频(detection)(frequencydiscrimination)(PM)相位解调——鉴相(phasedetection)AMωωωωωωωωw0–Dwmw0+DwmAMFM调角信号与调幅信号的比较调角信号比之调幅信号的优缺点：调角信号功率等于未调制时的载波功率，与调制指数m无关，因此不论m为多大，发射机末级均可工作在最大功率状态，从而可提高发送设备的功率利用率。故角度调制不宜在

4、信道拥挤、且频率范围不宽的短波波段使用，而适合在频率范围很宽的超高频或微波波段使用。优点：（1）抗干扰能力强（2）功率利用率高因为调角信号为等幅信号，其幅度不携带信息，故可采用限幅电路消除干扰所引起的寄生调幅。缺点：有效带宽比调幅信号大得多，且有效带宽与m相关。载波信号的受控参量解调方式解调方式的差别特点用途幅度调制调幅AM振幅相干解调或非相干解调频谱线性搬移频谱结构无变化频带窄频带利用率高广播角度调制调频FM频率鉴频或频率检波频谱非线性频谱结构发生变化属于非线性频率变换频带宽频带利用不经济、抗干扰性强广播电视通信

5、遥测调相PM相位鉴相或相位检波数字通信二，角度调制的优点：相对振幅调制而言，抗干扰能力更强。因为其有用信息包含在频率中而不是振幅中。瞬时角频率与瞬时相位关系：关系：当进行角度调制（FM或PM）后,其已调波的角频率将是时间的函数即。可用旋转矢量表示ω(t)t=tω(t)t=0实轴设旋转矢量的长度为,且当t=0时，初相角为，t=t时，矢量与实轴之间的瞬时相角为，显然有：而该矢量在实轴上的投影：一、瞬时频率和瞬时相位如果设高频载波信号为：第二节调角波的基本性质调制信号：1.调频波由于已调波频率随调制信号线形变化，则有：其

6、中：①:载波角频率——FM波的中心频率②：调频灵敏度——单位调制信号振幅引起的频率偏移③——瞬时频率偏移（简称频偏）寄载了调制信息，表示瞬时频率相对于载波频率的偏移。二、调角波的数学表示及基本性质设：载波：也称比例常数，单位是rad/v④最大频偏另外，由瞬时频率与所对应的瞬时相位的关系，若设则有：⑤：瞬时相位偏移⑥最大相位偏移：一般令——称为FM波的调频指数调频信号的数学表达式：注意：与AM波不同，mf一般可大于1，且mf越大，抗干扰性能越好，但频带越宽。对于单一频率调制的FM波调频波的波形示意：调制信号调频波波形

7、示意图载波信号调频信号瞬时角频率由于已调波的相位随调制信号线形变化，则有：其中：①：为载波的相位角②：调相灵敏度——单位调制信号振幅引起的相位偏移③——瞬时相位偏移，寄载了调制信息2．调相波④最大相位偏移：——调相指数⑤PM波瞬时频偏⑥最大频偏:也称比例常数，单位是rad/v对于单一频率调制信号调相信号的数学表达式：调频波的波形示意：调制信号调相波波形示意图载波信号调相信号瞬时相位数学表达式瞬时频率瞬时相位最大频偏最大相位偏移(调制指数)FM波PM波上述比较中的调制信号u（t），载波Uomcos0（t）3.调频

8、信号与调相信号的比较相同点等幅频率和相位都随调制信号变化,均产生频偏与相偏，成为疏密波形。正频偏最大处，即瞬时频率最高处，波形最密；负频偏最大处，即瞬时频率最低处，波形最疏。不同点频率和相位随调制信号变化规律不一样调频波:调制信号电平最大对应的瞬时正频偏最大,波形最密调相波:调制信号电平变化率最大对应的瞬时正频偏最大,波形最密调频指数Mf与最大频偏不一样调频