通信电路原理6_3.ppt

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1、笫6章调制与解调6.1幅度调制6.2角度调制6.2.1角度调制的基本概念6.2.2频率调制信号的性质6.2.2.1单频正弦调频6.2.2.2两个正弦信号之和的调频6.2.3实现频率调制的方法与电路6.3数字信号的调制6.4自动频率控制（AFC）26.2.1角度调制的基本概念6.2.1.1瞬时频率和瞬时相位6.2.1.2角度调制的瞬时频率和瞬时相位的关系6.2.1.3调频波与调相波的数学表示式，频移和相移3角度调制调制前后频率分量不是线性对应关系，而是经调制将原来的频谱扩展到非常宽的频率范围之内，所以属于非线性调制。角度调制在时间域上的特点：（1）幅度始终不变（2）只是角度（频率、相位）在变化当

2、载波的相位角受调制信号的控制而变化时，将产生有恒具定振幅和瞬时相角Φ(t)的正弦波，称之为角度调制。包括：相位调制PM和频率调制FM。46.2.1角度调制的基本概念6.2.1.1瞬时频率和瞬时相位余弦信号：全相角фc(t)：瞬时相位：称某一时刻的全相角为瞬时相位。瞬时频率：称某一时刻的角频率为瞬时频率。56.2.1.2角度调制的瞬时频率和瞬时相位的关系频率调制的定义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。6相位调制的定义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。78波形ttt9举例1：tt0t21-1-20t6.2.1.3单一频率调角波的数学

3、表示式、频移和相移调频波的调制指数有如下特点：mF表示相位偏移的最大值；mF可以小于1，可以大于1；mF正比于频偏；mF反比于调制信号频率。116.2.1.3单一频率调角波的数学表示式、频移和相移（续1）调相波的调制指数与调制信号幅度成正比；频偏与调制信号幅度成正比，与调制信号的频率也成正比。126.2.1.3单一频率调角波的数学表示式、频移和相移（续2）例：已知某调角波为1如果它是调相波，并且kP=2，试求Vf(t)=?2如果它是调频波，并且kF=2，试求Vf(t)=?3它们的最大频偏为多少？解：1/PM方式，kP=2由于于是有：2/FM方式，kF=2由于于是有：3/它们的最大频

4、偏相同，都是角度调制分为调频和调相两种，虽然两者都有角度的变化，但FM和PM在频率和相位上的变化规律不同。不指出时，仅从表达式或波形无法判定该信号是PM还是FM。瞬时相位6.2.2频率调制信号的性质由于频率调制过程是非线性过程，叠加原理不能应用。在本节中，主要分析单频余弦信号调制下调频波的性质。6.2.2.1单频余弦调频假定调制信号为一单频余弦波，并表示为：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。上式中，出现了两个特殊函数。16176.2.2频率调制信号的性质（续1）进一步进行展开可得：其中，称为宗数为的第一类贝塞尔函数。18（1）第一类贝塞尔函数的性质19第一类贝塞尔函数

5、表格方式20（1）第一类贝塞尔函数的性质（续1）贝塞尔函数图2、1、随着的增加，近似周期性地变化，且其峰值下降。3、4、对于某一固定的，有如下近似关系：5、对于某些值，贝塞尔函数表格（2）调频波的频谱特点1、调频波的频谱结构：包含载波频率分量（但是幅度小于1，与mF有关）；还包含无穷多个旁频分量；各旁频分量之间的距离是调制信号角频率Ω；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。ww0J0(mf)J2(mf)J-1(mf)J1(mf)J3(mf)J-2(mf)J-3(mf)J-4(mf)J4(mf)W0+ΩW0+3ΩW0-2ΩW0-ΩW0-4ΩW0+2ΩW0-3Ω22（2）调频波

6、的频谱特点（续1）2、调频波的频谱结构与调制指数mF关系密切。mF愈大，则具有一定幅度的旁频数目愈多，这是调频波频谱的主要特点。与标准调幅情况不同，调频波的调制指数mF可大于1，而且通常应用于大于1的情况。3、对于某些mF值，载频分量或某次旁频分量的幅度是零。举例：mF=2.40,5.52,8.65……，载频分量的幅度是零。利用这个特点可以校正或测量频偏。贝塞尔表格（2）调频波的频谱特点（续2）4、频率调制不是将信号的频谱在频率轴上简单地平移，而是将信号各频率分量进行非线性变换。因此，频率调制既是一种非线性过程，且又被称为非线性调制。5、各频率分量间的功率分配。因为调频波是一个等幅波，所以它的

7、总功率为常数，不随调制指数的变化而变化，并且等于未调载波的功率；调制后，已调波出现许多频率分量，这个总功率就分配到各分量。随Jn(mF)的不同，各频率分量之间功率分配的比例不同。（3）调频波的频带1、调频波所占的带宽，理论上说是无穷宽的，因为它包含有无穷多个频率分量。2、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