通信电子线路教学课件作者夏术泉艾青南光群编著通信电子线路（第6章）.ppt

《通信电子线路教学课件作者夏术泉艾青南光群编著通信电子线路（第6章）.ppt》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、湖北理工学院通信电子线路本章重点：1、调频与调相的原理2、直接调频的变容二极管调频3、晶体振荡器直接调频4、间接调频的几种方法5、相位鉴频器原理6、比例鉴频器原理第6章角度调制与解调第6章角度调制与解调6.1角度调制6.2调频电路6.3调角信号的解调6.4调频电路实例分析与仿真第6章角度调制与解调当载波的频率按基带信号的规律变化时，则产生频率调制，又称调频（FM，frequencymodulation）；当载波的相位按基带信号的规律变化时，则产生相位调制，又称调相（PM，phasemodulation）。调频波和调相波都表现为高频载波的角度随调制信号的变化而变化

2、，而载波的振幅保持不变。因此，又称调频和调相为角度调制。角度调制是用调制信号去控制载波信号角度(频率或相位)变化的一种信号变换方式。6.1.1瞬时角频率与瞬时相位瞬时频率和瞬时相位间存在微分与积分的关系6.1角度调制6.1.2调角信号的产生方法1、调频波表达式及波形设调制信号为单一频率信号uΩ(t)=UΩmcosΩt,未调载波电压为uc(t)=Ucmcosωct,则根据频率调制的定义,调频信号的瞬时角频率为6.1角度调制它是在ωc的基础上,增加了与uΩ(t)成正比的频率偏移。式中kf为比例常数。调频信号的瞬时相位φ(t)是瞬时角频率ω(t)对时间的积分,即式中,

3、为信号的起始角频率。为了分析方便,不妨设则上式变为6.1角度调制式中，为调频指数。FM波的表示式为例6–2、设调制信号uΩ(t)=2sin104t(V)，调频灵敏度Kf为2π×20×103rad/s•V，若载波频率为10MHZ，载波振幅为6V。试求：(1)调频波的表达式；(2)调制信号的角频率Ω，调频波的中心角频率ωc；(3)最大频率偏Δfm；(4)调频指数mf；(5)最大相位偏移为多少？(6)最大角频偏和最大相偏与调制信号的频率变化有何关系？与振幅变化呢？6.1角度调制调频波的瞬时频率和瞬时相位波形图6.1角度调制2、调相波表达式及波形调相——高频振荡瞬时相位

4、的变化量与调制信号成正比。根据定义瞬时相位随调制信号线性地变化，即为比例系数；mp=kpUΩm，称为最大相移，或称调制指数。瞬时角频率为：调相波是其瞬时相位以未调载波相位φc为中心按调制信号规律变化的等幅高频振荡。如uΩ(t)=UΩcosΩt,并令φ0=0,则其瞬时相位为φ(t)=ωct+Δφ(t)=ωct+kpuΩ(t)=ωct+ΔφmcosΩt=ωct+mpcosΩt从而得到调相信号表达式为6.1角度调制例6–3、有一调角波，其数学表达式为u(t)=10cos[2π×105t+6cos(2π×104)t]V，求：(1)、若调制信号uΩ(t)=3cos(2π

5、×104)t，指出该调角信号是调频信号还是调相信号？若uΩ(t)=3sin(2π×104)t呢？(2)、载波频率fc是多少？调制信号频率F是多少？6.1角度调制6.1角度调制6.1.3调角信号的性质1、调角波的频谱（mf或mp用m代替）6.1角度调制第一类贝塞尔函数曲线结论（1）载频分量上下有无数个分量；（2）调制系数mf越大，具有较大振幅的边频分量就越多；（3）对某些调制系数mf，载频或某些边频振幅为零；（4）调频前后平均功率没有发生变化。单频调制时调频波的频谱6.1角度调制2、调角波的功率调角波的平均功率与未调载波平均功率相等。当m由零增加时，已调制的载频功

6、率下降，而分散给其他边频分量。也就是说，调制的过程只是进行功率的重新分配，而总功率不变，其分配的原则与调角指数m有关。6.1角度调制6.1角度调制3、调角波的带宽通常采用的准则是,信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波1%以上的边频分量,即

7、Jn(mf)

8、≥0.01对于一般情况,带宽为BW=2(mf+1)F=2(Δfm+F)对于宽带调制，Δfm〉〉F，即mf〉〉1，有BW=2Δfm对于窄带调制，mf〈〈1，有BW=2F6.1角度调制4、调频波与调相波的比较调制信号uΩ(t)=UΩmcosΩt；载波信号uc(t)=Ucmcosωct项目调频信号调相信号瞬时角频率瞬时

9、相位最大频偏Δωm=kfUΩm=mfΩΔωm=kpUΩmΩ=mpΩ调制指数（最大相偏）mf=Δωm/Ω=kfUΩm/Ωmp=Δωm/Ω=kpUΩm已调波数学表示式信号带宽B=2(mf+1)Fmax（恒定带宽）B=2(mp+1)Fmax（非恒定带宽）6.1角度调制5、各种调制方式的比较抗干扰性、频带宽度和设备利用率三者是电子技术的三项主要性能指标。抗干扰性的强弱决定着信息传输的质量，频带宽度决定着给定频段的容量，而设备利用率影响着设备的造价、体积和重量。6.2调频电路调频波产生的方法主要有两种：一种是直接调频法；另一种是间接调频法。对于下图的调频特性的要求如下:(

10、1)调制特性线性要好。(