信号与通信系统课件：第14讲-角调制和频分多路复用.pdf

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1、§4.3角调制角调制：信号调制在载波的频率或相位上角调制是频率调制(FM)和相位调制(PM)的总称角调制比振幅调制具有更好的抗噪声性能振幅调制是线性调制，只将被调信号的频谱搬到载波附近，不产生新的频率分量角调制是非线性调制，虽然也是频谱搬移，但是被调信号的频谱会变换成新的一组频率分量一、调频波和调相波载波信号通常可表示为：c(t)Acos(t)Acos(t)c载波相角(t)称为载波的瞬时相位481信号瞬时相位对时间的导数定义为信号的瞬时频率：d(t)(t)idt因此有：t(t)

2、()di对于载波，其瞬时频率为常数(载波角频率)：d(t)d(t)c(t)icdtdt482当载波受到频率调制时，其瞬时频率不再为常数，而携带被调信号：(t)Km(t)icf其中K为调频系统的常数(频偏常数)f信号的瞬时相位为：tt(t)()dtKm()dicf得到的调频信号为：ts(t)AcostKm()dFMcf483当载波受到相位调制时，其瞬时相位携带被调信号：(t)tKm(t)c0p其中

3、K为调相系统的常数(相移常数)p得到的调相信号为：s(t)Acos[tKm(t)]PMc0p调相信号的瞬时频率为：d(t)dm(t)(t)Kicpdtdt484先看被调信号为单频余弦的特殊情况：m(t)Acostmm调相波为：s(t)Acos[tKm(t)]PMc0pAcos(tKAcost)c0pmmt调频波为：s(t)AcostKm()dFMcftAcostKAcosdcfmmKfAmAcos

4、tsintcmm485m(t)m(t)0t0t()i(t)i(t)cttcsPM(t)sFM(t)0t0t486s(t)Acos[tKm(t)]PMc0pts(t)AcostKm()dFMcf调相和调频的本质是一致的对m(t)先积分再调相调频信号间接调频法对m(t)先微分再调频调相信号间接调相法m(t)积分器调相s(t)FMm(t)微分器调频s(t)PM487事先未知m(t)形式，单从调制信号无法区分调频波、调相波m(t)m(t)0t0tsF

5、M(t)sFM(t)0t0tsPM(t)sPM(t)0t0t调频、调相统称为角调制调频、调相无本质区别，研究一种即可，下面仅讨论调频488调频中的两个重要参数：最最频大频偏、调频指数瞬时频率：i(t)cKfm(t)最大频偏：瞬时频率相对的频偏(瞬时频偏)的最大绝对值cK

6、m(t)

7、fmaxtt瞬时相位：(t)()dtKm()dicf调频指数(最大瞬时相位偏移)：瞬时相位相对t的偏移(瞬时c相位偏移)的最大绝对值tKm()dfmax489二、

8、调频信号的频谱和带宽调频是非线性调制，叠加原理不适用1、窄带调频tK

9、m()d

10、fmax2通常规定：0.2radts(t)AcostKm()dFMcfttAcostcosKm()dAsintsinKm()dcfcftAcostAKm()dsintcfc4810tFM()m()dM()在0处频谱为0jFsintj[()()]ccctF

11、1M()m()dsintj[()()]*ccc2jS()A[()()]FMccAKM()M()fcc2cc窄带调频信号的带宽与AM信号相同：B=2fm窄带调频信号的频谱与AM信号不同：边带分量形状改变48112、宽带调频1通常规定：5rad宽带调频信号的频谱和带宽比较复杂，先观察单频情况：m(t)Acostmmts(t)AcostKm()dAcostFMcf

12、ctKfAmKAcosdAcostsintfmmcmmttKm()dKAcosdffmmmaxmaxKAKAfmfm

13、sint

14、mmax48mm12s(t)Acos[tsint]FMcmAcos[sint]costAsin[sint]sintmcmc