角度调制与解调要点复习课程.ppt

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1、角度调制与解调要点本章知识点：1.角度调制信号分析2.调频器与调频方法、调频电路3.鉴频器与鉴频方法、鉴频电路则：FM信号的瞬时角频率FM信号的瞬时相位：7.1角度调制信号的基本特性一、FM波表达式（时域分析）、基本参数知识点：FM波的表达式、频谱、带宽、功率图7.1FM波波形2.FM信号的基本参数：可得FM波表示式：：相对于载频的最大角频偏(峰值角频偏)。衡量受调制信号控制的程度。各种干扰主要影响振幅，故FM信号抗干扰能力较强。二、FM波的频谱（频域分析）1.FM波的级数展开式图7.3第一类贝塞尔函数曲线图7.4FM波的振幅谱(单频调制时)2.FM波频谱的特点：图7.5F

2、M信号的矢量表示根据实际,FM信号的带宽应包括信号的绝大部分功率,又没有可觉察的失真.通常规定：振幅大于未调载波振幅10%的边频分量所占据的频率范围，为FM信号的频带宽度。即三、FM波的信号带宽调制信号为复杂信号时，其频谱分析比较烦琐，但实践表明：FM波更准确的带宽计算公式为：注：FM的带宽比AM、DSB、SSB的带宽大得多，通常只用于超短波以上波段。图7.6

3、Ｊn(mf)

4、≥0.01时的n/mf曲线对于不同mf,有用边频的数目(2n)可通过贝塞尔函数表得到。调频信号uFM(t)在电阻RL上的平均功率为：四、FM波的功率则：PM信号的瞬时相位五、FM波与PM波的比较PM波：

5、载波瞬时相位的变化量与调制信号成正比的调制方式。（1）PM波瞬时频率：图7.8PM波Δfm、mp与F的关系图7.7PM波波形PM波波形与FM波类似。图7.9FM与PM的关系模拟系统中很少使用调相方式。原因：系统频带的利用不充分。FM波与PM波可以相互转化：PM波的带宽：（分析方法与FM相同）（2）FM波与PM波的比较1.角度调制是非线性调制。单频调制时会出现（ωc±nΩ）分量；多频调制时还会出现交叉调制分量。2.FM频谱结构与mf密切相关：mf大,则频带宽，且抗干扰能力也强。3.与AM制相比,角调方式的设备利用率高,原因是其平均功率与最大功率一样。角度调制的特点：一、调频器

6、的调频特性调频器：实现调频的电路或部件，也称调频电路。2.对调频特性的主要要求：（1）线性度要好、线性范围要大（2）调制灵敏度要高（即：特性曲线的斜率要大）（3）载波性能要好。1.调频特性：图7.10调频特性曲线7.2调频特性、调频方法1.直接调频法二、调频方法用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使振荡频率随调制信号线性变化。电路特点：调频器和振荡器合二为一。2.间接调频法（Armstrong法）先对调制信号积分，再用积分信号对载波调相。间接调频法的关键：是如何调相？有3种方法：电路特点：调频器和振荡器是分开的。矢量合成法可变移相法可变延时法图7.11矢量合成法调频（1）矢

7、量合成法（适用于窄带调频或调相）（3）可变延时法将载波信号通过一可控延时网络，延时时间τ受调制信号控制，即（2）可变移相法利用调制信号控制移相网络或谐振回路的电抗或电阻元件来实现调相。三、扩大调频器线性频偏的方法最大频偏和调制线性是调频器的两个相互矛盾的指标。1.变容二极管调频电路一、直接调频电路7.3调频电路①变容二极管的特性特点：频率范围宽、损耗小、电路简单。设：变容二极管上加的反向偏压为②调频原理则：变容管线性调频原理图7.13变容管作为回路总电容全部接入回路3、调频性能分析分析：二次谐波失真系数定义：调频灵敏度定义：图7.16变容二极管调频电路（50-100MHz）

8、实际电路等效电路Δfm是全接入时的1/p，调频灵敏度下降为全接入时的1/p提高了中心频率稳定度，减少寄生调制。其中：例1:调频振荡回路由电感L和变容二极管组成。L=2μH；变容二极管参数：Co=225pF，UΨ=0.6V，EQ=6V；调制信号uΩ（t）=3sin（100000t）（V）。求：输出FM波的（1）载波fc；（2）由调制信号引起的载频漂移Δfc；（3）最大频偏Δfm；（4）调频系数kf；（5）二阶失真系数Kf2。讨论一：分析电路工作原理8MHz变容二极管调频振荡电路分析：电路为电容三点式振荡电路。振荡频率为中心频率为8MHz，最大线性频偏为±200kHz。讨论二：

9、分析电路工作原理变容二极管调频振荡电路变容二极管直接调频电路的优缺点：①优点：电路简单，工作频率高，易于获得大的频偏。在频偏小时，非线性失真很小。所需调制信号功率很小。②缺点：中心频率稳定度不高。频偏较大时，非线性失真较大。2、晶体振荡器直接调频电路变容管（对LC振荡器）直接调频电路的中心频率稳定度较差。稳频方法：直接对晶体振荡器调频；间接对晶体振荡器调频。3.电容话筒调频电路电容话筒在声波作用下，内部的金属薄膜产生振动，引起薄膜与另一电极之间电容量变化。电容式话筒调频发射机实例：电容式话筒直接接到振荡器的谐振回路