高频电子线路课件6.pptx

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1、第6章角度调制和解调6.1概述角度调制与振幅调制的异同：1）振幅调制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；2）角度调制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频率和相位变化中。FM，PMωAMωωωωωωωω第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.1瞬时频率和瞬时相位如果设高频载波信号为：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ω(t)。可用右图所示的旋转矢量表示。t=tω(t)t=0实轴设旋转矢量的长度为初相角为，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：第6章角度调制和解调

2、6.2调角信号的分析6.2.1瞬时频率和瞬时相位t=tω(t)t=0实轴第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点1.调频波的数学表示由于已调波频率随调制信号线性变化，则有：第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点其中：①为载波角频率，FM波的中心频率。②为调频灵敏度，单位调制信号振幅引起的频率偏移。③称为瞬时频率偏移（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。④最大频偏第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点另外，由瞬时频率与所对应的瞬时相位的关系，若设则有：其中,⑤称为

3、瞬时相位偏移⑥最大相位偏移：对于单一频率调制的FM波，由于于是一般调频信号的数学表达式：称为FM波的调频指数，即最大相位偏移。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。第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点2.调相波的数学表示第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点由于已调波相位随调制信号线性变化，则有：第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点其中：①为载波的相位角。②为调相灵敏度，表示单位调制信号振幅引起的相位偏移。③为瞬时相位偏移，即相对于的偏移量。

4、④最大相位移：又称（调相指数）第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点另外，由瞬时相位与所对应的瞬时频率之间的关系，可得：⑥最大频偏:PM波的表达式：式中：⑤称为PM波的瞬时频偏FM波PM波瞬时频率瞬时相位最大频偏最大相位表达式:3.调频波与调相波的比较第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析调频波与调相波的区别：1）若调制信号为单一频率的余弦波，PM波的相位变化规律仍是余弦形式；FM波的频率变化规律是余弦形式，但相位变化规律却是正弦形式的。2）PM波的调制指数只与调制信号的幅度有关，与调制信号的频率无关；但FM波的调制指数不仅与调制信号的幅度成正比

5、，而且与调制信号的频率成反比。6.2.2调角信号的分析与特点3）FM波的最大频偏与调制信号的幅度有关，与调制信号的频率无关；但PM波的最大频偏不仅与调制信号的幅度成正比，而且与调制信号的频率成正比。注意：无论调频还是调相，最大频偏与调制指数之间的关系都是相同的。mpΔωmΔωmΩmfΩFM波：PM波：可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增加，而调频波则不变，有时把调频制叫做恒定带宽调制。第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.2调角信号的分析与特点第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.3调角信号的频谱与带宽1.调角信号的频谱如果用m代替mf或mp，把F

6、M和PM信号用统一的调角信号来表示，且令，则单一频率调制的调角信号统一的表示式为利用三角公式：可展开成以下级数：第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.3调角信号的频谱与带宽式中称为第一类Besselfunction，当m，n一定时，为定系数，可由曲线和函数表查出。所以：又利用三角函数积化和差公式：所以上式可表示为:第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.3调角信号的频谱与带宽讨论：单一频率信号调制下调角信号频谱具有如下特点：(1)FM/PM信号的频谱由载频和无限对上，下边频分量组成其中分量的幅度为，其大小决定于m；上下边频分量的幅度为其大小与m和n的大小有关。一

7、般有：:Ωωoω调制信号uΩ载波uoωFM/PM的频谱ωo-2Ωωo-3Ωωo-4Ωωo-Ωωo+Ωωoωo+2Ωωo+3Ωωo+4ΩΩΩ第6章角度调制和解调6.2调角信号的分析6.2.3调角信号的频谱与带宽(2)由第一类Besselfunction的性质：所以有:各边频分量与载频分量之间的频率间距为nΩ，且当n为偶数时，上下边频分量符号相同，而当n=奇数时，上下边频分量符号相反。由此可得：FM/PM信号的平均功率与未调载波的平均功率是一样的，且与调制指数无关。第6章角度调制和解