高频电子线路-角度调制电路-课件选编.ppt

第七章 角度调制与解调电路 第七章 角度调制与解调电路 主要内容 概述 调角波的基本性质 调频方法的概述 变容二极管调频电路 石英晶体振荡器直接调频 调相电路 任意正弦波信号： Amphitude Modulation AM: Frequency Modulation FM : Phase Modulation PM: 角度调制 AM调制方式中 AM DSB 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 FM PM 调制方式中：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 SSB 第一节 概述 第一节 概 述 一、角度调制的定义与分类 定义： 相位调制（简称调相）： 频率调制（简称调频）： 二、角度调制的优点与用途 优点： 抗干扰能力强、 载波功率利用率高 用途： FM： 调频广播、广播电视、通信及遥控遥测等 PM： 数字通信等 分 类： 相对振幅调制而言，抗干扰能力更强。因为其有用信息包含在频率中而不是振幅中。 从已调波中检取出原调制信号的过程称为解调 (AM)振幅解调——检波 (FM)频率解调——鉴频 (detection) (frequency discrimination) (PM)相位解调——鉴相 (phase detection) AM FM 调角信号与调幅信号的比较 调角信号比之调幅信号的优缺点： 调角信号功率等于未调制时的载波功率，与调制指数m无关，因此不论m为多大，发射机末级均可工作在最大功率状态，从而可提高发送设备的功率利用率。 故角度调制不宜在信道拥挤、且频率范围不宽的短波波段使用，而适合在频率范围很宽的超高频或微波波段使用。 优点： （1）抗干扰能力强 （2）功率利用率高 因为调角信号为等幅信号，其幅度不携带信息，故可 采用限幅电路消除干扰所引起的寄生调幅。 缺点： 有效带宽比调幅信号大得多，且有效带宽与m相关。 载波信号 的受控参量 解调方式 解调方式 的差别 特点 用途 幅度 调制 调幅AM 振幅 相干解调 或 非相干解调 频谱线性搬 移频谱结构 无变化 频带窄 频带利 用率高 广播 角度 调制 调频FM 频率 鉴频 或 频率检波 频谱非线性 频谱结构发 生变化属于 非线性频率 变换 频带宽 频带利 用不经 济、抗 干扰性 强 广播 电视 通信 遥测 调相PM 相位 鉴相 或 相位检波 数字 通信 二，角度调制的优点： 相对振幅调制而言，抗干扰能力更强。因为其有用信息包含在频率中而不是振幅中。 瞬时角频率与瞬时相位关系： t= t t =0 而该矢量在实轴上的投影： 一、瞬时频率和瞬时相位 如果设高频载波信号为 ： 第二节 调角波的基本性质 调制信号： 1.调频波 由于已调波频率随调制信号线形变化，则有： 其中：①: 载波角频率 ——FM波的中心频率 ②： 调频灵敏度 ——单位调制信号振幅引起的频率偏移 ③ ——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。 二、调角波的数学表示及基本性质 设：载波： 也称比例常数，单位是rad/v ④最大频偏 另外，由瞬时频率与所对应的瞬时相位的关系，若设 则有： ⑤ ：瞬时相位偏移 ⑥最大相位偏移： 一般令 ——称为FM波的调频指数 调频信号的数学表达式： 注意：与AM波不同，m f 一般可大于1， 且m f 越大，抗干扰性能越好，但频带越宽。 对于单一频率调制的FM波 调频波的波形示意： 调频波波形示意图 由于已调波的相位随调制信号线形变化，则有： 其中：① ：为载波的相位角 ② ：调相灵敏度——单位调制信号振幅引起的相位偏移 ③ ——瞬时相位偏移，寄载了调制信息 2．调相波 ④ 最大相位偏移： ——调相指数 ⑤ PM波瞬时频偏 ⑥ 最大频偏: 也称比例常数，单位是rad/v 对于单一频率调制信号 调相信号的数学表达式： 调频波的波形示意： 调相波波形示意图 数学表达式 瞬时频率 瞬时相位 最大频偏 最大相位偏移 (调制指数) FM波 PM波 上述比较中的调制信号 u（t），载波Uomcos0（t） 3. 调频信号与调相信号的比较 相同点 等幅 频率和相位都随调制信号变化, 均产生频偏与相偏，成为疏密波形。 正频偏最大处，即瞬时频率最高处，波形最密； 负频偏最大处，即瞬时频率最低处，波形最疏。 不同点 频率和相位随调制信号变化规律不一样 调频波:调制信号电平最大对应的瞬时正频偏最大,波形最密 调相波:调制信号电平变化率最大对应的瞬时正频偏