高频电子线路第6章 模拟角度调制与解调电路.pptxVIP

第六章 角度调制与解调电路 ; 角度调制是用调制信号来控制高频信号的频率或相位的偏移。; 如果相位或频率受到调制，则等幅高频信号表达为：;二、调角信号的时域特性;瞬时相位（初相为0）：;调频波相关变化量波形 ;相偏：;最大角频偏：;调相波相关变化量波形 ;;?调频波与调相波的比较：; 调制信号分别为单频正弦波和三角波时的调频信号和调相信号的有关波形比较 ; 调频信号与调相信号的相同之处：;;(3) 从理论上讲, 调频信号的最大角频偏Δωm＜ωc, 由于载频ωc很高, 故Δωm可以很大, 即调制范围很大，mf 可以做得很大，具有很好的抗干扰性。由于相位以2π为周期, 所以调相信号的最大相偏(调相指数) mp＜π, 故调制范围很小，抗干扰性较差。 ;已知调制信号 调角信号表达式：; 在单频调制时, 调频信号与调相信号的时域表达式是相似 的, 仅瞬时相偏分别随正弦函数或余弦函数变化, 无本质区别, 故可写成统一的调角信号表达式， 即 ; 利用贝塞尔函数理论中的两个公式: cos(m sinΩt)=J0(m)+2J2(m) cos2Ωt+2J4(m) cos4Ωt+ sin(m sinΩt) =2J1(M) sinΩt+2J3(m) sin3Ωt+2J5(m) sin5Ωt+… ;宗数为m的n阶第一类贝塞尔函数曲线图 ;;(1)由角频率为ωc的载频分量和角频率为ωc±nΩ的无穷多对上、下边频分量组成,这些边频分量和载频分量的角频率相差 nΩ（ n=1, 2, …）。振幅为Jn(m)Um,n=0, 1, 2, …。Um是调角信号振幅。  当n为偶数时,上、下两边频分量振幅相同, 相位相同 当n为奇数时,上、下两边频分量振幅相同, 相位相反 ; （2) 当m确定后, 各边频分量振幅值不是随n单调变化, 且有时候为零。因为各阶贝塞尔函数随m增大变化的规律均是衰减振荡, 而各边频分量振幅值与对应阶贝塞尔函数成正比。 ; 可见，调制指数m越大，具有较大振幅的边频分量就越多，且有些边频分量幅度超过载频分量幅度，当m为某些特定值时，如m=2.40等，载频分量可能为零，而当m为某些其它特定值时，又可能使某些边频分量振幅等于零;例如, 若调制信号由角频率为Ω1, Ω2的两个单频正弦波组成, 则对应调角信号的频率分量不但有ωc±nΩ1和ωc±nΩ2, 还会出现ωc±nΩ1±pΩ2, n、p=0, 1, 2, …。 ;2、调角信号的带宽; 当m1时(工程上只需m＜0.25), 有近似公式：cos(msinΩt)≈1, sin(m sinΩt)≈m sinΩt ;?窄带调角波与调幅波的比较：; 已知音频调制信号的最低频率Fmin=20 Hz, 最高频率Fmax=15 kHz, 若要求最大频偏Δfm=45kHz, 求出相应调频信号的调频指数mf ，带宽BW和带宽内各频率分量的功率之和(假定调频信号总功率为1 W), 画出F=15kHz时对应的频谱图, 并求出相应调相信号的调相指数mp，带宽和最大频偏。 （1）调频信号的调频指数mf与调制频率成反比, 即 mf =Δωm/Ω=Δfm/F, 所以 ;图例 7.1 ; 调频信号是等幅波，故单位负载情况下功率Po与振幅Um的关系式为Po=U2m/2。由于调频信号总功率为 1 W, 故 , 所以 带宽内功率之和 = ; 所以 Δfm min=m p F min=3×20=60 Hz BW=2×(3+1)×15×103=120 kHz ?由以上结果可知, 若调相信号最大频偏限制在45 kHz以内, 则带宽仍为120 kHz, 与调频信号相同, 但各调制频率对应的最大频偏变化很大, 最小者仅60 Hz。 ; 带宽是指调角信号频谱分量的有效宽度, 对于窄带和非窄带调角信号, 分别按照式 及 定义, 带宽内频率分量的功率之和占总功率的90%以上,;实际调制信号多为复杂信号，但大多数实际调频信号仍可用