高频电子线路课件第7章.pptVIP

* 第10章 角度调制与解调 10-1 概 述 一、调频（调相）概念： 载波的瞬时频率（相位）受调制信号的控制，随调 制信号大小变化而变化。 频率（相位）变化大小与调制信号强度成线性关系； 调制信号频率决定频率（相位）变化速度； 载波振幅保持不变，与调制信号无关 举例：某调频调制器，调制100MHz载波 调制信号频率500Hz，振幅A: 100MHz?0.01MHz，500/s 调制信号频率1000Hz，振幅2A:100MHz?0.02MHz，1000/s 调制实质：调制信号大小控制载波频率（相位）。 1、调频（调相） 2、调角概念： 无论调频还是调相，最终会改变载波相角，统称为角度调制，简称调角。 二、角度调制优点 抗干扰能力强； 调频用于调频广播、广播电视、通信、遥测； 调相用于PSK 三、调频波指标 1、频谱宽度：理论上无限宽，实际上为有限带宽； 根据带宽大小，分为宽带调频（广播）与窄带调频（通信）。 2、寄生调幅：附加的振幅调制，有害，越小越好。 3、抗干扰能力。 四、鉴频器 1、鉴频器与鉴相器（即频率检波器与相位检波器） 取出调频（调相）波中的调制信号；输出信号（调制 信号）与输入调频波的频率变化（变化速度与幅度）成正比。 2、鉴频器的实现原理 第一类鉴频方法： 等幅调频波（FM） 调幅-调频波(AM-FM) 振幅检波 第二类鉴频方法（脉冲计数式鉴频器）：线性好 第三类鉴频方法（移相+符合门）：易于集成 3、鉴频器要求 鉴频特性曲线：输入频偏与输出电压关系 鉴频跨导（灵敏度）：单位频偏引起的 输出电压变化 鉴频频带宽度：鉴频特性曲线线性部分宽度2?fm 寄生调幅的抑制能力 对温度和电源稳定性:调频波失真 鉴频特性曲线 10-2 调角波的性质 一、瞬时频率与瞬时相位 1、频率与瞬时频率 频率：（正弦）振荡每秒钟重复 次数。当此重复次数不变时，频率 是一个常数。 瞬时频率：若频率随时间变化，则频率 就是时间的函数f(t)。对于某一时间tO, 瞬时频率就是f(tO) 2、瞬时频率与瞬时相位关系 初相为?o，频率f(t)，角频率为ω(t) t时刻的相位（瞬时相位值）： t时刻的角频率（相位变化速度）： 角频率为常数 ωo，则 二、调频波和调相波的数学表示式 1、调频波： 调制信号： 载波： 调制后的频率： 频移：调频波频率相对于载波频率的偏移 调频灵敏度kf：表示单位调制信号大小引起的频率变化， 单位: rad /s.V 或 Hz/V 载波： 调制后的频率： 则调制后的相位为： 调频波表达式： 错误原因： 调频波瞬时相位： 将瞬时相位代入： 设： 相移： 调频波数学表达式： 也称相偏 2、调相波： 载波： 调制信号： 调制后的相位： 相移：调相波相位相对于载波相位的偏移 最大相移（调制指数）：相偏 调相灵敏度kp：表示单位调制信号大小引起的相位 变化，单位rad/V 将调制后的相位 代入 得： 调制后的频率： 调相波频移： 其最大值即为频偏 调相波的数学表达式： 3、调频波与调相波的比较 1）FM与PM瞬时频率与瞬时相位同时变化； 2）FM中，瞬时频率变化与调制信号成线性关系； PM中，瞬时频率变化与调制信号微分成线性关系； 3）PM中，瞬时相位变化与调制信号成线性关系； FM中，瞬时相位变化与调制信号积分成线性关系。 4）AM、FM、PM波形： 调制信号为正弦 4、FM、PM根本区别—调制信号频率对频偏相偏的影响 最大相移（相偏）： 最大频移（频偏）： 调制信号： FM PM 带宽 变化 剧烈 程度 不同 最大频偏计算通式: 5、调频波的三个频率 1）载波频率——未调制 2）最大频移（频偏）——偏离载波频率最大值 3）调制信号频率Ω——单位时间内调频波频率变化次数 三、调角波频谱和频带宽度 调频波分解： 式中： 令 A0=1 Jn(mf)是以mf为参数（宗数）的n阶第一类贝塞尔函数，其数值可查表或查曲线： 其主要性质： 特点：1、随着mf增大，非零 贝塞尔函数曲线越来越多； 2、各阶贝塞尔函数曲线 都是振荡下降； 3、各阶贝塞尔函数曲线 都在特定mf点具有零点。 将： 代入式 整理得： 偶数阶 奇数阶 （1）正弦函数调制的调频信号组成特点： 包含载频和与载频相差?整数倍的上下边频分量，各分量振幅由贝塞尔函数确定，奇数阶上下边频分量相位相反。 mf越大，大振幅边频分量越多。 对于特定mf载频或某些边频振幅为零，可用来测定