第5章角度调制与解调电路第5章角度调制与解调电路1章节(2242KB).pptVIP

第 5 章　角度调制与解调电路 概　述 5.1　角度调制信号的基本特性 5.2　调频电路 5.3　调频波解调电路 5.4　数字调制与解调电路 概　述 频谱变换 1．频谱搬移：振幅调制、解调、混频 2．非线性变换：角度调制与解调 频谱变换电路 频谱搬移电路 频谱非线性变换电路 功 能 用 途 输入信号频谱沿频率轴搬移 输入信号的频谱做特定的非线性变换 调幅、检波、混频 角度调制与解调电路 特 点 位 置 两信号仅在频谱线上移动，不产生与原频谱无关的频谱分量 频谱变换，将产生新的丰富的频谱分量。 第 4 章 第 5 章 第 5 章　角度调制与解调电路 5.1　角度调制信号的基本特性 5.1.1　调频信号和调相信号 5.1.2　调角信号的频谱 5.1.3　调角信号的频谱宽度 5.1.4　小结 1．角度调制(调角) (1)调频(FM)：载波信号的频率按调制信号规律变化 　 (2)调相(PM)：载波信号的相位按调制信号规律变化 　　两种调制方式均表现为载波信号的瞬时相位受到调变，故统称为角度调制，简称调角。 　　调角优点：抗干扰能力强 缺点：频谱宽度增加 2．两种调制信号的基本特性 载波一般式：v = Vmcos?(t) 　　矢量表示，Vm ：矢量的长度，?(t) ：矢量转动的瞬时角度(类似于圆周运动中的角位移)。 5.1.1　调频信号和调相信号 (1)调幅信号 　　矢量长度：Vm0 上叠加调制信号信息；Vm = Vm0 + kav?(t) 　　矢量角频率：恒为 ?c ，即 故，调幅信号表达式为 v(t) = [Vm0 + kav?(t)] cos(?ct + ?0) ka ：比例常数，?0 ：起始相角， v?(t) ：调制信号电压。 (2)调相信号 　　矢量长度：恒值 Vm 　　瞬时相角：在 ?ct 上叠加按调制信号规律变化的附加相角 ??(t) = kpv?(t) 　　调相信号表达式 v(t) = Vmcos[?ct + kpv?(t) +?0] kp ： 比例常数，单位: rad/V 瞬时角频率：即 ?(t) 的时间导数值为 按调制信号的时间导数值规律变化。 (3)调频信号 　　矢量长度：恒值 Vm 　　转动角速度：在载波角频率 ?c 上叠加按调制信号规律变化的瞬时角频率 ??(t) = kfv?(t) 。调频信号的一般表达式 kf ：比例常数，单位为 rad/s?V。 3．三种调制方法的基本特性，调频、调相的比较 Vmcos[?ct + kf + ?0] 类型 物理量 Vm ?(t) ?(t) v(t) 调 幅 信 号 调 频 信 号 调 相 信 号 Vm0 + kav?(t) ?c ?ct + ?0 [Vm0 + kav?(t)] cos(?ct + ?0) 恒 值 ?c + kfv?(t) 恒 值 ?ct + kpv?(t) +?0 Vmcos[?ct + kpv?(t) +?0] 调频信号可以看成为 ??(t) 按调制信号的时间积分值规律变化的调相信号 调相信号可看成 ??(t) 按调制信号的时间导数值规律变化的调频信号 相 同 调 频 信 号 调 相 信 号 ?(t) 和 ?(t) 都同时变化 随调制信号规律线性变化的物理量——??(t) 随调制信号规律线性变化的物理量——??(t) 联 系 区 别 4．调频与调相指数 设单音调制， v?(t) = V?mcos? t (1)调频 ① ?(t) = ?c + kfV?mcos? t = ?c + ??mcos? t 式中： ??m = 2??fm = kfV?m ，最大角频偏，与调制信号振幅 V?m 成正比； ② ?(t) = ?ct + sin? t + ?0 = ?ct + Mfsin? t + ?0 Mf = kfV?m/? = ，调频指数和调频波的最大 相移与 V?m 成正比，与 ? 成反比，其值可大于 1。 ③ v(t) = Vmcos[?ct + Mf sin? t +?0] 按调制信号对时间的 积分值变化的调相信号 　　(2)调相 　　① ? (t) = ?ct + kpV?mcos? t + ?0 = ?ct + Mpcos? t + ?0 式中， Mp = kpV?m：调相指数，与 V?m 成正比； 　　② ? (t) = ?c- Mp? sin? t = ?c - ??msin? t 　　最大角频偏 ??m = Mp? = kpV?m? ，与 V?m ? 成正比。 　　③ v (t) = V