[现代通信原理与技术张辉课件]第4章 模拟调制系统.ppt

第 4章模拟调制系统? 图 4 - 1幅度调制器的一般模型 图 4-4DSB信号的波形和频谱 图 4 –5 形成SSB信号的滤波特性 图 4 - 6SSB信号的频谱 图 4 –7 相移法形成单边带信号 图 4 - 8DSB、 SSB和VSB信号的频谱 图 4 - 9VSB调制和解调器模型 (a) VSB调制器模型(b) VSB解调器模型 图 4 – 11 残留边带滤波器的几何解释 4.2线性调制系统的抗噪声性能 图 4- 13 带通滤波器传输特性 图4-15 Am包络检波的抗噪声性能分析模型 4.3 非线性调制（角调制）的原理 图 4 - 16直接和间接调相 图 4 -17直接和间接调频 图 4 – 18 单音调制的AM与NBFM频谱 图 4-19 AM与NBFM的矢量表示 图 4 – 22 PLL调制器 图 4 – 23 间接调频框图 图 4- 24 窄带调频信号的产生 图 4 – 27 PLL鉴频器 图 4- 28 窄带调频信号的相干解调 4.4调频系统的抗噪声性能 图 4 – 29 调频系统抗噪声性能分析模型 4.5各种模拟调制系统的性能比较 同理，经n次倍频后可以使调频信号的载频和调频指数增为n倍。  以典型的调频广播的调频发射机为例。在这种发射机中首先以f1=200kHz为载频，用最高频率fm=15 kHz的调制信号产生频偏Δf1=25 Hz的窄带调频信号。而调频广播的最终频偏Δf=75 kHz, 载频fc在88~108 MHz频段内，因此需要经过的n=Δf/Δf1=75×103/25=3000 的倍频，但倍频后新的载波频率(nf1)高达600MHz，不符合fc的要求。因此需要混频器进行下变频来解决这个问题。  解决上述问题的典型方案如图 4 - 25所示。其中混频器将倍频器分成两个部分，由于混频器只改变载频而不影响频偏， 因此可以根据宽带调频信号的载频和最大频偏的要求适当的选择f1，f2和n1, n2，使 fc=n2(n1f1-f2)  Δf=n1n2Δf1 (4.3 - 28) mf=n1n2mf1 例如，在上述方案中选择倍频次数n1=64, n2=48，混频器参考频率f2=10.9MHz，则调频发射信号的载频 fc=n2(n1f1-f2) =48×(64×200×103-10.9×106)=91.2 MHz 调频信号的最大频偏 Δf=n1n2Δf1=64×48×25=76.8 kHz 调频指数  mf=  图 4 - 25所示的宽带调频信号产生方案是由阿姆斯特朗（Armstrong）于1930年提出的，因此称为Armstrong间接法。 这个方法提出后，使调频技术得到很大发展。  间接法的优点是频率稳定度好。缺点是需要多次倍频和混频，因此电路较复杂。 图 4 - 25Armstrong间接法 2. 调频信号的解调 1） 非相干解调 由于调频信号的瞬时频率正比于调制信号的幅度， 因而调频信号的解调器必须能产生正比于输入频率的输出电压， 也就是当输入调频信号为 sFM(t)=Acos［ωct+ ］ (4.3 - 29) 时， 解调器的输出应当为  mo(t)∝Kfm(t) (4.3- 30)  最简单的解调器是具有频率-电压转换特性的鉴频器。图 4 - 26 给出了理想鉴频特性和鉴频器的方框图。理想鉴频器可看成是带微分器的包络检波器，微分器输出 图 4 – 26 鉴频器特性与组成 sd(t)=-A［ωc+Kfm(t)］sin［ωct+ 这是一个幅度、 频率均含调制信息的调幅调频信号， 因此用包络检波器将其幅度变化取出，并滤去直流后输出  mo(t)=KdKfm(t) (4.3 - 32) 这里Kd称为检频器灵敏度。 