第五章模拟调制系统——非线性调制选读.ppt

回顾 引言 引言 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 调频波波形 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 调相波 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.1 角度调制的基本概念 第四章 模拟调制系统 通信原理及实验 2008电子信息工程 4.3.1 角度调制 调制的概念： 将基带信号进行各种变换后再传输的过程 （1）波形特点： 幅度随基带信号变化呈正比变化 （2）频谱特点： 从基带简单的搬移到频带上——频谱的搬移是线性的，所以称为线性调制 线性调制—— 幅度调制(线性调制) AM DSB-SC SSB VSB Ac+m(t) 上边带 下边带 下边带 上边带 m(t) M(ω) F ( w ) － w H w H S DSB (w) － w c w c w w O O 上边带 下边带 下边带 上边带 － w c w c O 上边带频谱 w O － w c w c w 下边带频谱 角度调制与线性调制不同，已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。 2.分类 频率调制：改变载波的瞬时频率 相位调制：改变载波的瞬时相位 均为角度变化，统称角度调制 1.对比 线性调制：改变信号幅度进行频谱搬移，基带频谱 结构不变 非线性调制：频谱搬移后基带谱结构改变，是非线 性变换 01 02 03 §4.3.1 角度调制的基本概念 §4.3.2 窄带调频 §4.3.3 宽带调频 04 §4.3.4 调频信号的产生与解调 调频波时域表达式： 瞬时频率偏移 是调制信号m(t)的线性函数： （起始相位设为零） 1、调频波的时域表达式 则调频信号的一般表达式为： 下面研究调制信号为单一频率余弦波的特殊情况： 即： 则单一频率余弦调制的调频波电压表示为： 其中， 为调频波的最大相位偏移 又称调频指数 1、调频波的时域表达式 是表征调频波的两个重要参数。 与调制信号幅度成正比而与调制信号频率无关； 与有调制信号幅度引起的最大频偏成正比，而与调制信号频率成反比。 1、调频波的时域表达式 2、调相波的时域表达式 瞬时相位偏移 是调制信号 m(t)的线性函数： 瞬时相位： 则调相信号的一般表达式为： 调相波时域表达式： 2、调相波的时域表达式 则单一频率余弦调制的调相波电压表示为： 其中 是调相波最大相位偏移 又称调相指数。 瞬时相位偏移： 其中 即： v W W t 0 p 2 p 2p W t w o q ( t) W t o ( t ) o ( a) ( c ) ( d) Dw m w 可以看到调频波和调相波在当调制信号为单一频率音频信号时，两种已调波的频谱结构是类似的。 2、调相波的时域表达式 、 是表征调相波的两个重要参数， 与调制信号幅度 、频率 成正比； 只与调制信号幅度 成正比而与调制频率无关与调频波不同。 2、调相波的时域表达式 是角度调制的两个基本关系式，它说明了瞬时相位是瞬时角速度对时间的积分，同样，瞬时角频率为瞬时相位对时间的变化率。由于频率与相位之间存在着微积分关系，因此不论是调频还是调相，结果使瞬时频率和瞬时相位都发生变化。只是变化规律与调制信号的关系不同。 2、调相波的时域表达式 对调频而言 频偏 调相指数 对调相而言 由此可知，调频波的频偏与调制频率?无关，调频指数mf则 与?成反比；调相波的频偏??p与?成正比，调相指数则与?无关。 这是调频、调相二种调制方法的根本区别。它们之间的关系参 见下图。 频偏和调制指数与调制频率的关系(当U?恒定时) (a) 调频波；(b) 调相波 表1 FM波和PM波的比较[调制信号m(t)，载波Umcos?0(t)] 调制指数 最大频偏 瞬时相位 瞬时频率 数学表达式 PM波 FM波 THANKS