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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
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