第6章-角度调制与解调电路1讲述.ppt

第6章 角度调制与解调电路 6.1 角度调制信号的基本特性 6.2 调频电路 6.3 鉴频电路 6.4 调频发射机与接收机 第6章 角度调制与解调电路 频谱变换电路 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 将输入信号的频谱沿频率轴搬移 将输入信号的频谱进行特定的非线性变换 振幅调制、解调、混频 频率调制与解调电路 6.1 角度调制信号的基本特性 6.1.1 调频信号和调相信号 1. 角度调制(调角)： (1) 调频(Frequency Modulation )：载波信号的频率按调制信号规律变化 (2)调相(Phase Modulation )：载波信号的相位按调制信号的规律变化 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。 2. （调幅与调角）调制信号的基本特性 载波一般形式： 用矢量表示， 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)。 (1) 调幅信号 矢量长度:在 Vm0 上叠加按调制信号规律变化 矢量角频率：恒为?c Vm = Vm0 + kav?(t) 调幅信号表示式为 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。 kp — 比例常数，单位: rad/V 调相信号表达式 v(t) = Vmcos[?ct + kpv?(t) +?0] (2) 调相信号 矢量长度:为恒值 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) 瞬时角频偏 最大角频偏 (3) 调频信号 矢量长度:为恒值 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 调频信号的一般表达式 调频信号的瞬时总相位 调频信号的调频指数 最大频偏 若调制信号表示式为 载波信号表示式为 调频信号表示式为 调相信号表示式为 最大频偏 调频指数 最大频偏 调相指数 （最大相位偏移） （最大相位偏移） 调制信号 载波 瞬时频率 调频波形 调频信号波形 思考题 试问： 该调角波的载频fc=? 最大相位偏移量=？最大频偏Δfm=？能否确定u(t)是调频波还是调相波？ 已知调角波 不能确定u(t)是调频波还是调相波。 若u(t)是调频波则调制信号按何种规律变化？若是调相波又按何种规律变化？ 已知调角波 故u(t)是调频波，则调制信号按正弦规律变化。 故u(t)是调相波，则调制信号按余弦规律变化。 已知调角波 4. 现将调制信号的频率增高一倍，幅度不变，若 u(t)是调频波，其Δfm有何变化？若u(t)是调相波，则Δfm有何变化？ 若 u(t)是调频波: 若u(t)是调相波: 现将调制信号的幅度增大一倍，频率不变，若 u(t)是调频波，其Δfm有何变化？若u(t)是调相波，则Δfm有何变化？ 若 u(t)是调频波: 若u(t)是调相波: 式中，cos(mfsinΩt)和sin(mfsinΩt)是周期为2π/Ω的 周期性函数，可以分别将它们展开成傅氏级数，即 将单频调制的调频信号的表示式展开 1. 单频调制的调频信号的频谱 调频波频谱和频带 式中，Jn(mf)是宗数为mf的n阶第一类贝塞尔函数，其数值可以用如下无穷级数计算 它随mf变化的前8阶贝塞尔函数曲线如下图所示: n 为 偶 数 n 为 奇 数 可以看到，单频信号调制的调频波，其频谱是由载波分量和无数对边频分量所组成，各分量的间隔为Ω。其中，当n为奇数时，信号的上、下边频分量的振幅相等，极性相反；当n为偶数时，信号上、下边频分量振幅相等，极性相同 。根据贝塞尔函数的特性可知，边频分量的振幅随着n的增大而趋于减小.