高频电子线路8角度调制与解调技术分析.ppt

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2.熟悉调频波和调相波的数学表示式; 3.掌握直接调频电路和间接调频电路的组成、工作原理和性能特点; 6.掌握限幅器、相位鉴频器和比例鉴频器的电路组成、工作原理和性能特点。 4.了解调频波的频谱与带宽; 1. 理解瞬时频率、瞬时相位、频移和相移的概念; 5.了解调频制的优缺点 ; AM FM 1.调频波的指标 寄生调幅 频谱宽度 抗干扰能力 图 8.1.1 利用波形变换电路进行鉴频 2.鉴频方法 (1) 利用波形变换电路进行鉴频 (2)脉冲计数式鉴频器 (3)符合门鉴频器 3.鉴频器的指标 (2)鉴频灵敏度 (1)鉴频跨导 (3)鉴频频带宽度 (4)寄生调幅抑制能力 (5)失真和稳定性 图 8.1.2 鉴频特性曲线 调频:使高频载波的瞬时频率随调制信号线性变化的一种调制方式。 调相:使高频载波的瞬时相位随调制信号线性变化的一种调制方式。 这两种调制都表现为高频载波的总瞬时相角受到调变,故将它们统称为角度调制(简称调角) 。 图 8.2.1 频率连续变化的简谐振荡 瞬时频率 瞬时相位 1、调频波数学表达式 设:调制信号为vΩ (t), 瞬时频率偏移,简称频移。 最大频移(即频偏),表示为: 瞬时频率: 瞬时相位: 相移: 调制指数 (最大相移) 以单音调制波为例 调制信号 瞬时频率 瞬时相位 已调频信号: 2、调相波数学表达式 瞬时相位偏移,简称相移。 最大相移(即相偏),表示为: 瞬时相位: 瞬时频率: 频偏: 调制指数(最大相移) 瞬时频率 瞬时相位 已调相信号: 以单音调制波为例: 调制信号 附:上述比较中的调制信号 v?(t),载波V0mcos?0(t) 数学表达式 瞬时频率 瞬时相位 频偏 调制指数 FM波 PM波 调频: 调相: 可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增加,而调频波则不变,有时把调频制叫做恒定带宽调制。 由于调频波和调相波的方程式相似,因此只要分析其中一种的频谱,则对另一种也完全适用。 已调频信号 其中 是以mf为参数的n阶第一类贝赛尔函数。 一、频谱 1) 调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移,是由载波和无数对边带分量所组成, 振幅由对应的各阶贝塞尔函数值所确定。奇次的上、下边带分量振幅相等、极性相反;偶次的振幅相等、极性相同。 2) 调制指数mf越大,具有较大振幅的边频分量就越多。 3) 对于某些mf值,载频或某边频振幅为零。籍此可以测定调制指数mf。 频谱特点: 4)调频波的平均功率恒为定值,并且等于未调制时的载波功率。 根据帕塞瓦尔(Parseval)定理调频波的平均功率等于各频谱分量平均功率之和。因此,在电阻R上,调频波的平均功率应为 二、带宽 通常规定:凡是振幅小于未调制载波振幅的1%(或8%,根据不同要求而定)的边频分量均可忽略不计,保留下来的频谱分量就确定了调频波的频带宽度。 如果将小于调制载波振幅l0%的边频分量略去不计,则频谱宽度BW可由下列近似公式求出: 1、频带宽度 在实际应用中: 调制指数越大,应当考虑的边频分量的数目就越多,无论对于调频还是调相均是如此。 2、频带宽度与调制指数的关系 (1)调频波的频带宽度与调制频率的关系 在常用的宽带调频制中,仅当F变化时: 3、频带宽度与调制频率的关系 mf随F降低而增大,应考虑到边频分量增多;但同时各边频之间的距离缩小,两种变化对带宽的影响是相反的,总的趋势是使带宽基本恒定。因此又把调频叫做恒定带宽调制。(参照书上p48 图8.2.5) 图 8.2.6 调频波的频谱 (2)调相波的频带宽度与调制频率的关系 mp不随F变化,应考虑到边频数目不变;但各边频之间的距离随F变化,因此频带宽度随F变化。 4、多个频率成分调制信号的调频信号的频谱 以双频信号为例 此时增加了许多组合频率,使频谱组成大为复杂。因此,调频与调相制属于非线性调制。 对调频电路的主要要求: 产生调频信号的方法: (1)已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。 (2)未调制时的载波频率,即已调波的中心频率具有一定的稳定度(视应用场合不同而有不同的要求)。 (3)最大频移与调制频率无关。 (4)无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。 直接调频——用调制信号直接控制载波的瞬时频率。 间接调频——由调相变调频。(先对调制信号积分,然后对载波进行调相) 直接调频的基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。 如果载波由LC自激振荡器产生,则振荡频率主要由谐振回路的电感元件和电容元件所决

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