现代通信原理(04-1)讲解.ppt

现代通信原理;单元学习提纲 ; （6） 调频信号非相干解调时门限效应的物理解释； （7） 预加重/去加重改善信噪比的原理； （8） 改善门限效应的方法及基本原理； （9） 调频在广播、电视中的应用。 ;第四章 模拟角度调制;第四章 模拟角度调制;第四章 模拟角度调制;1. 频率调制(Frequency Modulation,FM) 定义：已调信号的瞬时角频率（或频率）随调制信号的幅度变化而变化。 时域表达式： SFM=Acos{[ωc+KFMf(t)]t} 频偏?ω=KFMf(t) ； 瞬时角频率ω=ωc+KFMf(t) 频偏常数KFM;;;2. 相位调制(Phase Modulation,PM) 定义：已调信号的瞬时相角（或初相）随调制信号的幅度变化而变化。 时域表达式： SPM=Acos[ωct+KPMf(t)] 瞬时相位偏移 ：Φ=KPMf(t) KFM称为相移常数，取决于实现电路;;3.间接调相/调频 由于相位和频率互为微分和积分的关系, 可以用调频器来实现调相，称为间接调相。 也可以用调相器来实现调频，称为间接调频。 ;;二. 单频余弦情况 调制信号f(t)=Amcosωmt;调频信号;Date;§4.2 窄带角调制;一.窄带调频;2. 频域;窄带调频信号的频域表达式为：;窄带调频与AM 信号的比较;Date;⑴两者都具有载波+两个边带： 单频——载频ωc、 上边频ωc+ωm、 下边频ωc-ωm ⑵两者有相同的带宽BNBFM=BAM=2fm ;⑶标准AM 中，f(t)改变载波的幅度； 合成矢量永远与载波同相，ωm旋转变化 的结果不会造成载波频率的变化，只引起幅度 变化。;（4）窄带FM 改变的是载波的频率。 合成矢量永远与载波矢量垂直，ωm旋转变化 的结果造成载波频率变化，不改变载波幅度。;二. 窄带调相;窄带调相与常规调幅的比较;§4.3 正弦信号调制时的宽带调频;§4.3 正弦信号调制时的宽带调频; 贝塞尔函数被制成表格数据或绘成曲线供工程查阅。;Date;Date;下式是用贝塞尔函数表示的宽带调频信号。;;利用cosxcosy=[cos(x-y)+cos(x+y)]/2 sinxsiny= [cos(x-y)-cos(x+y)]/2 J-n(βFM)=(-1)nJn(βFM)有;二. 单频调制FM信号性质 ;二. 单频调制FM 信号性质;4.3.2单频调制时的频带宽度-卡森公式;4.3.2单频调制时的频带宽度-卡森公式;4.3.3???频调制时的功率分配;§4.4 任意信号调制;引入复信号表示;Date;n 个频率正弦信号调制; 双频正弦及多频正弦调制频谱中， 除有无穷多个?c+n?m1和?c+k?m2线性 分量以外，还有无穷多个?c+ n?m1+k?m2 非线性分量，称为交叉分量，大大增加 了频率成份。 ;4.4.1周期性信号调频;; 因调制信号f(t)是周期信号，所以q(t)也是 周期信号，可以用傅氏级数展开：;调频波可以表示为：;4.4.2随机信号的调频;图4-11 随机信号的幅度概率密度;图4-12 随机信号调频后的功率谱;4.4.3. 任意限带调制时的频带宽度;用DFM来代替卡森公式中的调频指数?FM 带宽计算式为： BFM=2(DFM+1)fmax 实际应用表明，由上式计算得到的带宽偏窄 对于DFM2的情况，通常用下式计算带宽更好一些 BFM=2(DFM+2)fmax;§4.5 宽带调相;§4.5 宽带调相;;§4.6 调频信号的产生与解调;振荡器的瞬时频率;Date; 通常，在压控振荡器的电容里有一只是 变容二极管，调制信号加在变容二极管作为 偏置电压，当信号幅度变化时，偏置电压的 改变将引起变容二极管的容量发生改变，进 而引起本地振荡器的频率发生改变，实现了 调频的目的。;2. 倍频法 —将窄带调频信号倍频后即得到宽带调频信号。;然后用理想的平方律非线性器件来实现倍频 ;理想平方律非线性器件 So(t)=aSi2(t) 输入调频信号 Si(t)=Acos[ωct+Φ(t)];二. 调频信号的解调;调频信号的非相干解调;低通滤波后得到第二项，随f(t)变化的量。;其中τ=