第15讲调角波性质.pptVIP

uFM(t)=UC［J0(mf)cosωct+J1(mf)cos(ωc+Ω)t -J1(mf)cos(ωc-Ω)t+J2(mf)cos(ωc+2Ω)t  +J2(mf)cos(ωc-2Ω)t+J3(mf)cos(ωc+3Ω)t -J3(mf)cos(ωc-3Ω)t+……] 调频信号uFM(t)在电阻RL上消耗的平均功率为 * 第十五讲 调角波的性质 15.1 概述 15.2 调频信号的参数与波形 15.3 调频波的频谱 15.4 调频波的功率 15.5 调频波与调相波的比较 调角波的性质 15.1 概述 频率调制：简称调频（FM），使载波信号的频率按调制信号规律变化的调制方式。 相位调制：简称调相（FM），使载波信号的相位按调制信号规律变化的调制方式。 角度调制：简称调角，调频与调相均使载波信号的瞬时相位受到调变，统称调角。 调角波的性质 式中kf为比例常数，Δωm为最大角频偏。 调频信号的瞬时角频率为： 调制信号为 uΩ(t)=UΩmcosΩt 载波信号为 uc=Ucmcosωct 15.2 调频信号的参数与波形 调角波的性质 调频信号的瞬时相位 式中,φ0为信号的起始角频率。当φ0=0时， 式中，mf 为调频指数。此处，也是最大相偏。 调角波的性质 单音FM波的表示式为： 最大角频偏、调频指数与调制信号角频率之间的关系式为： 调角波的性质 图15―1 调频波Δfm、mf与F的关系 最大频偏一定 输入电压振幅一定 调角波的性质 图15―2 调频波波形 FM的波形图 频率变化幅度不变 15.3 调频波的频谱 1 调频波的展开式 是周期函数，展开，有： 调角波的性质 因而,调频波的级数展开式为： 调角波的性质 Jn(mf)是宗数为mf的n阶第一类贝塞尔函数， 当mf确定后，只与n有关，是具体的实数值 。 图15―3 第一类贝塞尔函数曲线 Jn(mf)具有以下特性: Jn(mf)=J-n(mf) n为偶数 Jn(mf)=-J-n(mf) n为奇数 2 调频波的频谱结构和特点 调角波的性质 调角波的性质 单频调角信号频谱具有以下几个特点: (1)由载频和无穷多组上、下边频组成, 这些频率分量满足ωc±nΩ, 振幅为Jn(M)Ucm,n=0, 1, 2, …。  当n为偶数时, 两边频分量振幅同, 相位同； 当n为奇数时, 两边频分量振幅同, 相位反。 调角波的性质 调角波的性质 各边频分量振幅值与对应阶贝塞尔函数成正比。各阶贝塞尔函数随mf增大变化的规律均是衰减振荡, 能量较为集中。 (2) 当mf确定后, 各边频分量振幅值不是随n单调变化, 且有时候为零。 (3)对于一般情况,带宽为 BW=2LF=2(mf+1)F L为有效的上、下边频数目，约为mf+1。 调角波的性质 (4)对于多频的调制信号来说, 调频信号的总频谱不仅仅是调制信号中每个频率分量单独调制时所得频谱的组合, 而且又新增了许多频率分量。 例如, 若调制信号由角频率为Ω1, Ω2的两个单频正弦波组成, 则对应调角信号的频率分量不但有ωc±nΩ1和ωc±nΩ2, 还会出现 ωc±nΩ1±pΩ2, n、p=0, 1, 2, …。  调角波的性质 15.4 调频波的功率 调角波的性质 电源利用率高。 15.5 调频波与调相波的比较 若uΩ(t)=UΩcosΩt, φ0=0 1 调相波 则其瞬时相位为 φ(t)=ωct+Δφ(t)=ωct+kpuΩ(t) =ωct+ΔφmcosΩt=ωct+mpcosΩt Mp为调相指数，此处，也是最大相偏。 调角波的性质 PM波的频谱及带宽, 与FM相同。 调相信号为 uPM(t)=UCcos(ωct+mpcosΩt) 调相信号带宽为BW=2(mp+1)F 调相波的瞬时频率为 调角波的性质 图15-5 调相波波形 图15-4 调相波Δfm、mp 与F的关系 调相指数一定 输入电压振幅一定 图15-6 调频与调相的关系 2 调频波与调相波的比较 1) 二者的频率和相位随调制信号变化的规律不一样, 但由于频率与相位是微