《通信电子线路》第八章.ppt

第 8 章 角度调制与解调 （Angle Modulation and Demodulation） 一、概述 2. 调频信号与调相信号的数学表示： (2) 相位调制： (3) 调频信号与调相信号的比较 三．调角信号的频谱与带宽 根据此式，单频调制的窄带调频信号的频谱可以用图8.5表示。信号的带宽B=2Ω，与AM调幅波信号的带宽相同。它与AM调幅信号的不同可通过矢量图加以说明。图8.6(a)示出了用载波矢量 与边带矢量 和 合成得到AM调幅波 的过程。由图可见，它仅仅是幅度大小的改变，而无相位的改变。图8.6(b)示出了用载波矢量 与边带矢量 和 合成得到调频信号的过程。由图可见，合成矢量 在相位变化的同时，振幅也在改变。其相位变化的正切 相应振幅的相对变化小于11%。随着mf的减小，振幅的变化越小，相位的变化也就越接近于mfsinΩt。 利用三角函数展开式，可将单一频率调制的调频信号表示式展开 贝塞尔函数具有如下的性质： 四.调频与调相的相互转换 8.3 调频电路 8.3.1 实现调频、调相的方法 二．间接调频法： 8.3.2 变容二极管直接调频电路 （Varactor diode direct FM） 二 变容二极管直接调频性能分析 8.3.3 晶体振荡器直接调频电路 8.3.4 间接调频电路 （indirect —FM） 8.7 调频波的解调方法 三 相位检波器（鉴相器phase detector） 1 乘积型鉴相器（product phase detector） 2 叠加型鉴相器（superposition phase detector） 8.8 调频波的解调电路 8.8.1 振幅鉴频器（斜率鉴频器slope discriminator） 1 失调单回路振幅鉴频器 二 差分峰值振幅鉴频器 8.8.2 相位鉴频器 8.8.3 比例鉴频器 （ratio　 discriminator） 二 工作原理 8.8.4 脉冲计数式鉴频器 斜率鉴频器和相位鉴频器都适用于窄带调频信号的解调，脉冲计数式鉴频适于宽带调频信号解调的方法。 调频信号的频率信息寄载在已调波过零点的位置上，可利用单位时间内过零点的数目来检测频率的高低。因此首先将调频信号放大、限幅变成调频方波。其次微分，取出过零点的脉冲。 再用过零点脉冲触发方波产生器，产生出等宽度的脉冲序列信号。由于脉冲序列信号时间分布是随频率的高低而疏密不同的，因此通过低通滤波器就可取出调制信号。 设调频信号的频率f(t)=fC+Δf(t)，相应的周期 一 电路组成框图 π/2移相 相乘器 低通 滤波器 电路由移相器、相乘器和低通滤波器三部分组成 输入信号 一般来自调频接 收机中放限幅器电路（中频载波为6.5MHZ或10.7MHZ）的中频FM信号，参考信号 和 同步正交，即 与 在载频上有π/2 的固定相位差。 8.7.5 移相乘积鉴频器 二 正交鉴频器的性能分析 而经π/2移相后的 信号，对载频有固定π/2相移，但对各边频分量（ ）则产生相位迟延τ，即 设输入FM波 为单一 频率调制的信号，即 所以：相乘器的输出电压 为： π/2 移相 相乘 器 低通 滤波器 经低通滤波器后，滤除 分量，并由三角函数公式： 所以有： 又因为 通常 ，所以 可见，正交鉴频器的输出电压U o就是原调制信号电压，只是增加了一个附加的固定相移（Ωτ）/2，这是通过线性网络传输而形成的时间延迟。 正交鉴频器的核心是相乘器，便于集成化，在集成电路调频接收机中，调频信号的解调常采用正交鉴频器。 仿真 设在变容二极管上加一个静态工作电压U o和一个单频调制信号 ，则结反偏电压： C j Q C j uR UO 而结电容： 其中： 为静态工作点的结电容。 表示结电容调制深度的调制指数。 为了突出调频性能的分析，下图只画出了它的高频交流等效电路，没有画出直流馈电电路， 1．? 变容二极管直接调频原理电路 图中；C3为高频偶合电容，C4为偶合隔直电容，LB为高频扼流圈，阻止高频电流经过调制信号源被旁路，右图为振荡器交流等效电路，C j与振荡器回路并联，R1，R2为C j的偏置电路，为C j提供静态直流偏压