6.1调角信号基本特性_20140609_01.ppt

6.1.3 调角信号的频谱与带宽 一、调角信号的频谱(了解) FM信号和PM信号的数学表达式的差别仅仅在于附加相位的不同，前者的附加相位按正弦规律变化，而后者的按余弦规律变化。按正弦变化还是余弦变化只是在相位上相差π/2 而已，所以这两种信号的频谱结构是类似的。 分析时可将调制指数mf 或mp用m代替，从而把它们写成统一的调角信号表示式 6.1.3 调角信号的频谱与带宽 根据贝塞尔函数理论有： Jn(m) 称为以m为宗数的n阶第一类贝塞尔函数 一、调角信号的频谱(了解) 上边频 下边频 可得 6.1.3 调角信号的频谱与带宽 一、调角信号的频谱 可见：调角信号频谱不是调制信号频谱的线性搬移。 而是由载频分量和角频率为（ωc±nΩ）的无限对上、 下边频分量构成。这些边频分量和载频分量的角频率相差nΩ。 当n为奇数时，上、下边频分量的振幅相同但极性相反； 当n为偶数时，上、下两边频分量的振幅和极性都相同。 而且载频分量和各边频分量的振幅均随Jn (m) 而变化 。 6.1.3 调角信号的频谱与带宽 一、调角信号的频谱 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 m Jn(m) Jn(m) 随m、n 变化的规律 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 – 0.4 n=0 n=1 n=2 n=3 n增大时，总趋势使边频分量振幅减小。 m越大，具有较大振幅的边频分量就越多；且有些边频分量振幅超过载频分量振幅。当m为某些值时，载频分量可能为零，m为其它某些值时，某些边频分量振幅可能为零。 在相同载波和相同调制信号作用下， m分别为0.5、2.4 、5时的调角波频谱图 m＝0.5 0.94 ωc Ω 2Ω 3Ω m＝2.4 ωc m＝5 0.18 ωc 二、调角信号的功率 调角波的平均功率等于未调制的载波功率 即改变m，仅使载波分量和各边频分量之间的功率重新分配， 而总功率不会改变。 可证明 三、调角信号的带宽 由于n增大时，总趋势使边频分量振幅减小。因此离开载频较远的边频振幅都很小。在传送和放大过程中，舍去这些边频分量，不会使调角信号产生明显的失真，因此，调角信号实际所占的有效频带宽度是有限的。 通常取 BW = 2 (m + 1) F 若 m 1,则 BW ? 2 F 称为窄带调角信号 若 m 1,则 BW ? 2 m F = 2 ? fm 称为宽带调角信号 复杂信号调制时 四、调角信号的应用 调角信号比之调幅信号的优缺点： 优点：抗干扰能力强和设备利用率高。 因为调角信号为等幅信号，其幅度不携带信息，故可采用限幅电路消除干扰所引起的寄生调幅。 调角信号功率等于未调制时的载波功率，与调制指数m无关，因此不论m为多大，发射机末级均可工作在最大功率状态，从而可提高发送设备的利用率。 缺点：有效带宽比调幅信号大得多，且有效带宽与m相关。 故角度调制不宜在信道拥挤、且频率范围不宽的短波波段 使用，而适合在频率范围很宽的超高频或微波波段使用。 注意区别下列概念 ωc ——载波未调制时的角频率，它表示了瞬时角频率变化 的平均值。ωc＝2πfc ，fc为载波频率。 Ω ——调制信号的角频率，它表示了瞬时角频率变化的速度。 Ω＝2πF ，F为调制信号频率。 最大角频偏Δωm 和最大频偏Δfm —— Δωm表示瞬时角频率 偏离ωc的最大值。Δωm＝2πΔfm ，Δfm表示瞬时 频率偏离fc的最大值，即频率摆动的幅度。 有效带宽BW——是反映调角信号频谱特性的参数， 它指一定精度范围内上、下边频所占有的频率范围。 调相指数mp——-表示调相信号的最大附加相位， 其值取决于UΩm ，而与F无关。 调频指数mf——-表示调频信号的最大附加相 位，其值与UΩm 和F都有关。 作业：p268 6.1 6.6 * * EXIT EXIT 6.1 调角信号的基本特性 高频电子线路 * 高频电子线路 High Frequency Circuits 自动化学院 电子系 李学识 E-mail: auto_hc_2014@1