第2章 测控信号的调制、解调与通信链路预算.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 瞬时频率偏移随调制信号呈比例变化 频率调制FM 角度调制 其中，Kf为调频灵敏度； 此时，相位偏移为 可得到FM信号的表达式为 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 瞬时相位偏移随调制信号呈比例变化 相位调制PM 其中，Kp为调相灵敏度；表示单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量 可得到PM信号的表达式为 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 由FM可PM的表达式可看出其对应关系 FM和PM的关系 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 调制信号为单一频率的正弦波 单音调制FM、PM 当进行频率调制时，则可得到已调信号的表达式为 其中 为调频指数，表示最大相位偏移， 表示最大频偏角。 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 调制信号为单一频率的正弦波 单音调制FM、PM 当进行相位调制时，则可得到已调信号的表达式为 其中， 为调相指数，表示最大的相位偏移。 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 单音调制FM信号和PM信号的波形 单音调制FM、PM波形 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 在一个角度调制系统中，满足条件：对于所有的t， ，其中 或 则该角度调制为窄带角度调制。 窄带调角信号 角度调制 与常规AM调制形式类似，带宽与AM调制相同。与常规AM调制相比，没有提供任何噪声性能的改善，很少直接用于通信，但可以作为宽带角度已调信号的中间阶段使用。 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 单音调频信号的表达式可统一为 宽带调频 角度调制 利用三角公式展开，有 将两个因子进行傅立叶展开，有 其中， 为第一类n阶贝塞尔函数。 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 贝塞尔函数曲线如下图所示。 宽带调频 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 利用贝塞尔函数的性质 宽带调频 角度调制 将调频信号展开，得到 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 将上式进行傅立叶变换，得到 宽带调频 角度调制 由上式可见，调频信号的频谱由载波分量和无数边频组成；n=0时为载波分量，其他为对称分布在载波两侧的边频分量，间隔为ωm；当n为奇数时，上下边频极性相反，偶数时相同；FM信号频谱不是调制信号的线性搬移，而是非线性过程。 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 调频信号的带宽 角度调制 理论上调频信号的带宽为无限宽；实际上边频幅度随着n的增加逐渐减小，因此调频信号可近似认为具有有限频谱。 通常采用原则是信号频带宽度应包括幅度大于未调载波10%以上的边频分量，当β1时，取n= β+1即可。 被保留的上下边频数共有2n个，相邻边频之间的频率间隔为ωm ，有效带宽为 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 调频信号的带宽 角度调制 * 哈尔滨工业大学 Harbin Institute of Technology 第 * 页 角度调制器 角度