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本周五 (10月14日) 停课一次,请相互转告 模拟角度调制（一） 通信原理第九讲 第四章 模拟角度调制 角度调制的基本概念 PM、FM、角度调制 角度调制频谱和带宽 调频信号的产生与解调 调频系统的抗噪声性能 模拟调制的性能比较 模拟调制的典型应用 载波同步 频率调制示例 频率调制示例 相位调制示例 相位调制示例 角度调制的基本概念 角度调制的基本概念 角度调制的基本概念 角度调制的基本概念 调频与调相 调频与调相 调频与调相 第四章 模拟角度调制 角度调制的基本概念 PM、FM、角度调制 角度调制频谱和带宽 调频信号的产生与解调 调频系统的抗噪声性能 模拟调制的性能比较 模拟调制的典型应用 载波同步 角度调制频谱和带宽 角度调制频谱和带宽 单频频率调制频谱和带宽 单频频率调制频谱和带宽 关于贝塞尔函数* 第一类贝塞尔函数： 关于贝塞尔函数* 贝塞尔函数： 关于贝塞尔函数* 贝塞尔函数主要性质为： 单频频率调制频谱和带宽 理论上讲频谱中含无穷多个频率分量 n=0时就是载频分量ωC，其幅度为AJ0(β) n≠0时，在ωC两侧分布上下边频分量ωC±nW m，相邻间隔为Wm，其幅度为AJn(β) 角调制的频谱与调制信号的频谱呈非线性关系 J0(β)是过零的衰减震荡，过零时无载波分量 β1时，只有J0(β)、J1(β)项，称窄带调频 β1时称宽带调频 单频窄带频率调制频谱和带宽 β1时，只有J0(β)、J1(β)项，称窄带调频 单频窄带频率调制频谱和带宽 单频宽带频率调制频谱和带宽 单频宽带频率调制频谱和带宽 单频宽带频率调制频谱和带宽 单频宽带频率调制的功率分配 根据帕塞瓦尔（Parseval）定理，调频信号的平均功率等于各频率分量平均功率之和 ???? A确定，调频信号的平均功率确定，等于未调制时的载波功率 角度调制频谱和带宽 复杂信号频率调制的结论 频率调制与相位调制 频率调制与相位调制 频率调制与相位调制 频率调制与相位调制 频率调制与相位调制 频率调制与相位调制例题一 有一调角波为 试问： 该调角波信号带宽多少？ 最大频偏多少？ 如是调频波，调制信号m(t)是余弦波吗？ 如是调相波，调制信号m(t)是正弦波吗？ 50Ω负载电阻的平均功率等于多少？ 频率调制与相位调制例题一 解：由卡森公式得： 如是调频波: 调制信号m(t)是余弦波 如是调相波： 调制信号m(t)是正弦波 50Ω负载电阻的平均功率为： 频率调制与相位调制例题二 单频调频信号，设未调载波幅度为A当βFM=3时，求各次边频幅度，画出频谱图，求载波功率和边频分量功率。 解：由卡森公式可知，取4次边频即可，查贝塞尔函表得： 载波功率为： 边频功率为： 总功率为： 频率调制与相位调制例题二 小结 分析：角度调制是非线性调制、分析复杂，采用单频频率调制的分析方法可以得到比较简单直观的结论。 估算：卡森公式是一经验公式用于估算角度调制的频谱宽度。 调频和调相都是角度调制存在内在联系（相位的微分与积分关系），分析方法基本相同，其主要差异为： 调制指数的定义不同，各频率分量的相移不同 窄带调制时： 宽带调制时： 思考问题 角度调制频带宽，为什么要引入角度调制？ 能否引入振幅与角度联合调制？ 理论上，角度调制的频率分量为无穷大，带限后 ，虽然能够保证绝大部分信号功率能够通过带限滤波器，但带限信号一定会引起信号的失真，这些失真造成多大影响？影响信号的哪一部分？ 试用MATLAB或其他工具模拟方波或其他信号的角度（调频、调相）信号，的调制与解调 作业： 清华：4.1, 4.3, 4.5, 4.8, 4.9, 4.10, 4.12, 4.14, 4.23, 4.24, 4.25; 多频率信号的频率调制，其频谱的主要功率仍然集中在载频附近，但不是多个单频信号调制的线性叠加。 随机信号的频率调制的功率谱与随机信号的概率谱密度具有相同形状。 任意带限信号的频带宽度可以用卡森公式估算。 B≈2(β+1)fm 频率调制和相位调制存在内在联系，分析可得到类似结果，其频谱宽度可用卡森公式计算 B≈2(β+1)fm 注意： 频率调制： 峰值频偏/调制信号的最高频率 fm不变，改变△fmax，使βFM变化 △fmax不变，改变βFM，随βFM增大，fm变小。 宽带调频时已调信号带宽基本与fm无关 调相中的βPM与βFM相比，其变化规律和对带宽影响有明显差别。实际实现时，KPM不变，因此，βPM不变，调相信号的带宽随fm增大而增加。一般调相系统按 (fm)max设计，对(fm)min来说就不合理，