第23讲角度调制与解调.ppt

教学基本要求1.重点掌握调频波与调相波的基本特性。2.重点掌握直接调频、调相、间接调频（移相法）电路的特点及工作原理。3.了解扩大频偏方法。4.理解实现鉴频的思想方法，重点掌握各种线性频相变换网络的电路及工作原理。5.理解各鉴频电路及特点，重点掌握集成斜率鉴频和正交鉴频电路、特点与工作原理。6.了解用矢量法画出互感耦合相位鉴频与比例鉴频特性的方法。理解用矢量分析法画出各电压的波形图。 8.8 调角信号的解调方法 8.8.1调相信号的解调方法 概念---调相信号的解调叫做相位检波，简称鉴相。它是将调相信号的相位［ωCt+mpf(t)］与载波的相位ωCt相减，取出它们的相位差mpf(t)，从而实现相位检波。 广义--- 相位检波可以用图8.41所示的框图描述。 应用---在无线电技术领域中，经常需要把两个信号的相位进行比较，以判断它们相位相关的程度或利用它们的相位差(又称相位误差)去实现控制。在相位控制系统中(简称锁相系统)，鉴相器是必不可少的部件，所以相位检波应用非常广泛。 分类 1.模拟的相位检波方法 相位的减法运算，在时域就是信号的相乘运算，所以相位检波也有两种形式：一种是乘积型相位检波，另一种是叠加型相位检波，如图8.42所示。 (1)乘积型相位检波(乘积型鉴相)。为了能够正确地鉴别两个输入信号相位的超前和滞后关系，两个输入信号必须有π/2的固定相差。即输入信号 ? us=Usmsin(ωst+θ1) ? 本地信号 ? u1=U1mcos(ωst+θ2) 则图8.42(a)所示乘积型鉴相电路的输出电压 输出电压uo与θe的关系曲线叫鉴相特性。乘积型鉴相的鉴相特性曲线为正弦形鉴相特性，如图8.43所示。 在|θe|≤π/6时 此外，为了衡量输出电压uo对误差相位θe的灵敏程度，还要定义一个参量叫鉴相灵敏度或鉴相跨导，用Sp表示。它的定义是 (2)叠加型鉴相。 同样，为了正确判别两个信号的相位超前与滞后，输入的两个信号间要有固定的π/2相差。 为了减少失真，输入的两个信号的大小应相差较大，即必须满足usu1或u1us的条件。 若 us(t)=Usmsin(ωst+θ1) u1(t)=U1mcos(ωst+θ2) 且 u1musm 仿照第5.5节——叠加型同步检波的原理可导出 指标---鉴相特性（为什么是正弦 鉴相灵敏度 鉴相范围—线性、最大 经过放大后的us信号不一定小于u1，有可能Usm=U1m,怎么办？ 8.8.2 调频信号的解调方法 调频信号解调又称为频率检波，简称鉴频。 它是把调频信号的频率ω(t)=ωC+Δω(t)与载波频率ωC比较，得到频差Δω(t)=Δωmf(t)，从而实现频率检波。 在无线电技术中，经常遇到把两个信号的频率进行比较，以判断两个信号频率的异同，或用它们的频率差实现频率的控制。在频率控制系统中，频率检波电路是必不可少的部件。频率检波框图可以用图8.47表示。 频率检波的方法 一种是利用线性网络变换方法实现频率检波---叫直接法 另一种是利用反馈控制原理实现频率检波。叫间接法 ★ 利用线性网络变换方法实现频率检波又有两种形式： (1)振幅鉴频器 将调频信号通过一个幅频特性为线性的线性网络，使它变成调频/调幅信号，其振幅的变化正比于频率的变化；之后再用包络检波的方法取出调制信号。 这种方法实现的框图如图8.48(a)所示。 图8.48(b)是线性变换网络幅频特性H(ω)和相频特性φ(ω)。由于这种网络可以把频率的变化转化为振幅的变化，所以称它为频率-振幅变换网络。 输入的调频信号 在满足似稳态的条件下，线性变换网络的输出可近似认为是稳态响应，其表示式为 输出电压 ★相位鉴频器 把调频信号通过线性相频特性网络，使其变换成调频/调相信号；附加的相位变化正比于频率变化，之后通过相位检波方法实现频率检波，把这种方法叫做相位鉴频法。它的实现框图如图8.50(a)所示。 在似稳态条件下，线性变换网络的输出可认为是稳态输出，所以 若相位检波电路具有线性鉴相特性时，输出电压 描述各种鉴频方法质量好坏的指标主要有：鉴频特性、鉴频范围、鉴频灵敏度(或鉴频跨导)。 鉴频特性是输出电压uo与输入信号频差Δω之间的关系曲线。