调角移动信号基本特性.ppt

第 6 章 角度调制与解调电路 解调：从高频已调信号中还原出原调制信号 角度调制电路是频谱的非线性变换电路 频率调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的频率 相位调制：用待传输的低频信号去控制高频载波信号的相位 频率调制和相位调制都使载波信号的瞬时相位受到调变，统称为角度调制。所不同的是：频率调制使载波信号的频率随调制信号线性变化，而相位调制则使载波信号的相位随调制信号线性变化。 第 6 章 角度调制与解调电路 调角信号的基本特性 调频电路 鉴频电路 主要要求： 掌握瞬时角频率与瞬时相位的关系 掌握调频和调相信号的概念、异同和关系 掌握调频和调相信号的典型表达式、主要参数 和波形特点。 6.1 调角信号的基本特性 了解调角信号的频谱，理解其带宽。 6.1.1 瞬时角频率与瞬时相位 实轴 ?(t) ? 0 t = 0 Um 瞬时相位 瞬时角频率 O 可用长度Um 、与实轴夹角?(t)的旋转矢量表示 矢量初始相位为?0，以 ?(t)的角速度绕O反时针旋转。 t = t 当 ? = ?c 时： 6.1.2 调频信号与调相信号 一、调频信号 载波信号： 调制信号： 调频波瞬时角频率： ?(t) = ?c+ kf u?(t) rad / s·V = ?c + ?? 瞬时相位： 附加相位 为分析方便，通常令? 0 = 0,则FM信号为 角频偏 设 u?(t) = U ?m cos ? t ?(t) = ?c+ kf U ?m cos ? t = ?c+ ??m cos? t 调频指数 最大角频偏 单频调制时， 则 图6.1.2 调频信号波形 （a）调制信号 （b）瞬时角频率变化 （c）附加相位变化 （d）调频信号 （b） （c） （d） uFM(t) t ω(t) Δ?(t) uΩ(t) t t t u?(t) = U ?m cos ? t ?(t) = ?c+ ??m cos? t 二、调相信号 载波信号： 调制信号： 故调相信号为 ?(t) = ?ct + kp u?(t) = ?ct + ? ?(t) rad / V 瞬时相位： 附加相位 设 u?(t) = U ?m cos ? t ， 单频调制时， 则 调相指数，最大附加相移 （a） （b） （c） （d） t t t t 0 0 0 0 ωc ω(t) Δ?(t) uΩ(t) uPM(t) Δωm mP u?(t) = U ?m cos ? t， 图6.1.3 调相信号波形 （a）调制信号 （b）附加相位变化 （c）瞬时角频率变化 （d）调相信号 三、调频信号与调相信号的比较 调制信号u?(t) = U ?m cos ? t 载波信号 uc(t) = Um cos ?c t 调 频 调相 瞬时角频率 ?(t) ＝?c+ kf u?(t) = ?c+ ? ?m cos ? t = ?c– ? ? m sin ? t 瞬时相位 ?(t) =?ct + kp u?(t) = ?ct + mpcos ? t 最大角频偏 ??m = kf U ?m= mf ? =kpU ?m ? = mp ? 最大附加相位 mp = kpU ?m 三、调频信号与调相信号的比较 调 频 调相 瞬时角频率 ?(t) ＝?c+ kf u?(t) = ?c+ ? ?m cos ? t = ?c– ? ? m sin ? t 瞬时相位 ?(t) =?ct + kp u?(t) = ?ct + mpcos ? t 最大角频偏 ??m = kf U ?m= mf ? =kpU ?m ? = mp ? 最大附加相位 mp = kpU ?m 可见： 调制前后载波振幅均保持不变。 将调制信号先微分，然后再对载波调频，则得调相信号； 将调制信号先积分，再对载波进行调相，则得调频信号。 即调频与调相可互相转换。  [例] 已知 u?(t) = 5 cos (2? ?103 t)V ， 调角信号表达式为 uo(t) =10 cos [ (2? ?106 t ) +10cos (2? ?103 t)]V 试判断该调角信号是调频信号还是调相信号，并求调制 指数、最大频偏、载波频率和载波振幅。 [解] =2? ?106 t + 10cos (2? ?103 t) 附加相位正比于调制信号，故为调相信号。 调相指数 mp = 10 rad 载波频率 fc = 106 (Hz) ? fm = mpF 最大频偏 振幅 Um = 10V