08调频通信电路

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1、第八章调频通信电路8.1引言8.4调频发射机ASIC8.2FM波和PM波信号8.5频率的解调电路8.3频率调制电路8.6调频接收机ASIC返回18.1引言调制的种类幅度调制（AM）频率调制（FM）相位调制（PM）数字调制：用数字基带信号m(t)去调制载频的某个或几个参数解调将携带信息的基带信号从已调波中提取出来28.2FM波和PM波信号8.2.1FM波和PM波信号分析FM波基本表达式载波瞬时角频率为：ω(t)=ωc+kfvΩ(t)ttθ(t)=ω(t)dt=ωt+kv(t)dt+θ已调瞬时相角：∫∫cfΩ000FM已调波表达式

2、：tv(t)=Vcos[ωt+kv(t)dt+θ]FMomcf∫Ω003PM波基本表达式载波受控瞬时相角：θ(t)=ωt+kv(t)+θcpΩ0PM已调波表达式：v(t)=Vcos[ωt+kv(t)+θ]PMomcpΩ04单音调制时的表达式假设音频信号为：v(t)=VcosΩtΩΩmFM已调波表达式：v(t)=Vcos(ωt+MsinΩt+θ)(8.2.6)FMomcf0PM已调波表达式：v(t)=Vcos(ωt+McosΩt+θ)(8.2.7)PMomcp0kfVΩmΔωmΔfm调频指数M=kV调相指数Mf===ppΩmΩΩ

3、F最大调制角频偏：FM：Δωm=kfVΩmPM：Δωm=kpVΩmΩ=MpΩ当调制频率高时，PM波△ω变大。m58.2.2FM波的功率分布和有效带宽1.FM波的频谱结构和功率分布单音调制的调频信号用指数函数表示为：()cos(sin)Re[jMfsinΩtj(ωct+θ0)]ut=Uωt+MΩt+θ=Uee0omcf0om∞其中：jMfsinΩtjnΩte=∑Jn(Mf)en=−∞FM信号的频谱已不是线性的频谱搬移，而是一种非线性调制。62.FM波的有效带宽有效带宽BWCR可用FM波各频谱分量平均值的98%所占据的频谱宽度来估

4、算BW=2(M+1)F=2(Δf+F)CRfm宽带调频：Δf>>F,M>>1,BW≈2ΔfmfCRm窄带调频：Δf<

5、电压V关系为：jC(0)jC=jVn(1−)VB加上反偏电压及调制电压后得：CCjQjQCj==n(8.3.2)VΩ(t)n(1+v)(1+)V+VBQ式中：v(t)VΩΩmv==cosΩt=mcosΩtV+VV+VBQBQ10变容二极管直接调频特性调频振荡器角频率的受控特性：1(1+v)n/2ωω0(v)===c(1v)+n/2LC2j2LCjQ=+ωΩc(1mcost)n/2(8.3.7)最大角频偏：nΔω=mω,∴Δω∝V⋅ωmcmΩmc2中心角频率偏离值：1n2Δωc=n(−1)mωc(8.3.9)82二次失真最大频偏

6、与中心角频率偏离值一致11变容二极管直接调频电路的优缺点°电路简单，变容管本身体积小。DJ°工作频率高。T°易于获得较大的频偏。°产生了中心频率的偏移。C2°在频偏较大时，非线性失真较大。CD5°减弱变1XL容管对回qLqC路Q值的0DC22CXq影响。C'ACCC3122.晶体振荡器调频电路¢特点133.PLL调频电路与PLL调频频率合成器PLL调频是能稳定中心频率的宽频偏直接调频。1.电路结构：调制信号直接调制VCO2.电路特点：θe(t)V(t)ΩVCOθi(t)PDvd(t)θ0(t)LFΣKdF(s)K10s令得θi

7、(t)0=K0θ(s)=[−θ(s)K⋅F(s)+v(s)]⋅00dΩs14环内带外直接调频对上式整理得：θ(s)K0=0(8.3.13)v(s)s+KKF(s)Ω0d调频波频偏Δω(t)=dθ/dt⇒Δω(s)=sθ(s)00调频传递函数Δω(s)sK0=υΩ(s)sKKF(s)+0d¢PLL调频频率合成器特点与PLL调频电路相同。158.3.2间接调频先将调制信号进行积分处理，再进行调相而得到调频波图8.3.6间接调频原理框图16调频波与调相波表达式分别为：tv(t)=Vcos[ωt+kv(t)dt+θ]FMomcf∫Ω0

8、0v(t)=Vcos[ωt+kv(t)+θ]PMomcpΩ0¢间接调频的三种方法：1.可变移相法间接调频2.矢量合成法间接调频电路3.脉冲移相法调相实现间接锁相调频171.可变移相法间接调频18回路谐振频率Vc’(t)Vo(t)1ω(t)=0L1Cj(t)L1VΩ(t)C`j