高频第6章角度调制与解调

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1、第6章角度调制与解调1本章知识点及结构角度调制与解调调角波的性质（数学表达式、频谱特征、功率）6.2调频波的解调（电路，评价指标）6.5调频波的产生（原理，电路，评价指标）6.3，6.42第6章角度调制与解调6.1概述6.2调角波的性质（重点）6.3调频信号的产生6.4调频电路（重点）6.5调频波的解调（重点）6.6限幅器6.7调制方式的比较36.1概述回顾问题：（第5章调幅系统概念）2.“调制”与“解调”的方式有哪些？1.“调制”与“解调”的过程如何实现？3.“调制”对应的波形特征？4.调制器、解调器在无线电收发系统中的位置？41.“调制”与“解

2、调”的过程:人飞机的参数（如重量、速度等）控制飞机（载体）载有人的飞机调制人解调低频信号高频信号（载波）载波的参数（如幅度、频率、相位）已调波还原低频信号装载卸载52.调制的方式:控制调制低频信号高频信号（载波）载波的参数已调波幅度调制（简称“调幅”，AM）频率调制（简称“调频”，FM）相位调制（简称“调相”，PM）幅度频率相位角度调制相角62.解调的方式：控制调制低频信号高频信号（载波）载波的参数调幅波幅度频率相位调频波调相波检波低频信号解调鉴频鉴相调幅波调频波调相波7信号载波信号（高频信号）：（等幅）高频正弦波振荡信号调制信号（低频信号）：需要传

3、输的电信号语言图像数据已调(波)信号（高频信号）：经过调制后的高频信号3.总结：（原始信号）84、调制器在发射机中位置94、解调器在接收机中的位置105.调频与鉴频的典型电路：116.2调角波的性质(重点)调角波的性质：调频波（FM）的性质（重点）调相波（PM）的性质（类比的方法学习）调频波与调相波的比较12一、调频（相）波数学表达式及波形特征如何？二、调频（相）波的频谱有什么特征？如何根据频谱计算频带宽度？三、如何计算调频（相）波的功率？问题：13一、调频波数学表达式调制信号载波信号的频率控制载波信号调频波的频率已调信号即：调频波调频波的相位1、调

4、频的过程142.调频过程的数学表达:15角频率偏移程度由调制信号幅度决定又称作调频波的调制指数mf，它可以大于1.(1).瞬时频率偏移:(2).最大频率偏移(也简称频偏):(3).最大相移几个关键参量：16根据调相过程，写出调相波数学表达式调制信号载波信号的相位控制载波信号调相波的相位已调信号即：调相波在理解调频过程与调相波数学表达式之间的关后，二、调相波数学表达式——类比法17又称作调相指数它与调制信号的幅度成正比，而与调制频率无关。最大相移关键参量：18讨论：调频信号与调相信号的比较如果设载波：调制信号：FM波PM波(1)瞬时频率：(2)瞬时相位

5、：(3)最大频偏：(4)最大相位：(5)表达式:19三、调频与调相的关系——总结载波信号：1.调制指数调频时调相时2.最大频率偏移——频偏与调制信号振幅成正比，频率成反比。与调制信号频率无关。与调制信号的幅度成正比，与其频率无关FMPM203.FM与PM的共同点频偏（即最大频率偏移）与调制指数m之间都满足：=m21已知载波频率为100MHz，载波电压幅度为5V，调制信号试写出调频波的数学表示式（设两个调制信号的最大频偏均为20kHz）应用例1：22频谱分析的方法：2.以每一余弦（或正弦）项的频率或为横坐标上的点，其幅度为纵坐标上的点，画出频

6、谱分布图。将调角波（电压）信号的数学表达式展开成余弦（或正弦）项之和的形式，即四、调角波的频谱23利用贝塞尔函数理论中的两个公式：调频波的频谱24结论：一个FM波，除有载频分量外，还有无穷多个边频分量，边频之间的间隔仍为。调频波的频谱2.边频幅度的大小为，由Bessell函数决定。25可见，mf值越大，贝塞尔函数的阶数将增多。这意味着，mf值越大，调频波频谱中的边频数目增多，从而使频带加宽。26mf相同时，随着贝塞尔函数阶数升高，其值变化不一定越小。这意味着，调频波的频谱幅度不是线性递减的。27五、调频波的频带宽度或由Bessell函数的特点，当阶数

7、时则认为，边频总数为（1）mf>1当mf>>1时，即称为：宽带调频28（2）对于窄带调频mf<1时则：边频分量很少，只有1到3项29例：已知调制信号求FM和PM波的带宽（2）若不变，F增大一倍，两种已调信号的带宽如何（1）若F不变，增大一倍，两种已调信号的带宽如何（3）若F与都增大一倍，两种已调信号的带宽如何说明：PM波的频带利用率不如FM波好。因而，调相PM一般只作为产生调频波的一种间接手段来应用，没有调频FM应用得广。（3）调角信号频谱与调制信号的关系30（3）调角信号频谱与调制信号的关系续说明：在调制频率F的高端和低端，PM波的频带宽度变化极大

8、，所以其频带的利用是不经济的。即：PM波的频带利用率不如FM波好。这正是模拟通信系统中调频FM制比调相PM制