角度调制与解调电路1

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1、第5章　角度调制与解调电路概　述5.1角度调制信号的基本特性5.2调频电路5.3调频波解调电路5.4数字调制与解调电路概　述频谱变换1．频谱搬移：振幅调制、解调、混频2．非线性变换：角度调制与解调频谱变换电路频谱搬移电路频谱非线性变换电路功能用途输入信号频谱沿频率轴搬移输入信号的频谱做特定的非线性变换调幅、检波、混频角度调制与解调电路特点位置两信号仅在频谱线上移动，不产生与原频谱无关的频谱分量频谱变换，将产生新的丰富的频谱分量。第4章第5章第5章　角度调制与解调电路5.1角度调制信号的基本特性5.1.1调频信号和调相信号5.1.2

2、调角信号的频谱5.1.3调角信号的频谱宽度5.1.4小结1．角度调制(调角)(1)调频(FM)：载波信号的频率按调制信号规律变化(2)调相(PM)：载波信号的相位按调制信号规律变化两种调制方式均表现为载波信号的瞬时相位受到调变，故统称为角度调制，简称调角。调角优点：抗干扰能力强缺点：频谱宽度增加2．两种调制信号的基本特性载波一般式：v=Vmcos(t)矢量表示，Vm：矢量的长度，(t)：矢量转动的瞬时角度(类似于圆周运动中的角位移)。5.1.1调频信号和调相信号(1)调幅信号矢量长度：Vm0上叠加调制信号信息；Vm=Vm0+k

3、av(t)矢量角频率：恒为c，即故，调幅信号表达式为v(t)=[Vm0+kav(t)]cos(ct+0)ka：比例常数，0：起始相角，v(t)：调制信号电压。(2)调相信号矢量长度：恒值Vm瞬时相角：在ct上叠加按调制信号规律变化的附加相角(t)=kpv(t)调相信号表达式v(t)=Vmcos[ct+kpv(t)+0]kp：比例常数，单位:rad/V瞬时角频率：即(t)的时间导数值为按调制信号的时间导数值规律变化。(3)调频信号矢量长度：恒值Vm转动角速度：在载波角频率c上叠加按调制信号规律变化的瞬

4、时角频率(t)=kfv(t)。调频信号的一般表达式kf：比例常数，单位为rad/sV。3．三种调制方法的基本特性，调频、调相的比较Vmcos[ct+kf+0]类型物理量Vm(t)(t)v(t)调幅信号调频信号调相信号Vm0+kav(t)cct+0[Vm0+kav(t)]cos(ct+0)恒值c+kfv(t)恒值ct+kpv(t)+0Vmcos[ct+kpv(t)+0]调频信号可以看成为(t)按调制信号的时间积分值规律变化的调相信号调相信号可看成(t)按调制信号的时间导数值规律变

5、化的调频信号相同调频信号调相信号(t)和(t)都同时变化随调制信号规律线性变化的物理量——(t)随调制信号规律线性变化的物理量——(t)联系区别4．调频与调相指数设单音调制，v(t)=Vmcost(1)调频①(t)=c+kfVmcost=c+mcost式中：m=2fm=kfVm，最大角频偏，与调制信号振幅Vm成正比；②(t)=ct+sint+0=ct+Mfsint+0Mf=kfVm/=，调频指数和调频波的最大相移与Vm成正比，与成反比，其值可大于1。③v(t)=V

6、mcos[ct+Mfsint+0]按调制信号对时间的积分值变化的调相信号(2)调相①(t)=ct+kpVmcost+0=ct+Mpcost+0式中，Mp=kpVm：调相指数，与Vm成正比；②(t)=c-Mpsint=c-msint最大角频偏m=Mp=kpVm，与Vm成正比。③v(t)=Vmcos(ct+Mpcost+0)按调制信号对时间的导数值变化的调频信号单音调制时，尽管两种已调信号的(t)和(t)均为简谐波，但m随Vm和的变化规律不同。当Vm一定，

7、由小增大时：FM中的m(=kfVm)不变，而Mf(=kfVm/)随成反比地减小。PM中的Mp(=kpVm)不变，而m(=Mp)呈正比地增加。频率调制相位调制两种已调波均有含义截然不同的三个频率参数：载波角频率c：瞬时角频率变化的平均值。调制角频率：瞬时角频率变化的快慢程度。最大角频率m：瞬时角频率偏离c的最大值。5.1.2调角信号的频谱1．单音调频信号的频谱单音调制时，两种已调信号中的(t)均为简谐波，因而它们的频谱结构是类似的。以单音调制调频信号v(t)=Vmcos(ct+Mfsint+

8、0)为例，用指数函数表示v(t)=Vmcos(ct+Mfsint+0)是的周期性函数，它的傅里叶级数展开式为式中是宗数为Mf的n阶第一类贝塞尔函数，它满足等式Jn(Mf)=因而，调频波的傅里叶级数展开式为v(t)=VmRe[(Mf)ej(