高频电子线路第四版第10章角度调制与解调

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1、10.1概述w0–Dwmw0+DwmAMFM调频波的指标寄生调幅频谱宽度抗干扰能力10.1概述幅度调制角度调制调频FM调相PM载波信号的受控参量振幅频率相位解调方式相干解调或非相干解调鉴频或频率检波鉴相或相位检波解调方式的差别频谱线性搬移频谱结构无变化频谱非线性频谱结构发生变化属于非线性频率变换特点频带窄频带利用率高频带宽频带利用不经济、抗干扰性强用途广播电视通信遥测数字通信调幅AM10.1概述图10.1.1利用波形变换电路进行鉴频10.1概述End鉴频器的指标鉴频灵敏度鉴频跨导鉴频频带宽度寄生调幅抑制能力失真和稳定性10.1概述10

2、.1概述图10.1.2鉴频特性曲线10.2调角波的性质10.2.1瞬时频率与瞬时相位10.2.2调频波和调相波的数学表示式10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度10.2.1瞬时频率与瞬时相位调频是使高频载波的瞬时频率按调制信号规律变化的一种调制方式；调相是使高频载波的瞬时相位按调制信号规律变化的一种调制方式。因为这两种调制都表现为高频振荡波的总瞬时相角受到调变，故将它们统称为角度调制(简称调角)。瞬时频率瞬时相位0实轴10.2.2调频波和调相波的数学表示式调频设调制信号为vΩ(t)，载波信号ω0是未调制时的载波中心频率；kfvΩ(

3、t)是瞬时频率相对于ω0的偏移，叫瞬时频率偏移，简称频率偏移或频移。可表示为最大频移，即频偏，表示为瞬时频率瞬时相位相移调制指数调相ω0t+θ0是未调制时的载波相位；kpvΩ(t)是瞬时相位相对于ω0t+θ0的偏移，叫瞬时相位偏移，简称相位偏移或相移。可表示为最大相移，即相偏，表示为瞬时相位瞬时频率频偏调制指数10.2.2调频波和调相波的数学表示式设调制信号为vΩ(t)，载波信号数学表达式瞬时频率瞬时相位最大频移调制指数FM波PM波附：上述比较中的调制信号v(t)，载波V0mcos0(t)10.2.2调频波和调相波的数学表示式以单

4、音调制波为例调制信号调频瞬时频率瞬时相位已调频信号10.2.2调频波和调相波的数学表示式调相瞬时频率瞬时相位已调相信号以单音调制波为例调制信号10.2.2调频波和调相波的数学表示式以单音调制波为例调制信号调频调相瞬时频率瞬时相位瞬时频率瞬时相位10.2.2调频波和调相波的数学表示式EndmpΔωmΔωmΩmfΩ调频调相可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增加，而调频波则不变，有时把调频制叫做恒定带宽调制。10.2.2调频波和调相波的数学表示式10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度由于调频波和调相波的方程式相似，因此只要分

5、析其中一种的频谱，则对另一种也完全适用。已调频信号已调相信号已调频信号其中是以mf为参数的n阶第一类贝赛尔函数。一、频谱调制信号一、频谱10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度一、频谱1)单音调制时，调频波的频谱不是调制信号频谱的简单搬移，而是由载波和无数对边带分量所组成，它们的振幅由对应的各阶贝塞尔函数值所确定。其中，奇次的上、下边带分量振幅相等、极性相反；偶次的振幅相等、极性相同。2)调制指数mf越大，具有较大振幅的边频分量就越多。这与调幅波不同，在单频信号调幅的情况下，边频数目与调制指

6、数无关。3)载波分量和各边带分量的振幅均随mf变化而变化。对于某些mf值，载频或某边频振幅为零。籍此可以测定调制指数mf。10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度上式表明，当V0一定时，不论mf为何值，调频波的平均功率恒为定值，并且等于未调制时的载波功率。换句话说，改变mf仅会引起载波分量和各边带分量之间功率的重新分配，但不会引起总功率的改变。4)根据帕塞瓦尔(Parseval)定理调频波的平均功率等于各频谱分量平均功率之和。因此，在电阻R上，调频波的平均功率应为10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度虽然调频波的边频分量有无数多

7、个，但是，对于任一给定的mf值，高到一定次数的边频分量其振幅已经小到可以忽略，以致滤除这些边频分量对调频波形不会产生显著的影响。二、带宽通常规定：凡是振幅小于未调制载波振幅的1％(或10％，根据不同要求而定)的边频分量均可忽略不计，保留下来的频谱分量就确定了调频波的频带宽度。如果将小于调制载波振幅l0％的边频分量略去不计，则频谱宽度BW可由下列近似公式求出：10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度在实际应用中也常区分为：从上面的讨论知道，调频波和调相波的频谱结构以及频带宽度与调制指数有密切的关系。总的规律是：调制指数越大，应当考虑的

8、边频分量的数目就越多，无论对于调频还是调相均是如此。这是它们共同的性质。但是，由于调频与调相制与调制频率F的关系不同，仅当F变化时，它们的频谱结构和频带宽度的关系就互不相同。10.2.3调频波和调相波的频谱和频带宽度调频