《高频电子线路》阳昌汉版-第7章-角度调制与解调课件.ppt

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1、第7章角度调制与解调概述角度调制原理及特性调频电路调频信号的解调17.1概述高频振荡的振幅不变，而瞬时相角随调制信号按一定关系变化。（简称调角）一、角度调制的定义与分类定义：相位调制（简称调相）：高频振荡的振幅不变，而其瞬时角频率随调制信号线性关系变化。FM频率调制（简称调频）：高频振荡的振幅不变，而其瞬时相位随调制信号线性关系变化。PM二、角度调制的优点与用途优点：抗干扰能力强、载波功率利用率高用途：FM：调频广播、广播电视、通信及遥控遥测等PM：数字通信等分类：27.2角度调制原理及特性回顾：相位与角频率的关系37.2.1调角信号的时域特性一、调频

2、信号载波信号：调制信号：瞬时角频率：(t)=？瞬时相位：则FM信号为4u(t)=Umcost(t)=c+kfUmcost=c+fmcost调频指数（最大相移）最大角频移单频调制时则ΔωfmΩmf5u(t)=Umcost(t)=c+fmcost调制信号瞬时角频率调频波相移最高最密特点：调制信号电平最高处对应的瞬时正频移最大，波形最密集；调制信号电平最低处对应的瞬时负频移最大，波形最稀疏。最低最稀波形（等幅疏密波）：6二、调相信号载波信号：调制信号：故调相信号为rad/V瞬时相位：瞬时角频率：7设u(t)=Umc

3、ost，单频调制时，则调相指数（最大相移）mpΔωpmΩ最大角频移在振幅调制中，调幅指数ma≤1，否则会产生过调幅失真。而在角度调制中，无论是调频还是调相，调制指数均可大于1。需要说明：8u(t)=Umcost调制信号瞬时角频率调相波相移波形（等幅疏密波）：特点：调制信号电平变化率（斜率）最大处对应的瞬时正频移最大，波形最密集；调制信号电平变化率最小处对应的瞬时负频移最大，波形最稀疏。最大最密最小最稀9三、调频信号与调相信号的比较调制信号u(t)=Umcost载波信号uc(t)=Ucmcosct调频调相瞬时角频率(t)=c+kfu

4、(t)=c+fmcost=c–pmsint瞬时相位=ct+kpu(t)=ct+mpcost最大角频移=kfUm=mf=kpUm=mp最大相移mp=kpUmfmpm表达式10例1已知u(t)=5cos(2103t)V，调角信号表达式为uo(t)=10cos[(2106t)+10cos(2103t)]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、最大频移、载波频率和载波振幅。[解]=2106t+10cos(2103t)调相指数mp=10rad载波频率fc=106(Hz)fpm=m

5、pF最大频移载波振幅Ucm=10V=10103=10kHz相移正比于调制信号，故为调相信号。11例2一组频率为3003000Hz的余弦调制信号，振幅相同，调频时最大频移为75kHz，调相时最大相移为2rad，试求调制信号频率范围内：(1)调频时mf的变化范围;(2)调相时fpm的范围;[解](1)调频时，ffm与调制信号频率无关，恒为75kHz。故(2)调相时，mP与调制信号频率无关，恒为2rad。故127.2.2调角信号的频谱与带宽一、调角信号的频谱FM信号和PM信号的频谱结构相同，下面仅讨论调频波的频谱。设调制信号，载波信号，则根据贝塞尔函

6、数理论有：Jn(mf)称为以mf为参数的n阶第一类贝塞尔函数13可得载频第一对边频第二对边频第三对边频第四对边频1412345678910111213mJn(m)Jn(m)随m、n变化的规律1.00.80.60.40.20–0.2–0.4n=0n=1n=2n=3n增大时，总趋势使边频分量振幅减小。m越大，具有较大振幅的边频分量就越多；且有些边频分量振幅超过载频分量振幅。当m为某些值时，载频分量可能为零，m为其它某些值时，某些边频分量振幅可能为零。15（3）载频分量和各边频分量的振幅均随Jn(m)而变化。调角信号频谱特点：（1）调角信号的频谱是由载频和无

7、数对上、下边频分量组成，它不是调制信号频谱的线性搬移。（2）奇数项的上、下边频分量的振幅相等，极性相反；偶数项的上、下两边频分量的振幅相等，极性都相同。ωc-ΩΩΩωFM/PM的频谱ωc+Ωωcωc+2Ωωc+3Ωωc+4Ωωc-2Ωωc-3Ωωc-4ΩΩωcω调制信号uΩ载波uc16二、调角信号的带宽实际上可以把调角信号认为是有限带宽的信号，这取决于实际应用中允许解调后信号的失真程度。理论上：频带无限宽凡是振幅小于未调载波振幅的10%的边频分量可以忽略不计。即常用的工程准则：BW=2(m+1)F=2F+2fm由Besselfunction可知：当n

8、>m+1时，Jn(m)的值恒小于0.1，所以得调角信号的有效带宽为（参看表7-2）17当m>>