高频电子线路阳昌汉版第6章角度调制与解调ppt课件.ppt

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1、第6章角度调制与解调概述角度调制原理及特性调频电路调相电路调角信号的解调16.1概述高频振荡的振幅不变，而瞬时相位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：26.2角度调制原理及特性6.2.1瞬时角频率与瞬时相位

2、当进行角度调制（FM或PM）后,其已调波的角频率将是时间的函数即ω(t)，可用旋转矢量表示。t=tω(t)t=0实轴设高频载波信号为：设旋转矢量的长度为，且当t=0时，初相位为，t=t时，矢量与实轴之间的瞬时相位为。而该矢量在实轴上的投影：显然有：36.2.2调角信号的时域特性一、调频信号载波信号：调制信号：瞬时角频率：(t)=c+kfu(t)rad/s·V=c+(t)瞬时相位：相移则FM信号为角频移4u(t)=Umcost(t)=c+kfUmcost=c+fmcost调频指数（最大相移）最大角

3、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：相移瞬时角频率：角频移7设u(t)=Umcos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

4、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(t)=c+fmcost=c–pmsint瞬时相位=ct+kpu(t)=ct+mpcost最大角频移=kf

5、Um=mf=kpUm=mp最大相移mp=kpUmfmpm表达式10调频信号与调相信号的相同之处在于:(1)二者都是等幅信号。(2)二者的频率和相位都随调制信号而变化,均产生频移与相移，成为疏密波形。正频移最大处，即瞬时频率最高处，波形最密；负频移动最大处，即瞬时频率最低处，波形最疏。调频信号与调相信号的区别在于:(1)二者的频率和相位随调制信号变化的规律不一样，但由于瞬时频率与瞬时相位是微积分关系，故二者是有紧密联系的。(3)二者的最大角频移m均等于调制指数m与调制信号频率的乘积。11(2)调频信号的调

6、频指数mf与调制信号频率有关（成反比）,最大角频移fm与调制信号频率无关；而调相信号的最大角频移pm与调制信号频率有关（成正比）,调相指数mp与调制信号频率无关。(3)从理论上讲，调频信号的最大角频移fm<c，由于载频c很高，故fm可以很大，即调制范围很大。由于相位以2π为周期，因此调相信号的最大相移（调相指数）mp<π，故调制范围很小。eg:将调制信号先微分，然后再对载波调频，则得调相信号；将调制信号先积分，再对载波进行调相，则得调频信号。12例1已知u(t)=5cos(2103t)V，调角信号表

7、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=mpF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。13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

8、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146.2.3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