用锁相环路设计FM调制解调器

用锁相环路设计FM调制解调器

一、基于锁相环的调频调制原理

FM调制原理图（PLL调制器）

根据环路的线性相位模型，可以导出在调制信号U f(t)作用下，环路的输出相位（以下均用它的拉普拉斯变换表示）：﹒

=He（s）﹒（1/s）﹒K0﹒UF(s)

VCO输出频率相对于自由振荡频率ω0的频偏即为sθ2(s)。有以上式得 Sθ2(s)= He（s）﹒K0 ﹒UF(s)

由于K0是常数，He（s）具有高通特性，可见只要在He（s）的带通之内，输出频偏与调制信号的幅度成正比，这样就产生了FM信号。由以上说明可知，完成FM依赖于锁相环路的误差传递函数He（s），必须使调制频率Ω在频率特性He（jΩ）的通带之内才行。因为He （jΩ）具有高通特性，所以图方案在调制频率Ω很低，进入He（j Ω）的阻带之后，调制频偏是很小的。

二，simulink仿真框图（FM调制）为：

各元器件参数如下：

环路滤波器的参数为：

电压控制振荡器的参数为：

调制信号的参数为：

输出波形图为：

三,基于锁相环的调频解调原理

调制跟踪的锁相环路本身就是一个FM解调器，从压控振荡器输入端得到解调输出。

发射机部分用PLL集成电路构成，VCO作为FM调制器，PD用一个相乘器，这里用作缓冲发大，只要在另一端加一固定偏置电压即可。接收机是一通用的线性PLL电路。利用PLL良好的调制跟踪特性，使PLL跟踪输入FM信号的瞬时相位的变化，从而从VCO控制端获得解调输出。

四，simulink仿真框图为：

各元器件参数如下：

环路滤波器的参数为：

电压控制振荡器的参数为：

调制信号的参数为：

输出波形图为：