几种FM数字解调算法比较

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FM调制

其他分析：
调制中，载波的幅度都保持恒定，而频率和相位的变化都表现为载波瞬时相位的变化。
已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，故又称为非线性调制。
与幅度调制技术相比，角度调制最突出的优势是其较高的抗噪声性能。
直接调频法：用调制信号直接去控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性地变化。
2.FM解调器的模拟
（a）取出已调信号
（b）对求导，然后绘图。
（c）调出包络检波程序，对进行包络检波，得到包络信号V(i)，绘出m(i)，V(i)图形并进行比较。
四.实验过程
基带信号
原信号时域图
频域图
调制指数为5时的信号时域图
频域图
微分信号
解调信号的时域图
频域图
调制指数为1时的时域图
频域图
微分信号
三.实验内容
1．FM信号的产生
基带信号：m(t)= +
载波：c(t)=
采样频率： =
信号长度：N=1024
调制指数:mr=0.2,1,5
（a）产生长度为N的m(t)及c(t)序列的数据文件
m(i)=
其中i=0，1……..,N-1
（b）生成不同调制指数的已调波序列：
（c）对不同的mr，求出三组，绘出m（i）与的图形，观察影响以及不同mr的区别。
解调信号时域图
频域图
调制指数为0.2时的时域图
频域图
微分信号
解调信号时域图
频域图
பைடு நூலகம்五．实验分析
调制指数较大时，调制产生的FM信号与原信号有非常明显区别，频率变化较大，当调制指数较小时，调制产生失的FM信号与原信号的区别不是很大，即频率变化很小。调制指数较大时，频谱的变化较大，信号的带宽增加，进行了搬移等。采用包络检波都可以恢复原始信号但是必须经过放大。

FM信号的调制与解调

探究FM信号的调制与解调方波的调制：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:10-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=square(4*t);msg2=reshape(msg.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(t,fftshift(abs(Pm)))title('消息信号频谱')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=250; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM信号频谱')Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率fm=50;betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽0123456789100246消息信号频谱-500-400-300-200-10001002003004005000123FM 信号频谱已调信号的功率：Pc =0.5000消息信号的功率：Ps =1调制指数：betaf =1调制信号的带宽：W =200正弦信号的FM 调制：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:10-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=sin(2*pi*t);msg2=reshape(msg.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(t,fftshift(abs(Pm)))title('消息信号频谱')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=250; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM 信号频谱subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM 信号频谱')Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率fm=50;betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数W=2*(betaf+1)*fm % 调制信号带宽012345678910012345消息信号频谱-500-400-300-200-100010020030040050000.51FM 信号频谱Pc = 0.5000 Ps = 0.5000betaf =1 W = 200已调信号的功率：Pc =0.5007消息信号的功率：Ps =0.4975调制指数：betaf =1调制信号的带宽：W =200锯齿波FM 调制：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:10-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=sawtooth(8*pi*t);msg2=reshape(msg.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(2,1,1)plot(t,fftshift(abs(Pm)))title('消息信号频谱')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=250; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号Pfm=fft(Sfm)/fs; % FM信号频谱subplot(2,1,2)plot(f,fftshift(abs(Pfm))) % 画出已调信号频谱title('FM信号频谱')Pc=sum(abs(Sfm).^2)/length(Sfm) %已调信号功率Ps=sum(abs(msg2).^2)/length(msg2) %消息信号功率fm=50;betaf=kf*max(msg)/fm % 调制指数W=2*(betaf+1)*fm01234567891001234消息信号频谱-500-400-300-200-100010020030040050000.511.5FM 信号频谱已调信号的功率：Pc =0.5000消息信号的功率：Ps =0.3333调制指数：betaf =0.9920调制信号的带宽： W =199.2000不同信号的调制与解调信号：输入信号：square 方波clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为20dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-505信噪比为20dB 时的解调信号信噪比为10dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号 dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道 y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为10dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为10dB 时的解调信号信噪比为2dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为2dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为2dB 时的解调信号余弦波：clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式 msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1,'g');title('信噪比为20dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-11消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-202信噪比为20dB 时的解调信号clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,10,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为10dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-11消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-505信噪比为10dB 时的解调信号信噪比为2dB 时 clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=cos(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,2,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为2dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-11消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为2dB 时的解调信号方波信号的解调信噪比为20dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,20,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为20dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-505信噪比为20dB 时的解调信号信噪比为10dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft 的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM 调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,10,'measured'); %调制信号通过A WGN 信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为10dB 时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为10dB 时的解调信号信噪比为2dB 时clear allts=0.001; %信号抽样时间间隔t=0:ts:5-ts; %时间向量fs=1/ts; %抽样频率df=fs/length(t); %fft的频率分辨率msg=2*square(8*pi*[0:0.001:0.999]);msg1=msg.'*ones(1,fs/200); %扩展成取样信号形式msg2=reshape(msg1.',1,length(t));Pm=fft(msg2)/fs; %求消息信号的频谱f=-fs/2:df:fs/2-df;subplot(3,1,1)plot(t,msg2) %画出消息信号title('消息信号')int_msg(1)=0; %消息信号积分for ii=1:length(t)-1int_msg(ii+1)=int_msg(ii)+msg2(ii)*ts;endkf=50;fc=300; %载波频率Sfm=cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_msg); %调频信号phase=angle(hilbert(Sfm).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %FM调制信号相位phi=unwrap(phase);dem=(1/(2*pi*kf)*diff(phi)/ts); %求相位微分，得到消息信号dem(length(t))=0;subplot(3,1,2)plot(t,dem);title('无噪声的解调信号')y1=awgn(Sfm,2,'measured'); %调制信号通过A WGN信道y1(find(y1>1))=1; %调制信号限幅y1(find(y1<-1))=-1;phase1=angle(hilbert(y1).*exp(-j*2*pi*fc*t)); %信号解调phi1=unwrap(phase1);dem1=(1/(2*pi*kf)*diff(phi1)/ts);dem1(length(t))=0;subplot(3,1,3)plot(t,dem1);title('信噪比为2dB时的解调信号')00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-22消息信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-55无噪声的解调信号00.51 1.52 2.53 3.54 4.55-10010信噪比为2dB 时的解调信号 FM 信号的解调采用的解调器是具有频率—电压转换特性的鉴频器，因而解调出的消息信号幅度是随着输入频率变化的。

fm 相位比较法解调

fm 相位比较法解调
在通信系统中，FM（频率调制）信号的解调通常需要采用不同的方法。

其中，相位比较法是一种常见的FM信号解调方法。

这种方法基于频率和相位之间的关系，通过比较相邻信号周期之间的相位变化来还原原始信息。

相位比较法的基本原理如下：
1.FM信号特点：FM信号的频率随着调制信号的变化而改变。

调制信号的变化导致了相邻信号周期的相位变化。

2.相位检测：在相位比较法中，接收到的FM信号首先被输入相
位检测器。

相位检测器测量相邻信号周期之间的相位差。

3.频率还原：通过测量相位变化，可以得到频率的信息。

因为FM
信号的频率与调制信号的频率成正比，所以通过测量相位变化，可以还原调制信号的频率。

4.信息提取：得到频率信息后，可以进一步从中提取原始信息。

这是一种基本的FM信号解调方法，但要注意，相位比较法在实际应用中可能会受到一些限制，尤其是在信噪比较低的情况下。

在一些特殊情况下，可能需要采用其他更复杂的解调方法，如锁相环（PLL）等。

总体而言，相位比较法是一种常见的FM信号解调方法之一，适用于许多通信系统和广播接收器中。

FM立体声广播的调制与解调过程

FM立体声广播的调制与解调过程FM立体声广播是一种广播信号的传输方式，其中通过一种称为频率调制（FM）的调制技术来发送音频信号。

FM立体声广播使用了左右声道信号的差分信号（L-R信号）和和信号（L+R信号），以在收音机中恢复出双声道立体声音频。

调制过程：1.首先，左声道和右声道的音频信号被混合成为和信号（L+R信号）和差分信号（L-R信号）。

2.接着，和信号被传输到FM调制器中，其中和信号会改变频率以便与载波信号结合。

3.在FM调制器中，和信号通过传统的频率调制过程，其频率的变化与和信号的振幅成正比。

这样，和信号的振幅变化将导致FM信号的频率变化。

4.差分信号也被送入FM调制器，但它需要经过附加的处理，以便在接收端能够被正确地解码为左右声道信号。

差分信号的编码方式确保了它能够在FM信号中传输，而且不会影响正常的单声道收听。

5.最终，通过混合和差分信号，FM调制器将它们结合成为一个FM立体声信号，并输出到天线进行传输。

解调过程：1.在接收端的收音机中，天线接收到传输的FM信号，包括和信号和差分信号。

2.接收端的解调器首先分离和差分信号。

3.差分信号经过解码处理，以恢复左声道和右声道的音频信号。

解码的过程保证了在恢复后的左右声道信号中没有发生失真或误差。

4.和信号和解码后的差分信号再次被混合在一起，以在听众耳中产生立体声的效果。

5.最终，左右声道分别经过放大和调节，以确保听众能够获得高质量的音频体验。

总结：FM立体声广播是一种高质量的音频传输方式，通过频率调制技术将立体声信号传输到接收端，并通过解调过程将其恢复成为左右声道信号。

调制过程涉及到将和信号和差分信号结合成为一个FM信号的过程，而解调过程则是将接收到的FM信号分解成为原始的左右声道信号的过程。

这种技术使得立体声广播成为现代广播行业中不可或缺的一部分，为听众提供了更加生动和逼真的音频体验。

fm差分解调原理

fm差分解调原理FM差分解调原理FM差分解调是一种常用的频率调制解调技术，它在通信领域有着广泛的应用。

本文将介绍FM差分解调的原理和工作方式。

一、背景在通信系统中，为了将信息信号传输到远处，需要将信息信号转换为高频信号进行传输。

调制是将信息信号转换为高频信号的过程，而解调则是将高频信号转换为信息信号的过程。

频率调制是一种常用的调制方式，而FM调制是其中的一种。

二、FM差分解调原理FM差分解调是一种解调方式，它是通过对FM调制信号进行差分运算来还原原始的信息信号。

具体原理如下：1. FM调制在FM调制中，信息信号被用来调制载波信号的频率。

调制过程中，信息信号的幅度将对应于载波信号的频率变化。

这样，当信息信号的幅度发生变化时，载波信号的频率也会相应变化。

这样的频率变化就能够携带信息信号。

2. FM差分解调FM差分解调是对FM调制信号进行解调的过程。

差分解调的核心思想是通过对FM调制信号进行差分运算，将频率变化转换为幅度变化。

具体步骤如下：（1）将FM调制信号经过限幅器，将其幅度限制在一定范围内，以避免解调过程中的幅度变化。

（2）将限幅后的信号与一个相位差为90度的本振信号相乘，得到一个复信号。

（3）将复信号分别经过低通滤波器和高通滤波器，分别得到原始信息信号和一个相位差90度的信息信号。

（4）对这两个信号进行差分运算，得到差分解调的结果。

这个结果即为原始的信息信号。

三、应用领域FM差分解调广泛应用于无线通信系统中，特别是广播和电视系统。

在这些系统中，FM调制被用来将音频信号传输到远处，而FM差分解调则被用来将高频信号解调为原始的音频信号。

FM差分解调还被应用于一些特殊的通信系统中，如航空通信、卫星通信和无线电导航等领域。

在这些领域中，FM差分解调能够提供稳定和高质量的信号传输。

四、总结FM差分解调是一种常用的频率调制解调技术，通过对FM调制信号进行差分运算，可以将高频信号解调为原始的信息信号。

它在无线通信系统中有着广泛的应用，可以提供稳定和高质量的信号传输。

FM调制解调原理

FM调制解调原理FM调制解调（Frequency Modulation）是一种常见的调制解调方法，用于无线电通信和广播中。

它通过改变载波频率的方式传输模拟信号，实现了音频信号的传输和恢复。

本文将详细介绍FM调制解调的原理和过程。

一、FM调制FM调制是将模拟信号转换为频率变化的载波信号。

它的原理是根据模拟信号的幅度和方向的变化来改变载波频率。

具体来说，调制信号的幅度增大时，载波频率也随之增大；调制信号的幅度减小时，载波频率也随之减小。

调制过程可以通过以下步骤实现：1.信号预处理：将模拟信号的幅度进行放大或压缩，以便适应于调制电路的工作范围。

2.频率偏移：将模拟信号的频率上移或下移到与载波频率相匹配的范围内，以便进行调制。

3.调制过程：将模拟信号的频率变化转化为对载波频率的调制，一般采用带通滤波器和倍频电路来实现。

4.载波生成：生成指定频率的载波信号，一般采用振荡器和频率合成技术。

5.载波调制：将调制信号与载波信号相乘，形成调制后的信号。

这可以通过调制电路中的乘法器或调制芯片来实现。

6.输出滤波：使用低通滤波器去除调制信号中的高频成分，得到调制后的信号。

FM调制的主要特点是具有抗干扰性能好、信号传输距离远、音质较好等优点。

因此，它被广泛应用于广播、电视和无线通信等领域。

二、FM解调FM解调是将调制后的信号转换为原始模拟信号。

它需要通过解调过程来实现。

解调过程中的步骤如下：1.接收调制信号：接收调制后的信号，一般使用天线或其他接收器设备。

2.信号放大：对接收到的信号进行放大处理，以恢复信号的强度和幅度。

3.特定频率过滤：使用特定频率的滤波器去除多余的频率成分和噪声，保留关键的频率。

4.载波消除：使用消除器或识别器去除载波信号，保留调制信号。

5.载波调制：使用调制芯片或解调电路对调制信号进行解调，以恢复原始模拟信号。

6.幅度平衡：通过放大和压缩等处理来平衡信号的幅度，使其与原始信号相匹配。

FM解调的主要特点是具有较高的音质和较低的噪声，能够重现原始模拟信号。

几种FM数字解调算法比较

几种FM数字解调算法比较
花昀;侯立军
【期刊名称】《山西电子技术》
【年(卷),期】2007(0)5
【摘要】探讨了3种FM数字解调的算法,给出相应的公式推导,并由此得出了算法和系统模块.在此基础上,通过对TI公司的TMS320C54x系列DSP实际应用,分析了各种方法的优缺点及各自的应用场合,并对一段信号,采用3种方式解调的结果进行了比较.
【总页数】3页(P72-74)
【作者】花昀;侯立军
【作者单位】南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏,南京,210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏,南京,210003
【正文语种】中文
【中图分类】TN763
【相关文献】
1.数字式FM/FM多路解调系统的有关技术 [J], 李光涛;孙进平;程吉宽
2.一种降低数字式FM/FM解调系统分路滤波器阶数的方法 [J], 蓝天;孙进平;程吉宽
3.基于扩展收敛域CORDIC算法的FM信号数字化解调实现 [J], 何晓华;谢建精;郭洪志;李式巨
4.FM信号数字化解调算法的改进与实现 [J], 刘立;向新;孙晔;王锋
5.几种AM信号数字化解调算法比较 [J], 张艺萌
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fm正交调制和解调方法

fm正交调制和解调方法
FM（频率调制）是一种调制方法，它可以用来在载波信号中传输模拟信号。

在FM调制过程中，模拟信号的频率会根据模拟信号的幅度变化而变化。

正交调制是一种调制技术，它使用正交载波来传输数字信号。

下面我将从调制和解调的角度对FM正交调制和解调方法进行全面的解释。

首先，我们来看FM正交调制。

在FM正交调制中，数字信号被调制到两个正交的载波上。

这意味着，数字信号被分成两部分，分别调制到正交的载波上。

这样做的好处是可以通过两路信号来传输更多的信息，并且可以减少信号之间的干扰。

在FM正交调制中，通常使用相移键控（PSK）或者正交振幅调制（QAM）来调制数字信号到正交载波上。

接下来是FM正交解调。

在接收端，需要对接收到的信号进行解调以获取原始的数字信号。

对于FM正交调制信号的解调，通常使用相移键控解调（PSK）或者正交振幅调制解调（QAM）技术。

解调的过程中，需要恢复出原始的两个数字信号，并进行合并以得到原始的数字信号。

总的来说，FM正交调制和解调方法通过将数字信号分别调制到两个正交的载波上，以及在接收端将信号进行解调和合并，实现了对数字信号的可靠传输和恢复。

这种方法在无线通信和数字通信中得到了广泛的应用，能够提高通信系统的可靠性和效率。

10组-FM解调方法

鉴频法
鉴频解调原始数据与解调后数据（无噪声、高信噪比时和低信噪比时）
相干解调法
相干解调原始数据与解调后数据（无噪声、高信噪比时和低信噪比时）
三、方法对比
假定信号采样率1000Hz，载波频率50Hz，调制信号频率8Hz，调频系数20。得到的仿真图如下：：
鉴频法
鉴频解调原始数据与解调后数据（无噪声、高信噪比时和低信噪比时）
三、方法对比
从理论上、公式推导上来讲，鉴频法和相干解调法对于 FM解调来讲都是可行的，但在性能方面有所区别，比如对于信号噪声的容忍能力、调频系数等。下面从输入信号信噪比和调频系数两方面进行仿真、比较。
三、方法对比
假定信号采样率1000Hz，载波频率50Hz，调制信号频率8Hz，调频系数5。得到的仿真图如下：
二、 FM波调制方法
2.相干解调法
对该信号进行分解，本地采用一个正交载波与接收信号进行混频，也就是对接收信号的频谱进行搬移
2.相干解调法解调的核心在于本地需要产生一个与接收信号中心载波频率相同的载波信号，只有在这种情况下，接收信号的频谱才能搬移到零频，经过滤波后得到的信号频率才与发送信号相同。为了得到这样的同步信号，一般需要进行闭环跟踪，也就是锁相环。
相干解调法
相干解调原始数据与解调后数据（无噪声、高信噪比时和低信噪比时）
四、结论分析
1. 在调频指数较小时，鉴频法和相干解调法都可以正确解调，而在低信噪比时，相干解调法性能要好，波形更加光滑；
2. 在调频指数较大时（β＜20），鉴频法仍可以解调出数据，但相干解调法则难以得到正确波形。 3. 相干解调必须要恢复出相干载波，得到最初的数字基带信号；非相干解调不需要恢复出相干载波 , 所以比相干解调方式要简单

fm信号非相干解调原理

fm信号非相干解调原理
FM信号非相干解调原理
FM调制是将信息信号的频率变化转移到载波上，通过解调器解调载波以获取原始信息信号。

在FM广播中，由于信号受到各种干扰，解调后原始信息信号可能会出现失真或降低信噪比。

非相干解调技术是一种可以降低信号失真和提高信噪比的技术。

一、FM信号的解调原理
FM信号的解调可以分为相干解调和非相干解调两种方式。

相干解调需要解调器对载波信号进行相位和频率跟踪，从而实现对信号的解调。

而非相干解调只需要检测FM信号的幅度变化，不需要进行相位和频率跟踪。

二、FM信号的非相干解调
非相干解调实现的基本原理是利用二阶低通滤波器对FM信号进行解调。

当前通常采用的非相干解调方法是利用鉴频器进行解调，由于鉴频器主要测量的是信号的幅度变化，所以鉴频器实质上是一个非相干电路。

三、鉴频器的原理及应用
鉴频器是将FM信号转换为AM信号的一种电路，在一定条件下，鉴
频器可以实现非常低的失真率和高的信噪比。

在鉴频器中，通过引入
非线性元件，实现对FM信号的解调。

在鉴频器电路的设计中，需要
控制非线性元件的属性和电路中的参数，以满足电路的性能要求。

四、鉴频器的实现
在实现鉴频器时，可以采用中心频率相同的滤波器组来实现，这种电
路称为“倍频器鉴频器”。

另一种实现鉴频器的方法是通过李沙育夫滤
波器。

这种电路可以保持较高的信噪比，并且通过调整电路中的参数，可以控制电路的性能。

总之，非相干解调技术可以提高解调质量，使转换的信号不易失真或
干扰，并在工程实践中得到了广泛应用。

FM立体声广播的调制与解调过程

FM立体声广播的调制与解调过程FM（频率调制）立体声广播是一种广播技术，通过调制与解调过程，实现高质量的立体声音频传输。

下面是FM立体声广播的调制和解调过程的详细解释。

调制过程：1.音频信号调制：音频信号在调制过程中被称为基带信号。

它是立体声音频源产生的低频信号，宽度范围在20Hz至15kHz之间。

调制使得音频信号逐渐变成适用于无线传输的高频信号。

2.预加重：对音频信号进行预加重处理是调制的第一步。

预加重是为了提高高频内容的传输效率。

在这个阶段，音频信号被通过一个高通滤波器进行处理，以强调高频信号的能量。

3.额外的调制：在FM广播中，音频信号通过载波信号调制。

载波信号通常是一个固定频率的正弦波。

调制过程会改变载波频率的偏移量，以根据音频信号的变化而改变。

FM调制通常使用频率偏移调制（Frequency Deviation Modulation），它使得音频信号的频率偏离原始的载波频率。

音频信号的幅度没有改变，只是频率发生了变化。

4.调制指数：调制指数是一个参数，用于控制音频信号对载波频率的影响程度。

调制指数越大，频率的变化范围就越大，音频信号的变化也会更明显。

5.生成左/右声道信号：立体声广播需要将两个声道（左声道和右声道）编码为单一的信号进行传输。

这可以通过矩阵编码方法完成，其中左声道和右声道的音量和相位信息以其中一种方式混合。

6.编码为立体声信号：矩阵编码后的立体声信号通过信号组合器生成两个特殊的信号，分别是左声道信号和右声道信号。

这些信号与FM载波信号进行调制，从而实现立体声的传输。

解调过程：解调是接收器中对收到的FM信号进行处理以恢复原始音频信号的过程。

解调的过程与调制过程相反。

具体步骤如下：1.接收FM信号：接收器接收到调制后的FM信号，该信号包含了经过编码和调制的立体声信号。

2.多频解调：多频解调器分离出FM信号中的左声道和右声道信号。

这是通过使用一个特殊的解调器来完成的，该解调器能够在不同的频率上同时解调出多个频率上的信号。

各种数字调制方法对比

调制是所有无线通信的基础，调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。

如今的大多数无线传输都是数字过程，并且可用的频谱有限，因此调制方式变得前所未有地重要。

如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。

此目标被称为频谱效率，量度数据在分配的带宽中传输的速度。

此度量的单位是比特每秒每赫兹（b/s/Hz）。

现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术。

幅移键控（ASK）和频移键控（FSK）调制正弦无线电载波有三种基本方法：更改振幅、频率或相位。

比较先进的方法则通过整合两个或者更多这些方法的变体来提高频谱效率。

如今，这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。

图1显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和FM信号。

有两种AM信号：开关调制（OOK）和幅移键控（ASK）。

在图1a中,载波振幅在两个振幅级之间变化，从而产生ASK调制。

在图1b中，二进制信号关断和导通载波，从而产生OOK调制。

图1:三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行：幅移键控（a）、开关键控（b）和频移键控（c）。

在载波零交叉点发生二进制状态变化时，这些波形是相干的。

AM在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。

所需的带宽是最高频率含量的两倍，包括二进制脉冲调制信号的谐波。

频移键控（FSK）使载波在两个不同的频率（称为标记频率和空间频率，即fm和fs）之间变换（图1c）。

FM会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。

产生的带宽是最高调制频率（包含谐波和调制指数）的函数，即：m = Δf（T）Δf是标记频率与空间频率之间的频率偏移，或者：Δf = fs –fmT是数据的时间间隔或者数据速率的倒数（1/bit/s）。

M的值越小，产生的边带越少。

流行的FSK版本是最小频移键控（MSK），这种调制方式指定m = 0.5.还使用m = 0.3等更小的值。

接下来我们讨论两种进一步提高ASK和FSK的频谱效率的方法。

几种FM数字解调算法比较

1 传统正交解调法
文献[ 1 ] ,对正交分量 Q (n) 和同相分量 I(n) 之比反正切及差分运算 ,就可以得到解调的基带信号 :
X(
n)
=
[arctan (
Q( I(
n) n)
)
]′= arctan (
Q ( n) I ( n)
)
-
arctan (
Q( n I( n -
1) 1)
)
该方法的计算量包括计算一次除法、一次反正切和一次
减法。主要工作在于必须要计算反正切 ,如果直接计算则计算量较大 ,且编程实现困难 ,因此我们考虑采用查表法。
下图是精度为 4 位的示意图 ,由于反正切值域为 [ - π/ 2 π, / 2 ] ,故只标出星座图第 1 、4 象限。在这两个象限中 ,由 9 条量化的边界角度 ,将两个象限均匀分为 8 个区域 ,在每个区域中 ,以其中心角度作为量化值 ,即属于该区域的角度都量化为该区域的中心角度。8 个区域决定了精度为 3 ,再由 Q ( n) 和 I ( n) 符号判断是否将所得的值是否在 2 、4 象限 ,决定第 4 位 (最高位) 的值 ,共计 4 位精度。建立一个一维数组 ,数组值为 8 个区域的 9 个边界角度的正切值 ,如下页表。表中数值为 1 位符号位 ,8 位整数位 ,7 位小数位 ,共计 16 位的数值。因为反正切函数在值域 [ - π/ 2 ,π/ 2 ]里为单调增函数 ,故该一维数组为有序表。
山西电子技术通信技术
2007 年第 5 期
几种 FM 数字解调算法比较
花昀侯立军
(南京邮电大学通信与信息工程学院 ,江苏南京 210003)
摘要 :探讨了 3 种 FM 数字解调的算法 ,给出相应的公式推导 ,并由此得出了算法和系统模块。在此基础上 ,通过对 TI 公司的 TMS320C54x 系列 DSP 实际应用 ,分析了各种方法的优缺点及各自的应用场合 ,并对一段信号 ,采用 3 种方式解调的结果进行了比较。

FM调制解调

FM信号调制解调无线传输系统三、实验原理：1、通信按照传统理解就是信息传输。

通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地，且信息是多种多样的。

通信系统对信号进行两种基本变换：第一、要把发送的消息要变换成原始电信号。

第二、将原始电信号调制到频率较高的载频上，使其频带适合信道的输。

解调后的信号称为基带信号，已调信号也称为频带信号。

对于任何一个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成。

图1通信系统组成信息源（简称信源）的作用是把各种信息转换成原始信号。

根据消息的种类不同信源分为模拟信源和数字信源。

发送设备的作用产生适合传输的信号，即使发送信号的特性和信道特性相匹配，具有抗噪声的能力，并且具有足够的功率满足原距离传输的需求。

信息源和发送设备统称为发送端。

发送端将信息直接转换得到的较低频率的原始电信号称为基带信号。

通常基带信号不宜直接在信道中传输。

因此，在通信系统的发送端需将基带信号的频谱搬移（调制）到适合信道传输的频率范围内进行传输。

这就是调制的过程。

信号通过信道传输后，具有将信号放大和反变换功能的接收端将已调制的信号搬移（解调）到原来的频率范围，这就是解调的过程。

信号在信道中传输的过程总会受到噪声的干扰，通信系统中没有传输信号时也有噪声，噪声永远存在于通信系统中。

由于这样的噪声是叠加在信号上的，所以有时将其称为加性噪声。

噪声对于信号的传输是有害的，它能使模拟信号失真。

在本仿真的过程中我们假设信道为高斯白噪声信道。

图2信号传输调制在通信系统中具有十分重要的作用。

一方面，通过调制可以把基带信号的频谱搬移到所希望的位置上去，从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号。

另一方面，通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力，同时，它还和传输效率有关。

不同的调制方式产生的已调信号的带宽不同，因此调制影响传输带宽的利用率。

可见，调制方式往往决定一个通信系统的性能。

在本仿真的过程中我们选择用调频调制方法进行调制。

通信原理实验13 模拟调制解调实验(FM)

实验十三模拟调制解调实验（FM）实验内容1.模拟调制(FM)实验2.模拟解调(FM)实验一、实验目的1.掌握变容二极管调频电路的工作原理及调频调制特性及其测量方法。

2.熟悉相位鉴频器的基本工作原理。

3.了解鉴频特性曲线（S曲线）的正确调整方法。

二、实验电路工作原理(一)模拟调制实验1.变容二极管工作原理调频即为载波的瞬时频率受调制信号的控制。

其频率的变化量与调制信号成线性关系。

常用变容二极管实现调频。

变容二极管调频电路如图8-1所示。

从J2处加入调制信号，使变容二极管的瞬时反向偏置电压在静态反向偏置电压的基础上按调制信号的规律变化，从而使振荡频率也随调制电压的规律变化，此时从J1处输出为调频波（FM）。

C15为变容二级管的高频通路，L1为音频信号提供低频通路，L1和C23又可阻止高频振荡进入调制信号源。

图8-1 变容二极管调频f因为LCf π21=，所以电容小时，振荡频率高，而电容大时，振荡频率低。

从图（a ）中可以看到，由于C-u 曲线的非线性，虽然调制电压是一个简谐波，但电容随时间的变化是非简谐波形，但是由于LCf π21=，f 和C 的关系也是非线性。

不难看出，C-u 和f-C的非线性关系起着抵消作用，即得到f-u 的关系趋于线性（见图（c ））。

2. 变容二极管调频器获得线性调制的条件设回路电感为L ，回路的电容是变容二极管的电容C （暂时不考虑杂散电容及其它与变容二极管相串联或并联电容的影响），则振荡频率为LCf π21=。

为了获得线性调制，频率振荡应该与调制电压成线性关系，用数学表示为Au f =，式中A 是一个常数。

由以上二式可得LCAu π21=，将上式两边平方并移项可得2222)2(1-==Bu u LA C π，这即是变容二极管调频器获得线性调制的条件。

这就是说，当电容C 与电压u 的平方成反比时，振荡频率就与调制电压成正比。

3. 调频灵敏度调频灵敏度f S 定义为每单位调制电压所产生的频偏。

fm 相位比较法解调

fm 相位比较法解调
摘要：
1.相位比较法解调的背景和原理
2.相位比较法解调的过程
3.相位比较法解调的应用和优势
4.相位比较法解调的局限性和未来发展
正文：
一、相位比较法解调的背景和原理
相位比较法解调是一种广泛应用于无线通信领域的解调方法。

在数字通信中，信号经过调制后，其幅度和相位都会发生变化。

相位比较法解调就是通过检测信号的相位变化，从而实现对调制信号的解调。

其基本原理是利用信号的相位差异来还原原始信号。

二、相位比较法解调的过程
相位比较法解调的过程主要分为以下几个步骤：
1.接收信号：首先接收到来自发射端的调制信号。

2.相位检测：对接收到的信号进行相位检测，检测其相位是否发生变化。

3.相位比较：将检测到的相位变化与预先设定的相位标准进行比较，得到相位误差。

4.信号还原：根据得到的相位误差，对调制信号进行解调，得到原始信号。

三、相位比较法解调的应用和优势
相位比较法解调在无线通信领域有着广泛的应用，如调频广播、数字音频广播、卫星通信等。

其优势主要体现在以下几个方面：
1.高解调精度：由于相位比较法解调是通过检测信号的相位变化来实现解调，因此具有较高的解调精度。

2.抗干扰能力强：相位比较法解调对信号的幅度变化具有较好的抗干扰能力，适用于各种复杂的无线通信环境。

3.适用范围广：相位比较法解调适用于各种调制方式，如AM、FM、PM、FSK 等。

四、相位比较法解调的局限性和未来发展
尽管相位比较法解调具有较高的解调精度和抗干扰能力，但其也存在一些局限性，如对载波相位的误差较敏感，解调过程中可能出现失真等。

数字信号处理基础----FM的调制与解调

1. FM调制与解调的数学原理1.1 FM调制中的常用指标 FM是模拟调制中的一种，也就是频率调制。

就是把基带信号用载波的频率来承载。

直接的表现方式是调角，也是一种非线性调制。

角度调制时，已调信号的振幅恒定，信息是通过角度来承载的。

对于FM调制，基带信号的信息，是通过频率来承载的，需要满足的关系是，基带信号与瞬时角频偏呈线性关系。

其中Kf是调频灵敏度，也就是单位基带信号的幅度变化引起的已调信号的频率偏移量。

反应瞬时角频率偏移随着基带信号的幅度线性变化。

对于FM调制，还需要关注的指数是最大角频偏和调制指数。

首先从最简单的单音信号开始，最大的角频偏就是调频灵敏度 Kf和单音信号幅度最大值的乘积。

对频率进行积分可以得到载波信号中的角度。

这个 mf 也最大相位偏移。

由此可以得到信号的调频指数。

调频指数就是最大频偏和基带信号的频率的比值（最大角频偏和基带角频率的比值）。

对于非单音信号，其基本和单音信号差不多，一般信号可以分解为多个单音信号，因此常常关注和单音信号类似的指标即可，比如最大的基带信号频率。

有了已调信号的时域表达式，可以得到已调信号的频域表达式，从而可以得到已调信号的带宽。

在工程上满足如下关系：1.2 FM正交调制在现在的调制接调方案当中常常会采取的一种方案就是通过正交调制，在之前学习数字信号处理基础的时候，也学习了正交调制的方法，和基本概念。

其实FM也可以通过正交调制地方式来进行。

使用三角公式将已调信号进行展开，即可以得到一个IQ信号的调制形式。

IQ路信号的相位为，调频灵敏度Kf与基带信号在0~t时刻的积分的乘积。

如何产生IQ路信号？通过已知的基带信号，调频灵敏度，产生一个正余弦形式的信号就可以了。

调频灵敏度Kf 与基带信号在0~t时刻的积分的乘积，就是相位。

因此，使用一个ROM保存一个周期的正余弦信号的波形，然后将调频灵敏度Kf与基带信号在0~t时刻的积分的乘积，作为地址提供给ROM，就能从ROM当中得到输出的波形。

各种数字调制方法对比

调制是所有无线通信的基础，调制是一个将数据传送到无线电载波上用于发射的过程。

如今的大多数无线传输都是数字过程，并且可用的频谱有限，因此调制方式变得前所未有地重要。

如今的调制的主要目的是将尽可能多的数据压缩到最少的频谱中。

此目标被称为频谱效率，量度数据在分配的带宽中传输的速度。

此度量的单位是比特每秒每赫兹（b/s/Hz）。

现在已现出现了多种用来实现和提高频谱效率的技术。

幅移键控（ASK）和频移键控（FSK）调制正弦无线电载波有三种基本方法：更改振幅、频率或相位。

比较先进的方法则通过整合两个或者更多这些方法的变体来提高频谱效率。

如今，这些基本的调制方式仍在数字信号领域中使用。

图1显示了二进制零的基本串行数字信号和用于发射的信号以及经过调制后的相应AM和FM信号。

有两种AM信号：开关调制（OOK）和幅移键控（ASK）。

在图1a中,载波振幅在两个振幅级之间变化，从而产生ASK调制。

在图1b中，二进制信号关断和导通载波，从而产生OOK调制。

图1:三种基本的数字调制方式仍在低数据速率短距离无线应用中相当流行：幅移键控（a）、开关键控（b）和频移键控（c）。

在载波零交叉点发生二进制状态变化时，这些波形是相干的。

AM在与调制信号的最高频率含量相等的载波频率之上和之下产生边带。

所需的带宽是最高频率含量的两倍，包括二进制脉冲调制信号的谐波。

频移键控（FSK）使载波在两个不同的频率（称为标记频率和空间频率，即fm和fs）之间变换（图1c）。

FM会在载波频率之上和之下产生多个边带频率。

M的值越小，产生的边带越少。

流行的FSK版本是最小频移键控（MSK），这种调制方式指定m = 0.5.还使用m = 0.3等更小的值。

接下来我们讨论两种进一步提高ASK和FSK的频谱效率的方法。