高频(调频与调相)
高频第5章角度调制与解调
第八节：鉴频电路
相位检波器(鉴相器)(一)
由模拟相乘器加低通滤波器构成
根据模拟相乘器输入波形不同，相位检波器的线性(指输出电压大小和两个输入电压之间相位差的关系)范围也不同
设两个输入为：
则乘法器的输出为：
经低通滤波器滤出高频分量后：
故在 附近， 和 有近似线性 关系
采用间接调频时，受到非线性限制的不是相对频偏，也不是绝对频偏，而是最大相移，即调相系数
3
扩展线性频偏的方法：间接调频
频率解调的基本原理和方法
第七节：频率解调的基本原理和方法
调频-调幅变换法
调频-调相变换法
脉冲计数法
利用锁相环电路进行鉴频
本章介绍前三种方法，第四种方法将在下一章介绍
单失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
单谐振回路的通用谐振曲线
定义鉴频灵敏度：
则推导可得：
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(一)
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(二) 第八节：鉴频电路 故鉴频灵敏度： 随输入调频波的幅度增大而增大 随器件工作点的提高而有所增大 随工作频率的升高而降低 正比于右式中各分子项 将 对 求导数，可得 时，有最大鉴频灵敏度： 因此，如果将调频信号的中心频率选在 处，则在频偏不大时，可以得到较为对称的调频-调幅变换
双失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
第八节：鉴频电路 双失谐回路斜率鉴频器由两个单失谐回路斜率鉴频器连接而成 设上下两组谐振回路分别调谐于 并对称处于调频波的载频两边，且：
双失谐回路斜率鉴频器：原理(二)
鉴频电路 注意：只有从A，B两点间取出鉴频电压才是失真较小的对称波形。单独任一点对地的波形都是失真比较大的不对称波形
：调频波的调频系数，其物理意义是调频波的最大附加相移
高频电路原理和分析课件第7章_频率调制和解调
第7章 角度调制与解调
7.1 角度调制信号分析 7.2 调频器与调频方法 7.3 调频电路 7.4 鉴频器与鉴频方法 7.5 鉴频电路 7.6 调频收发信机及附属电路 7.7 调频多重广播
第7章 角度调制与解调
概述
在无线通信中，频率调制和相位调制是又一类重要的 调制方式。
1、频率调制又称调频(FM)——模拟信号调制，它是使 高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化 的大小与调制信号成线性关系)，而振幅保持恒定的一种调 制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
些边频对称地分布在载频两边，其幅度取决于调制指数mf ；
(2) 由于mf=Δ ωm/Ω=Δ fm/F，且Δ ωm=kfUΩ，因此调制指 数mf既取决于最大频偏，又取决于调制信号频率F。 (3) 由于相邻两根谱线的间隔为调制信号频率，因此调制信 号频率越大，谱线间隔越大，在相同的调制指数mf时，最 大频偏也越大。
（7-3）
第7章 角度调制与解调
式中， m
m f 为调频指数。FM波的表示式为
u F M ( t ) U C c o s (c t m fs i n t ) R e [ U C e j e t e j m fs i n t ]
(7-4)
图7-1画出了频率调制过程中调制信号、调频信号及 相应的瞬时频率和瞬时相位波形。
J
2 n
(mf
)
1
n
PFM
1 2RL
Uc2
Pc
（7-14） （7-15）
第7章 角度调制与解调
(7-15)式说明，调频波的平均功率与未调载波的平均 功率相等。当调制指数mf由零增加时，已调制的载波功 率下降，而分散给其他边频分量。这就是说，调频的过 程就是进行功率的重新分配，而总功率不变，即调频器 可以看作是一个功率分配器。
调频调相及其解调
展望
未来通信系统对信号传输速率和抗干扰能力的 要求越来越高，因此需要研究更加高效和可靠
的调制解调技术。
在未来，调频调相技术的研究将更加注重节能减排和 环保，以适应绿色通信的发展趋势。
随着通信技术的发展，调频调相技术将不断进 步和完善，进一步提高通信质量和可靠性。
随着物联网、智能家居等新兴领域的发展，无线 通信需求将不断增加，调频调相技术将在这些领 域得到更广泛的应用。
通过调制技术，可以将多个低频信号 调制到同一个载波频率上，从而实现 多路复用，提高通信系统的效率。
02
调频调相的基本原理
调频原理
01
02
03
调频信号的生成
通过改变振荡器的输入信 号的幅度或相位，从而改 变振荡器的频率，产生调 频信号。
调频信号的解调
通过滤波器或匹配滤波器 将调频信号还原为原始信 号。
在宽带通信中，调频调相技术可以用于高速数据 传输，提高通信速率和数据吞吐量。
雷达领域的应用
距离测量
调频调相技术可以用于雷达中，通过测量信号的往返时间来计算 目标距离。
速度测量
雷达通过多普勒效应可以测量目标的相对速度，调频调相技术可 以提高测速的精度和分辨率。
目标识别
调频调相技术可以提高雷达的目标识别能力，通过对回波信号的 分析和处理，实现对目标类型的识别和分类。
调频调相及其解调
• 引言 • 调频调相的基本原理 • 调频的实现方法 • 调相的实现方法 • 解调技术 • 调频调相的应用场景 • 总结与展望
01
引言
背景介绍
调频调相技术是通信领域中的 重要技术之一，广泛应用于广 播、电视、无线通信等领域。
调频调相技术能够实现信号的 调制和解调，从而实现对信号 的传输和接收。
高频知识点
第一章三种波：地波、空间波、天波1.连续波调制可以有三种方式：①调幅（AM）②调频（FM）③调相（PM）。
2.1）：调幅：载波频率与相角不变，载波的振幅则按照信号的变化规律变化。
2）：调频：载波振幅不变，载波的瞬时频率则按照信号的变化规律变化。
3）：调相：载波振幅不变，载波的瞬时相位则按照信号的变化规律变化。
3.调幅发射机由三部分组成：高频部分、音频部分、电源部分。
其中：高频部分一般包括主振荡器（主振）、缓冲放大器（缓冲）、倍频器、中间放大器、功放推动级与末级功放（受调放大器）。
主振荡器一般采用石英晶体振荡器（原因：提高频率稳定度）。
低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级（调制器）。
4.解调：先用接收天线将收到的电磁波转变为已调波电流，然后从已调波电流中检出原始信号。
5.直接放大式接收机方框图与超外差式接收机方框图混频器+本地振荡器构成一个变频器，作用是得到一个稳定的中频(两信号之差)。
6.有线通信所用的传输媒质有：双线对电缆、同轴电缆、光纤。
无线通信的传输媒质是自由空间。
1）：双线对电缆：由若干对双线组成电缆，每对线是一个传输路径。
主要用于频率较低时的载波电话和低速数据通信【适用于短距离（小于100m）、1mb/s数据率的传输环境】2）：同轴电缆：当频率较高时，由于趋肤效应，导线电阻增加，而且辐射损失上升，因而不宜采用双线对。
采用同轴电缆可以解决上述两个问题。
而且若干小电缆组成一个大电缆时，各小电缆之间不会产生串话，因为电缆外面的金属外套有屏蔽作用。
因此信号沿电缆传输的衰减大为减小。
【适用距离：几百米】3）：光纤：光纤是非常细的玻璃丝，其衰耗已降低到1dB/km，因而已进入实用阶段。
若干光纤组成一个光缆。
优点：工作频率极高，信息容量极大。
7：高频电路中的有源器件：二极管（工作在低电平状态）、晶体管、集成电路作用：完成信号的放大和非线性变换等功能二极管：检波、调制解调以及混频等非线性电路中晶体管：①小信号放大的高频功率管。
调频与调相
t
2
| m(t) |max
A2 / 2 N0 fm
G
So / No Si / Ni
3
2 FM
E
m
t 2
BFM
|
m(t
)
|2
max
fm
6F2M (FM
1)
E
m
t
2
|
m(t
)
|2
max
单频情况
|
m(t)2 m(t) |2max
1/ 2
讨论
当 FM
1 时，我们可以得到G
3
3 FM
，
所以调频方式具有很好的抗噪声性能。
SFM
(t)
A cos(c t
KFM Am fm
sin mt)
A cos(ct FM sin mt)
这里
FM
KFM Am fm
称为调频指数（最大频偏/信号最高频 率）。
单频调频信号波形
SFM (t) Acosct cos( FM sinmt) Asinct sin( FM sinmt)
1
Nout 4 2 A2
fm fm
(2
f
)2
N0df
2 3A2
N0
f
3 m
解调后，输出信噪比为
Sout
Nout
KF2M E m
t
2 3A2 2N0 fm3
3A2 KF2M
2N0
f
3 m
E m
t
2
因为
FM
K FM
| m(t) |max fm
Sout
Nout
3
2 FM
E m
a1 cos1 a2 cos2 a cos
调频调幅调相
调频调幅调相
调频、调幅、调相是无线电通信中常用的三种调制方式。
它们分别是通过改变载波频率、振幅和相位来传输信息信号的。
下面将分别介绍这三种调制方式的原理和应用。
调频是指通过改变载波频率来传输信息信号。
在调频调制中，信息信号被转换成一个高频信号，然后这个高频信号被调制到一个载波信号上。
调频调制的优点是抗干扰能力强，传输距离远，适用于广播、电视、卫星通信等领域。
调幅是指通过改变载波振幅来传输信息信号。
在调幅调制中，信息信号被转换成一个低频信号，然后这个低频信号被调制到一个载波信号上。
调幅调制的优点是简单易实现，适用于短距离通信和音频信号传输。
调相是指通过改变载波相位来传输信息信号。
在调相调制中，信息信号被转换成一个低频信号，然后这个低频信号被调制到一个载波信号上。
调相调制的优点是抗多径干扰能力强，适用于雷达、导航、通信等领域。
除了以上三种调制方式，还有一种常用的调制方式是脉冲调制。
脉冲调制是指通过改变脉冲的宽度、间隔和幅度来传输信息信号。
脉冲调制的优点是传输速率高，适用于数字信号传输。
调频、调幅、调相是无线电通信中常用的三种调制方式，它们各有
优点，应用范围也不同。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的调制方式，以达到最佳的传输效果。
通信电子技术电子调频波与调相的比较
根据调频波的数学表达式以及瞬时角频率)(t ω和瞬时相位)(t ϕ的基本关系可知： 调频波的调频系数Ω∆=Ω=Ωω
m
f f U k m 调频波的最大角频偏m f f U k t u k ΩΩ==∆max )(ω 调频波的最大相移f t f t
m dt
t u k t ==∆=∆⎰⎰Ωmax 0max 0)()(ωϕ
根据调相波的数学表达式以及瞬时角频率)(t ω和瞬时相位)(t ϕ的基本关系可知：
调相波的调相系数m p p U k m Ω=∆=ϕ
调相波的最大相移m p p U k m Ω==∆ϕ 调相波的最大角频偏m p p U k dt t du k dt t d ΩΩΩ==∆=∆max
max )()(ϕω 由此可知，在调频中，最大角频偏ω∆与调制信号频率Ω无关，最大相移ϕ∆则与调制信号频率Ω成反比；在调相中，最大角频偏ω∆与调制信号频率Ω成正比，最大相移ϕ∆则与调制信号频率Ω无关。
这是两种调制的根本区别。
高频电子线路(调相解调电路)
通信电路课题名称PM调相/解调电路设计院系电气信息工程学院专业通信工程班级通信1班学号学生姓名联系方式2012 年12 月摘要在无线电通信中，角度调制是一种重要的调制方式，它包括频率调制（FM）和相位调制（PM）。
角度调制的定义是高频振荡的振幅不变，而其总瞬时相角岁调制信号()按一u t定的关系变化。
与振幅调制相比，角度调制具有抗干扰能力强和较高的载波功率利用系数等优点，但占有更宽的传送频带。
调频主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥测遥控等，而调相主要用于数字通信系统中的移相键控。
关键词：相位调制；鉴相器；Multisim目录1.设计目的 (4)2.设计要求 (4)3.设计原理 (4)3.1 调相原理 (4)3.2 解调原理 (5)4.设计方案 (5)5.设计电路图 (7)5.1低频信号产生模块 (7)5.2高频信号产生模块 (8)5.3低频信号放大模块 (9)5.4高频功率放大模块 (9)5.5调相模块 (10)5.6解调模块 (10)6.电路仿真 (11)7.结果分析 (12)8.设计小结 (13)参考文献 (15)1.设计目的通过对电路的设计实现相位随调制信号()u t Ω的变化而变化，然后再通过鉴相器从调相波中取出原调制信号。
2.设计要求（1）选取合适的调相解调电路； （2）画出电路图；（3）用Multisim 仿真电路图；（4）画出相关仿真的波形，频率波形图。
3.设计原理3.1 调相原理调相信号是瞬时相位以未调载波相位c ϕ为中心按调制信号规律变化的等幅高频振荡信号。
设调制信号为()cos u t U t ΩΩ=Ω（初始相位为零），载波信号为()cos c c c u t U w t =，那么调相波的瞬时相位可以表示为()()()cos cos c c p c m c p t t t t k U t t t t m t ϕωϕωωϕωΩ=+∆=+=+∆Ω=+Ω则调相信号可以表示为()cos(cos )C c p u t U m t ω=+Ω其中，m p p k U m ϕΩ∆== ，为最大相偏，p m 称为调相指数。
高频课设：调相调制
目录摘要 (2)第一章绪论 (3)1. 设计的目的和意义 (3)1.1设计目的 (3)1.2 设计意义 (3)2. 设计的内容 (4)2.1问题的提出 (4)2.2 主要性能指标 (4)2.3 设计要求 (5)第二章工作原理 (5)1. 调相信号原理分析 (5)1.1 调角信号频谱及频带宽度 (6)2. 调相和调频的联系和方法 (7)2.1 直接调频法 (8)2.2 间接调频法 (8)2.3 收音机基本工作电路图 (8)2.5 输入调谐电路 (9)2.6 输入调制电路 (10)2.7 信号的接收 (10)2.8 电路的抗干扰性能说明 (11)2.9 变容二极管直接调角相关电路： (12)第三章系统的测试及误差分析 (14)3.1 测试数据 (14)3.2 误差分析和改善措施 (14)第四章总结 (15)参考文献 (16)附录： (17)调相调制——信号的调制专业：通信工程姓名：洪程舟指导老师：王建华摘要调频（调相）收音机（FM/PM Radio）一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。
从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机，说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式。
如今，随着消费类电子的兴起和繁荣以及数字电子的发展，广大从事消费类电子设计的厂商都不忘在诸如MP3、智能手机、便携式Video播放器等产品中嵌入FM/PM部分。
传统的调频解决方案存在电路体积大、调谐不方便、稳定性欠佳等弊端。
本文介绍了数字调频立体声收音机的设计与实现。
其解决了传统的调频方案中体积大、调谐不方便、稳定性不好等这些缺点。
在本文中主要介绍了该设计的硬件电路、软件设计流程、系统测试。
关键词：收音机，调频/调相，设计原理，电路图ABSTRACTFM (PRCPM) Radio (FM/PM me) has been in the life of people entertainment plays a very important role. From the old transistor radio to today's Internet radio, through the radio to enjoy life is like the way of life. Nowadays, with the rise of consumer electronics and prosperity and development of digital electronics, in the consumer electronics manufacturers are not forgotten the design such as MP3, smartphone, portable Video player embedded products suchas FM/PM parts. The traditional FM solutions exist circuit is big and poor stability, attune inconvenient. Article introduces digital FM stereo radio design and implementation. The solution of the traditional FM scheme is big and good stability, convenient attune such these shortcomings. In this paper mainly introduces the design of hardware circuit and software design process, system test.Keywords：The radio Digital FM/phase-modulation The principle of design Circuit diagram第一章绪论1. 设计的目的和意义1.1设计目的（1）学习信号的调制基本原理。
4-15 调频与调相
4.5.3 调角波的频谱及频带宽度
一、频谱
vFM (t) J0 (m f )
J1(m f )[cos(0 )t cos(0 )t] J2 (m f )[cos(0 2)t cos(0 2)t] J3(m f )[cos(0 3)t cos(0 3)t]
（2） BW0.1 2(75 1) 152KHz
n0
Jn (mf ) 是以mf为宗数的n阶第一类贝赛尔函数。
4.5.3 调角波的频谱及频带宽度
一、频谱
vFM (t) J0 (m f )
J1(m f )[cos(0 )t cos(0 )t] J2 (m f )[cos(0 2)t cos(0 2)t]
1、频谱数量? 2、各分量相位关系？ 3、带宽？
fI
本 振 信 号
fL
fI
镜像 干扰
fK
f
上节内容回顾与扩展
混频器的干扰
交叉调制系数
Kf
干扰信号所转移的调制 有用信号调制
1 2
f '''VS0Vk20m2 cos 2t f 'VS0m1 cos 1t
结论：
1 m2 2 m1
f f
''' '
Vk20
(1)交叉调制是由非线性器件中的三次项或更高次
调相 瞬时相位 (t) 0t kpV cosΩt 0
mp
kpV
Dp
瞬时频率 (t) 0 kpV sin Ωt
4.5.2 数学表达式与相关参数
以单音调制波为例 调制信号 vΩ (t) VΩ cost
调相和调频的关系
调相和调频的关系调相和调频是无线电通信中使用的两种重要技术。
它们两者之间涉及到一个重要的关系，也就是调相技术可以用来实现调频技术，而调频技术可以用来实现调相技术。
探讨调相和调频之间的关系也会有助于理解他们两种技术如何实现人们的通信需求。
调相技术是指通过变化某一信号的相位来实现信号的控制。
其原理是将一个频率不变的信号的相位发生变化，从而改变其传输特性。
这种技术可用于调制和解调，并可以用来实现波形复合、噪声抑制和信号空间复用等功能。
调频技术是指通过变化信号的频率来控制其传输特性。
这种技术通常用于无线电通信，有点类似于改变声音的音高。
其原理是将一个相位不变的信号的频率发生变化，从而改变其传输特性。
调相技术用来实现调频技术的方法是先在一个信号的基础上增加一种调制信号，然后再通过改变其相位来改变其传输特性。
比如，对于FM调制，在频率不变的基波上添加一个可变频率的调制信号，然后再改变调制信号的相位来改变其传输特性。
调频技术用来实现调相技术的方法是先在一个有限的信号中增加一个可变频率的叠加信号，然后再通过改变其频率来改变其传输特性。
比如，对于AM调制，在有限的基波信号上添加一个可变频率的叠加信号，然后再改变叠加信号的频率来改变其传输特性。
从以上可以清楚地看出，调相技术和调频技术之间有着千丝万缕的联系。
它们两者都可以实现信号传输的控制，但是实现方式和原理是不同的。
此外，调相技术可以用来实现调频技术，而调频技术也可以用来实现调相技术，进而实现通信的需求。
调相和调频的关系对于深入理解无线电通信技术有着重要的意义。
通过探讨调相和调频之间的关系，可以更好地理解它们的功能以及它们的实现方式，从而更好地应对无线电通信的需求。
同时，也可以对未来发展无线通信技术提供有用的参考。
描述调幅、调频、调相的区别。
描述调幅、调频、调相的区别。
调幅（Amplitude Modulation，AM）、调频（Frequency Modulation，FM）和调相（Phase Modulation，PM）是三种常见的模拟调制技术，用于在无线通信中将信息信号转换成无线信号的形式以便传输。
它们之间的区别主要体现在调制参数的不同以及对信号特性的影响上。
调幅是一种将基带信号的幅度变化转换为载波信号的幅度变化的调制技术。
在调幅过程中，信号的幅度被调制到载波上，使得载波的振幅随着信号的变化而变化。
调幅的特点是简单易实现，但对于噪声和干扰比较敏感。
调幅的解调过程是通过检测载波的幅度变化来恢复原始信号。
调频是一种将基带信号的频率变化转换为载波信号的频率变化的调制技术。
在调频过程中，信号的频率被调制到载波上，使得载波的频率随着信号的变化而变化。
调频的特点是抗干扰性能较好，信号传输质量稳定，在广播电台和移动通信等领域得到广泛应用。
调频的解调过程是通过检测载波频率的变化来恢复原始信号。
调相是一种将基带信号的相位变化转换为载波信号的相位变化的调制技术。
在调相过程中，信号的相位被调制到载波上，使得载波的相位随着信号的变化而变化。
调相的特点是对干扰和噪声比较敏感，但在一些特定的应用场景下，如雷达、无线电导航等，调相技术具有独特的优势。
调相的解调过程是通过检测载波相位的变化来恢复原始信号。
总结起来，调幅、调频和调相是三种常见的模拟调制技术，它们分别通过改变载波的幅度、频率和相位来实现对基带信号的调制。
它们的选择取决于具体的应用需求和信号特性要求。
调幅简单易实现，但对干扰和噪声敏感；调频抗干扰性能较好，传输质量稳定；调相在特定应用场景下具有优势。
了解它们的区别和特点有助于我们在实际应用中选择合适的调制技术，以实现高质量的信号传输。
关于调频、调幅、调相
关于调频、调幅、调相关于调频、调幅、调相2008-03-26 09:54调幅：调制信号使载波的幅度随之变化；而调频：是使频率或相位随之变化。
发——调频，收——调幅：在特定的条件下应该可以接收到，只是检波效率不一定高。
比如：接收机（调幅）的回路对调频信号来讲处在斜率检波（参见有关无线电资料）状态时，就可以低效率的接收到调频信号。
调频和调相不同，调相的同时，频率一定会变化，但是调频的时候相位不一定变化。
++++++++++++++++++++++++++++++++幅与调频有什么区别?1．调频比调幅抗干扰能力强外来的各种干扰、加工业和天电干扰等，对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅，形成噪声。
调频制可以用限幅的方法，消除干扰所引起的寄生调幅。
而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就很难消除外来的干扰。
另外，信号的信噪比愈大，抗干扰能力就愈强。
而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。
由于调频系数远大于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频广播中干扰噪声小。
2．调频波比调幅波频带宽频带宽度与调制系数有关，即：调制系数大，频带宽。
调频中常取调频系数大于1，而调幅系数是小于1的，所以，调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。
3．调频制功率利用率大于调幅制发射总功率中，边频功率为传送调制信号的有效功率，而边频功率与调制系数有关，调制系数大，边频功率大。
由于调频系数mf大于调幅系数ma，所以，调频制的功率利用率比调幅制高。
++++++++++++++++++++++++++++++调频和调幅区别就像是手机的GSM和CDMA一样，是不同的传输方式，CDMA的技术要比GSM先进的不知多少，但是133的手机信号未必比139的手机信号强，反而不如。
为什么同样的139的手机，有些厂家的信号强，有些厂家的信号弱呢？就是说一个产品的好与坏不是传输方式决定的，而是由厂家的技术能力和产品完成度来决定的。
高频电子线路之信号变换二：角度调制与解调
6.2 调频电路
一、调频的方法
直接调频 ——uΩ或iΩ直接去改变振荡回路的谐振频率来 获得调频波。 基本原理：振荡回路两端并接一个电抗元件 X，利用调制电压去控制电抗元件的电感或 电容，从而得到频率随调制信号变化的调频 波。 间接调频——先对载波进行调相，然后转换 为调频。
二、调频电路的主要要求 （P141）
2) u1为小信号、u2为大信号
(|U1m|≤26mV 、|U2m|≥100mV)
输出电流i≈I0K2 (wCt )（u1/2UT） K2 (wCt )为双向开关函数,富氏级数展开： K2 (wCt )=4/π coswCt - 4/3π cos3wCt +4/5π cos5wCt ＋ · · · 则 i=I0 /2UT (4/π coswCt - 4/3π cos3wCt +· · ·) U1m sin (wCt+Δ Ф ) = I0 U1m /(π UT）[sinΔ Ф +sin (2wCt+Δ Ф ) +· · ·] 经低通滤波器后,输出电压为 u0 =I0 RL U1m /(π UT）sinΔ Ф
第六章
信号变换二：
角度调制及解调
6.1 角度调制原理
6.2 调频电路
6.3 角度调制的解调
6.4 自动频率控制
本章小结调制及解调
6.1 角度调制原理
6.1 角度调制原理
角度调制可分为两种：一种是频率调制，
简称调频（FM）；另一种是相位调制，
简称调相（PM）。
响小，频率稳定度高。
一、间接调频原理
——利用调相的方法来实现调频
∵ wC（t ）=dФ（t）/dt
Ф（t）=∫ wC（t）dt ∴ 先对调制信号进行积分，然后再进行调 相，从而得到调频波。
调频、调相的解调电路
调原理
调频、调相的解调原理
♦ 调频解调的基本思路 ♦ 用调谐电路实现鉴频 ♦ 调相波的解调
调频解调的基本思路
♦ 调频：将信号波的振幅变化转变为载波
的频率偏移 V/F变换器 ♦ 调频解调：将载波的频率偏移转变为信 号波的振幅变化 F/V变换器 ♦ 如何实现？ AM波 利用线性 的f-V特性 进行F/V 变换
MC 3362低功率窄带FM接收器
♦ 简介 ♦ 封装和引脚 ♦ 典型应用电路
MC 3362简介
♦ 它是具有振荡器、混频器、正交鉴别器和表驱
动载波检测电路的双FM变换电路。MC 3362也 有缓冲的第一和第二本机振荡器和一个用于 FSK(频移键控)检测的比较电路。 ♦ 常规性能
(1) 完整的双变换电路 (2) 低电压：VCC＝2.0到6.0Vdc (3) 很小的漏电流：典型值为3.6mA＠VCC＝3.0Vdc (4) 很高的灵敏度：对于12dB SINAD(信噪失真比)输人电压 0.6µVrms(均方根值) (5) 外部可调的载波检测功能 (6) 只需很少数量的外部元件 (7) 用MOTOROLA的MOSAIC工艺制造 (8) MC 13135优先用于新设计
矩形波 PPM-脉位调制波 PWM 输入 限 幅 放大器 微分 电路 单稳态 多谐振 荡器 输出
LPF 积分低通
♦ 其它调频检波电路的S形f-V特性难以得到
完全的线性，而该电路却是完全线性的， 故失真小
PLL检波电路
FM波 PC 相 位 放大器 LPF VCO 压 控 振荡器 解调输出
♦ 由多功能集成电路NE564来实现，经常
FM波
用调谐电路实现鉴频
AM波
FM波
♦ 如何才能实现？
谐振电路工作于失 谐状态 ♦ 若调频波的频率偏移比较大，调谐特性的斜坡不能保 持线性，将使输出波形产生失真，故不能使用上述电 路来实现调频解调 ♦ 实际中一般用线性更好的电路实现调频解调，并称这 样的电路为鉴频器
电磁波的调制与解调技术
电磁波的调制与解调技术电磁波的调制与解调技术是现代通信系统中至关重要的一部分。
通过调制，我们可以将信息信号转换为适合传输的电磁波信号，而解调则是将接收到的电磁波信号转换回原始的信息信号。
本文将探讨电磁波的调制与解调技术，介绍常见的调制方式以及其原理。
一、调制的概念与原理调制是指将信息信号与载波信号相结合，通过改变载波信号的某些特性，将信息信号转换为适合传输的信号形式。
通常情况下，信息信号是低频信号，而载波信号是高频信号。
调制的主要目的是将低频信号转换为高频信号，以便能够进行远距离传输。
常见的调制方式包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种。
调幅是通过改变载波信号的振幅来携带信息信号，调频是通过改变载波信号的频率来传输信息信号，而调相则是通过改变载波信号的相位来传递信息信号。
在调制的过程中，需要使用调制器来实现信号的转换。
调制器可以分为模拟调制器和数字调制器两种类型。
模拟调制器利用模拟电路来改变载波信号的某些特性，而数字调制器则利用数字信号处理技术来进行信号的处理和转换。
二、调制技术的应用调制技术在现代通信系统中有着广泛的应用。
无线通信、广播电视、移动通信等领域都离不开调制技术的支持。
1. 无线通信：无线通信系统中，调制技术用于将语音、图像等信息转换为电磁波信号进行传输。
常见的调制方式是调幅和调频。
调幅在调制过程中改变载波信号的振幅来传输信息信号，而调频则通过改变载波信号的频率来传递信息信号。
2. 广播电视：广播电视系统利用调制技术将音频和视频信号转换为电磁波信号进行传播。
调幅是广播电视系统中常用的调制方式。
在调幅过程中，音频信号被用于改变载波信号的振幅，从而携带音频信息。
3. 移动通信：移动通信系统中，调制技术用于将语音、数据等信息转换为电磁波信号进行传输。
调频和调相是常见的调制方式。
调频通过改变载波信号的频率，将语音和数据信号转换为适合无线传输的信号形式。
调相则是通过改变载波信号的相位来传递信息信号。
调频
角度调制与解调一、几个基本概念1、频率调制又称调频(FM)——模拟信号调制，它是使高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系)，而振幅保持恒定的一种调制方式。
调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
而数字信号频率调制称为频率键控（FSK)2、相位调制又称调相(PM) ——模拟信号调制，它的相位按调制信号的规律变化，振幅保持不变。
调相信号的解调称为鉴相或相位检波。
数字信号相位调制称为相位键控（PSK)3、角度调制的特点：调频和调相统称为角(度)调(制)，角度调制属于频谱的非线性变换，即已调信号的频谱结构不再保持原调制信号频谱的内部结构，且调制后的信号带宽通常比原调制信号带宽大得多，因此角度调制信号的频带利用率不高，但其抗干扰和噪声的能力较强。
4、调频与调相的关系调频波和调相波都表现为高频载波瞬时相位随调制信号的变化而变化，只是变化的规律不同而已。
由于频率与相位间存在微分与积分的关系，调频与调相之间也存在着密切的关系，即调频必调相，调相必调频。
同样，鉴频和鉴相也可相互利用，即可以用鉴频的方法实现鉴相，也可以用鉴相的方法实现鉴频。
一般来说，在模拟通信中，调频比调相应用广泛，而在数字通信中，调相比调频应用普遍。
§5.1 调角信号的基本性质一、调角波的数学表达式和波形1. 调频波的瞬时频率、瞬时相位及波形（1）调制信号为单一频率的余弦信号设载波电压为 11()cos cos2c cm c cm c u t U t U f t ωϕπϕ=+=+调制电压为 22()cos cos2m m u t U t U Ft ϕπϕΩΩΩ=Ω+=+ 通常载波频率与调制信号满足ωc>>Ω。
根据振幅调制信号的定义，已调信号的振幅随调制信号()u t Ω线性变化， ① 由此可得调频信号的瞬时角频率为c f Ωc ()()()t K u t t ωωωω=+=+式中：Kf 是由调频电路确定的比例常数，其单位为/rad s V ⋅ ② 瞬时角频偏： f Ω()()t K u t ω=③ 最大角频偏： m f m K U ωΩ=最大频偏： 22m m m m f f ωωππ=⇒= ④ 瞬时相位c 1f Ω0()()t t t K u t dt ϕωϕ=++⎰ ⑤ 表达式FM cm cm c 1f Ω0()cos ()cos(())tu t U t U t K u t dt ϕωϕ==++⎰2. 调相波的瞬时频率、瞬时相位及波形瞬时相位 c 1p Ω()()t t K u t ϕωϕ=++式中：Kp 是由调频电路确定的比例常数，其单位为/rad V 附加相位偏移 p Ω()()t K u t ϕ=调相指数（最大相移） m p p m m K U ϕΩ== 瞬时角频率 Ωc p c ()()()sin p du t d t t K m t dt dtϕωωω==+=-ΩΩ 最大角频率偏移 m p m ω=Ω数学表达式 c 1p Ω()cos(())pm cm u t U t K u t ωϕ=++。
调频与调相
1
Nout 4 2 A2
fm fm
(2
f
)2
N0df
2 3A2
N0
f
3 m
解调后，输出信噪比为
Sout
Nout
KF2M E m
t
2 3A2 2N0 fm3
3A2 KF2M
2N0
f
3 m
E m
t
2
因为
FM
K FM
| m(t) |max fm
Sout
Nout
3
2 FM
E m
no(t) 可以看成ns(t)经过微分器，而 ns (t) V (t)sin( ' (t))是一个均值为0，
功率为N0BFM的低通型窄带噪声，其带宽范围
BFM 2
, BFM 2
。
微分器的传输响应函数为
H () 1 j 2A
所以，经过微分后噪声的功率谱密度为
1
4 2 A2
(2
f
)2
N0
经过低通[-fm,fm]后，噪声概率为
2 FM
Si n0 fm
m(t) ，0
A2 m(t)2，
2
A | m(t) |max
改善门限效应的方法
加重和去加重 锁相环解调* 负反馈解调等*
加重和去加重
输出噪声呈抛物线形式
经过鉴频器后，噪声的功率谱密度变为抛物线）型， 即在信号的低频处，噪声的功率谱密度小，而在信号 的高频处，信号的功率谱密度大。由于一般信号在高 频分量处，信号的功率本身就小，因此高频分量处的 信噪比就较差。这实际上影响着调频的输出信噪比。
m t'
t m
d
则对m(t)’调相等价于对m(t)调频。