高频电子线路第七章频率调制与解调

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(高频电子线路)第七章频率调制与解调

02
频率调制
定义与原理
定义
频率调制是一种使载波信号的频率随调制信号线性变化的过程。
原理
通过改变振荡器的反馈电容或电感，使其等效谐振频率随调制信号变化，从而得到调频信号。
调频信号的特性
线性关系
调频信号的频率与调制信号成线性关系，即f(t)=f0+m(t)，其中f(t)是瞬时频率， f0是载波频率，m(t)是调制信号。
介绍了多种调频解调的方法，包括相干解调和非相干解调，并比较了它们
的优缺点和应用场景。
调频信号的特性分析
详细分析了调频信号的频率、幅度和相位特性，以及这些特性如何影响信号的传播和接收。
频率调制与解调的应用
讨论了频率调制与解调在通信、雷达、电子战等领域的应用，并给出了具体的应用实例。
未来研究方向与挑战
带宽增加
调频指数
调频指数是调频信号的最大瞬时频率与载波频率之差与调制信号幅度之比的绝对值，表示调频信号的频率变化范围。
调频信号的带宽随着调制信号的增加而增加，因此具有较好的抗干扰性能。
调频电路实现
01
02
03
直接调频电路
通过改变振荡器元件的物理参数实现调频，具有电路简单、调频范围较窄的优点。
调频系统集成化与小型化研究
随着电子技术的进步，未来的研究将更加注重调频系统的集成化和小型化。这涉及到系统架构的设计、电路的优化以及新型材料的应用等多个方面。
调频技术的跨领域应用探索
除了传统的通信和雷达领域，频率调制与解调技术还有望在物联网、无人驾驶、生物医疗等领域发挥重要作用。未来的研究将探索这些新的应用场景，并寻求技术与具体领域的结合点。

高频电子线路角度调制与解调电路.ppt

20
第七章角度调制与解调电路
调相波的频谱结构带宽
uFM (t) Ucm cos(ct m f sin t) uPM (t) Ucm cos(ct mp cos t)
调相波的表达式与调频波类似，其频谱结构与调频波相同，因此卡森公式也可用于计算调相波的带宽。
BCR=2(mp+1) F
21
第七章角度调制与解调电路
时相位
t
t
t
(t)
(t)dt
0
0 [c (t)]dt ct
0 kf u(t)dt
t
ct 0 kf umcostdt
c t
k f u m
sint
c t
m
sint
记m f
kf um
m ，
称为调频指数
3
第七章角度调制与解调电路
调频信号可表示为
载波频率或中心角频率
最大角频偏Δωm
其中mp=kpUΩm为最大相偏其瞬时相位为
(t) c t m p cos t
因此调相信号可表示为
uPM (t) U cm cos(c t m p cos t)
17
第七章角度调制与解调电路
由调相信号的表达式可以求得它的瞬时角频率为
(t)
d (t )
dt
c
m p sin
t
c
m
sin
t
第七章角度调制与解调电路
第7章角度调制与解调
振幅振幅受调制信号控制Ucm+k uΩ(t)
载波 u c (t) U cm cosc t
相位
相位受调制信号控制 ωct+kpuΩ(t)
频率频率受调制信号控制ωc+kfuΩ(t)

高频电子线路第7章频率调制与解调

当mf很小时,如mf<0.5,为窄频带调频,此时 Bs=2F （7―10）
《高频电路原理与分析》
第7章频率调制与解调
对于一般情况,带宽为 Bs=2(mf+1)F=2(∆fm+F) 更准确的调频波带宽计算公式为
Bs = 2( m f + m f + 1) F
（7―12）
（7―11）
当调制信号不是单一频率时,由于调频是非线性过程,其频谱要复杂得多。比如有F1、F2两个调制频率, 则根据式(7-7)可写出 jωc t
0 (a) uΩ 0 t (b) ∆ωm t
ω (t) ωc
0 (c) IFM(t) 0 (d)
t
t
ϕ (t)
ϕc
4π 2π 0
∆ϕ (t) mf Tc 2Tc (e) t
图7―1 调频波波形《高频电路原理与分析》
第7章频率调制与解调
∆fm mf ∆fm mf 0 F
图7―2 调频波∆fm、mf与F的关系
7.3.1 直接调频电路 1.变容二极管直接调频电路 1) 变容二极管调频原理其结电容Cj与在其两端所加反偏电压u之间存在着如下关系:
C0 Cj = u γ (1 + ) uϕ
（7―21）
《高频电路原理与分析》
第7章频率调制与解调
Cj
C j/pF
γ ＝1/3 γ ＝1/2 γ ＝2
0 (a) u/V
第7章频率调制与解调
(2）可变移相法。可变移相法就是利用调制信号控制移相网络或谐振回路的电抗或电阻元件来实现调相。 (3）可变延时法。将载波信号通过一可控延时网络, 延时时间τ受调制信号控制,即 τ=kduΩ(t) 则输出信号为 u=Ucosωc(t-τ)=Ucos［ωct-kdωcuΩ(t)］由此可知,输出信号已变成调相信号了。

高频电子线路最新版课后习题解答第七章——角度调制与解调答案

第七章思考题与习题7.1 什么是角度调制？解：用调制信号控制高频载波的频率（相位），使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。

7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点，它们有何联系？解：调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化，体现在m f MF ∆=；调频波和调相波的不同点在：调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关，但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比；调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关，但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比；它们的联系在于()()d t t dtϕω=，从而具有m f MF ∆=关系成立。

7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么？解：调角波是载波信号的频率（相位）随调制信号的变化规律线性变化，振幅不变，为等福波；调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化，频率不变，即高频信号的变化规律恒定。

7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽，在传送和放大调频波时，工程上如何确定设备的频谱宽度？解：工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1，而调角波调制度可以大于1？解：调幅波调制度 M a 不能大于，大于1将产生过调制失真，包络不再反映调制信号的变化规律；调角波调制度可以大于1，因为f fcmmV M k V Ω=。

7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。

其中0ω和0θ均为常数，求其瞬时角频率和瞬时相位解：瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+，试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。

如果它是调频波或调相波，它们相应的调制电压各为什么？解：()t ϕ∆＝21A t ω，()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波，则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比，即()t ω∆＝()f k u t Ω＝12A t ω，所以调制电压()u t Ω＝1fk 12A t ω 若为调相波，则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比，即 ()t ϕ∆＝p k u Ω（t ）所以调制电压()u t Ω＝1pk 21A t ω 由此题可见，一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号：与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比（即瞬时频率变化与调制信号成正比）为调频波。

频率调制与解调

连续波雷达
通过连续发射载波信号并调制频率，实现目标的测距和定位。
雷达测距与定位的优点
高精度、远距离、实时性强。
05 频率调制与解调的优缺点
优点
抗干扰能力强
频率调制技术通过改变信号的频率来传输信息，能够有效抵抗各种干扰，如噪声和多径干扰，从而提高信号的传输质量和可靠性。
频带利用率高
频率调制技术可以在有限的频带内传输更多的信息，提高了频谱利用率。
卫星通信
1 2
卫星电视信号传输
通过将视频和音频信号调制到高频载波上，实现卫星电视信号的传输。
卫星电话通信
利用频率调制技术，实现远距离的语音通信。
3
卫星导航定位
通过频率调制技术，实现高精度的定位和导航服务。
雷达测距与定位
脉冲雷达
利用频率调制技术，发射脉冲信号并接收反射回来的信号，通过测量信号往返时间来计算目标距离。
动态频谱管理
利用智能化的动态频谱管理技术，实现频谱资源的灵活分配和高效利用。
新技术的应用与展望
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术对调频信号进行智能分析和优化，提高信号处理效率和可靠性。
物联网与5G通信
结合物联网和5G通信技术，实现大规模、高密度、低延迟的调频信号传输和处理。
软件定义无线电
01
03
调频信号的解调方法有多种，包括相干解调、非相干解调等。相干解调需要使用到载波信号的相位信息，
而非相干解调则不需要。
04
频率调制的基本原理是将输入信号控制载波的频率变化，从而实现信息的传输。解调则是通过检测载波的频率变化来还原出原始信息。
对实际应用的指导意义
01
02
03

高频电子线路7PPT

第三十页，共三十二页。
图7-27 MC1596同步(tóngbù)检波电路
第三十一页，共三十二页。
内容(nèiróng)总结
振幅调制与解调。调幅获得的已调波称为调幅波。调相获得的已调波称为调相波。解调〔demodulation〕是在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段，恢复原调制信号。调幅播送在实际传送信息时，平均调幅系数为30%。调幅信号的解调就是从调幅信号中取出低频调制信号，它是调幅的逆过程。振幅解调方法可分为(fēn wéi)包络检波和同步检波两大类
第三十二页，共三十二页。
第五页，共三十二页。
振幅调制原理 (ห้องสมุดไป่ตู้hènfú)
振幅调制可分为普通调幅、双边带调幅、单边带调幅与残留边带调幅等几种方式。
普通调幅简称调幅〔AM : amplitude modulation〕
普通调幅〔AM〕信号数学表达式与波形
普通调幅〔AM〕是用低频调制信号去控制(kòngzhì)高
频载波的振幅，使其随调制信号波形的变化而呈线
调幅播送(bō sònɡ)在实际传送信息时，平均调幅系数为30%。因此，在普通调幅〔AM〕信号总功率中，不含信息的载波功率占９５％，而携带信息的边频功率仅占５％。从能量利用率来看，普通振幅调制是很不经济的，但因接收机较简单而且价廉，所以应用还是很广泛。
第十一页，共三十二页。
图7-5 低电平AM调制实现的电路模型 (diànlù)
第二页，共三十二页。
调幅〔AM (diàofú) : amplitude modulation〕
高频载波(zàibō)通常是一个正弦波振荡信号，有振幅、频率和相位三个参数可以改变。用基带信号对载波(zàibō)进行调制就有调幅、调频和调相三种方式。

高频电子线路(第七章振幅调制与解调)

Vmax 5V
Vmin 1V t
标准调幅的已所调示波 ,ma如 _图 ______
解法一 :V 0 V m a x2 V m in 3 (V ) m aV0 VV 0m in33 12 3
解法 :m aV V 二 m ma a V V x xm mii n n3 2
16
调幅度变化时，已调波的变化
载波的频率和相位保持不变。
12
§7.2 标准调幅波的原理和特点
一、调幅波的数学表达式
设调制信号载波信号
v (t) V cos t
v 0 ( t ) V 0 c o s 0 t (0 )
则调幅波信号为
v (t ) (V 0 k aV c o s t ) c o s 0t
V0 (1
n
则调幅波信号
v ( t ) V 0 ( 1 m 1 c o s 1 t m 2 c o s 2 t ) c o s 0 t
V 0 1nm ncos nt cos0t
V 0 c o s0 t n 1 2 m n c o s (0 n ) t 1 2 m n c o s (0 n ) t
载 v0(波 t) 1c 0o 0 ts
进行标准,调且k幅 a 1
求（1）已调波的表达式；（2）各个频率分量的调制系数ma1，ma2；（3）边频功率（上下边频功率之和）与载波功率之比。
26
例题7.2(解)
已 v ( t ) ( V 0 调 k a V 1 c 1 t o 波 k a V 2 c s 2 t ) o c0 t s o
调幅波 v ( t ) V 0 (1 m a c o s t ) c o s 0 t
co ts1
振幅V ( t ) V 0 (1 m a c o s t )

高频电子线路答案+完整

第二章高频电路基础2－1对于收音机的中频放大器，其中心频率f 0=465 kHz ．B 0.707=8kHz ，回路电容C=200pF ，试计算回路电感和 Q L 值。

若电感线圈的 Q O =100，问在回路上应并联多大的电阻才能满足要求。

解2-1：答：回路电感为0.586mH,有载品质因数为58.125,这时需要并联236.66k Ω的电阻。

2－5 一个5kHz 的基频石英晶体谐振器， C q =2.4X10－2pF C 0=6pF ，，r o =15Ω。

求此谐振器的Q 值和串、并联谐振频率。

解2-5：答：该晶体的串联和并联频率近似相等，为5kHz ，Q 值为88464260。

2－7 求如图所示并联电路的等效噪声带宽和输出均方噪声电压值。

设电阻R=10k Ω，C=200 pF ，T=290 K 。

解：答：电路的等效噪声带宽为125kHz ，和输出均方噪声电压值为19.865μV2.2－10 接收机等效噪声带宽近似为信号带宽，约 10kHz ，输出信噪比为 12 dB ，要求接收机的灵敏度为 1PW ，问接收机的噪声系数应为多大？解2-10：根据已知条件答：接收机的噪音系数应为32dB 。

第三章高频谐振放大器3－4 三级单调谐中频放大器，中心频率f 0=465 kHz ，若要求总的带宽B0.7=8 kHZ ，求每一级回路的 3 dB 带宽和回路有载品质因数Q L 值。

解3－4：设每级带宽为B 1，则：答：每级带宽为15.7kHz,有载品质因数为29.6。

3－5 若采用三级临界耦合双回路谐振放大器作中频放大器（三个双回路），中心频率为f o =465 kHz ，当要求 3 dB 带宽为 8 kHz 时，每级放大器的3 dB 带宽有多大？当偏离中心频率 10 kHZ 时，电压放大倍数与中心频率时相比，下降了多少分贝？解3-5 设每级带宽为B 1，则：0226120611244651020010100.5864465200f L f C mHπππ-==⨯⨯⨯⨯=≈⨯⨯2由（）03034651058.125810LL 0.707f Q f Q B =⨯===⨯0.707由B 得：900312000000000010010171.222465102001024652158.1251171.22237.6610058.125L LLL L L L Q R k C C C Q Q R g g g R Q Q R R R k Q Q Q ΩωππωωΩ∑-===≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯===++=-==⨯≈--因为：所以：（）0q q0q 00q0q 093120q C C 60.024C 0.024pF C C C 60.024f f f 0.998f 4.99kHz C 11122C 1110Q 884642602f Cr 25100.0241015 3.6-⨯==≈=++==≈=⎛⎫++ ⎪⎝⎭====ππ⨯⨯⨯⨯⨯π总电容串联频率品质因数20220002064121),11|()|11()11arctan(2)1(2)211101254410200108RH R j CR j C R H j df df H CR df fCR fCR CR kHz CR ωωωωωπππ∞∞∞∞-===++=+==+====⨯⨯⨯⎰⎰⎰0n 网络传输函数为H(j 则等效噪音带宽为B =22202343214444 1.3710290101251019.865()n n n n kTGB H kTB R kTRB R V μ-====⨯⨯⨯⨯⨯⨯=输出噪音电压均方值为U 121212234061015.85101015.8515.85 1.3710290101015883215.85 1.3729o i i F o S N S N kTB N S N dB---=====⨯⨯⨯⨯=≈≈⨯⨯。

《高频电子线路》频率调制与解调实验报告

《高频电子线路》频率调制与解调实验报告课程名称：高频电子线路实验类型：验证型实验项目名称：频率调制与解调一、实验目的和要求通过实验，学习频率调制与解调的工作原理、电路组成和调试方法，学习用锁相环电路实现频率调制、斜率鉴频实现调频信号的解调的设计方法，利用Multisim仿真软件进行仿真分析实验。

二、实验内容和原理1、实验原理所谓调制，就是用一个信号(原信号也称调制信号)去控制另一个信号(载波信号)的某个参量，从而产生已调制信号，解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复出原信号。

根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。

调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。

调相，利用原始信号控制载波信号的相位。

这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移，将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上，从而满足信号传输的需要。

2、实验内容（1）设计实现中心频率为100kHz的调频信号发生器。

绘出电路原理图，采用锁相调频的方式，给出仿真结果图。

（2）对产生的调频信号，采用斜率鉴器进行鉴频，设计失谐网络和包络检波器，绘出电路图，给出仿真结果图。

三、主要仪器设备计算机、Multisim仿真软件、双踪示波器、函数发生器、直流电源。

四、操作方法与实验步骤及实验数据记录和处理1、采用锁相环路实现调频信号，调频信号的中心频率为100kHz。

2、对调频信号进行解调，采用斜率鉴器，对调频信号进行解调。

将AD741输出的100kHz 的调频信号加到电容C7与地之间，设计失谐网络和包络检波器。

C21nFR65kΩR550ΩC71µF L11.2mHU2AD741CH3247651U3AD741CH3247651R131kΩR141kΩR152kΩR164kΩD21N4150D31N4150V712VV812VC81µFXSC1A BExt Trig++__+_C3160nFR810kΩR71kΩR111kΩR121kΩC4160nFC510µF C9160nF4、分析说明U2、U3、D2、D3的作用。

高频电子线路(第七章振幅调制与解调)讲义

作用2：提高信道的利用率
通过频域复用通过先进的调制技术
同学们将在《通信原理》课程中详细学习
4
调制解调在无线通信系统中的位置
调制信号
已调波
话筒
音频放大器
调制器
变频器
激励放大
输出功率放大
载波信号
载波振荡器
天线开关
扬声器
音频放大器
解调器
中频放大与滤波
混频器
高频放大
本地振荡器
(1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。
2
§7.1 概述
§7.1.1 调制的作用 §7.1.2 调制的分类 §7.1.3 调幅与混频本质的一致性 §7.1.4 调幅电路的分类
3
§7.1.1 调制的作用
调制的作用主要有2个
作用1：在无线通信中，为了便于信号发射（天线不能太长，而只有当天线长度与波长相当时才能将电磁波辐射出去），将低频的原始信息（如语音）调制到高频段。
0 v0 (t)
V0
0
v(t )
0
v(t )
0
2020/8/3
t
t
（3）当 m a 1
最大调幅(百分之百)
t
（4）当 m a 1 过调幅
实际电路中必须避免。
t
18
18
ma 0
未调幅
0 ma 1 ma 1 ma 1
第七章振幅调制(调幅)与解调
基础知识：非线性及混频电路
1
本章主要内容
§7.1 概述 §7.2 标准调幅波的原理和特点 §7.3 低电平调幅电路 §7.4 高电平调幅电路 §7.5 单边带信号的特点和产生方法 §7.6 包络检波(非相干解调)电路 §7.7 同步检波(相干解调)原理 §7.8 残留边带调制解调简介

高频电子线路第七章 2

(2)调制信号 Ω(t); 调制信号u 调制信号在确定是调频波或调相波之前不能确定u 在确定是调频波或调相波之前不能确定 Ω(t)。。
调频波
d ϕ (t ) ω( t ) = = ω c + k f u Ω (t ) dt = 2 π × 10 6 − 3 × 4 π × 10 3 sin 4 π × 10 3 t
第二节
调频器与调频方法
二、调频方法
调频方法有两种，直接调频和间接调频。调频方法有两种，直接调频和间接调频。
高频电子线路
第7章
角度调制与解调
第二节
直接调频
间接调频
{ {
调频器与调频方法
正弦波直接调频
{
电抗管直接调频变容二极管直接调频
非正弦波直接调频：非正弦波直接调频：最后必须转换成正弦波调频矢量法 ∆ϕ ≤
∴ f0 = 100MHZ,∆f m = 750KHZ
高频电子线路
第7章
角度调制与解调
第二节
调频器与调频方法
（2）
ω1 (t ) = 2π ×10 ×106 + 2π ×15 ×103 cos Ωt
∵ ∆fm1 = 15 ×103 KHZ Bs1 = 2(∆fm1 + F ) = 2 ×16 ×103 =32KHZ f01 = 10MHZ
接收机正常接收所必须满足的一项重要性能指标，否则，接收机正常接收所必须满足的一项重要性能指标，否则，调频信号的有效频谱分量就会落到接收机通频带以外，调频信号的有效频谱分量就会落到接收机通频带以外，造成信号失真，并干扰邻近电台信号。号失真，并干扰邻近电台信号。
高频电子线路
第7章
角度调制与解调
I0 f = 4 C U B E ( on )

高频电子线路第7章频率调制及解调

t 一般调制信号f (t )：uFM (t ) U C cosct k f f ( )d 0
2018/11/13
3
调频波波形：
2018/11/13
4
调频波的三个基本参数：Δfm、kf 和mf (1) 峰值频偏 Δfm: 反映频率受调制的程度，是衡量调频质量的重要指标。瞬时角频偏：Δω(t)=kfUΩcosΩt，峰值频偏：Δfm=kfUΩ/2π；瞬时频率的变化范围：fc－Δfm～fc+Δfm；瞬时频率的最大变化值：2Δfm ；
2018/11/138 Nhomakorabea单频调制时FM波的频谱：左列Ω为常数；右列Δωm为常数
2018/11/13
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调频波的频谱结构和特点: (1) 有无穷多个频率分量：在以fc为中心、以F为间隔对称分布，各分量的幅值取决于Bessel函数； (2) 载频分量不总是最大，有时为0； (3) 功率大部分集中在载频附近； (4) 频谱结构与mf的关系 F一定：Δfm↑→ mf↑→频谱就会展宽； Δfm一定：F↓→ mf↑→频谱宽度基本不变。 FM和PM有相似的频谱结构，都包含有无穷多个边频分量，因此都属于非线性调制。 (5) 窄带调频(NBFM)：虽与AM波的频谱相同，但有原则区别
(2) 调频灵敏度kf：反映调制信号对瞬时角频率控制能力。 kf=Δωm/UΩ (3) 调频指数mf：单音调制信号引起的最大瞬时相位偏移量。 mf =Δωm/Ω=Δfm/ F=Δφm = kf UΩ/ Ω Δφm：峰值相偏。 mf可以小于1，也可以大于1。
2018/11/13 5
调频波 fm、m f 与F的关系：
FM信号带宽的精确计算公式：Bs 2(mf mf 1)F
2018/11/13 11

高频电路原理与分析-第7章频率调制与解调

调制的分类
1 幅度调制(AM)
调制信号改变载波信号幅度的过程。
2 频率调制(FM)
调制信号改变载波信号频率的过程。
3 相位调制(PM)
调制信号改变载波信号相位的过程。
频率调制的原理与方法
直接频率调制
直接改变载波信号的频率，简单粗暴。
间接频率调制
通过改变载波信号的相位或幅度，间接改变频率。
调频技术的实际应用
认知无线电
利用智能技术来实现无线电频谱的有效利用和优化。
通过检测载波信号的相位变化，恢复调制信号。
调制与解调的性能评价
调制与解调的性能影响通信系统的质量。评价指标包括信噪比、频谱利用率、抗干扰能力等。合理评估性能有助于设计和优化高效的调制解调系统。
频率调制与解调的发展趋势
数字调制
数字调制技术的发展将在通信系统中起到重要作用。
软件定义无线电
通过软件控制无线电设备，实现更高的灵活性和性能。
调频技术在通信领域有广泛的应用。它能够提供稳定的通信信号，并具有抗干扰能力强、传输距离远的优点。广播、无线电导航和移动通信等领域都使用调频技术。
Байду номын сангаас
解调的原理与方法
1
幅度解调(AM)
通过检测载波信号的幅度变化，恢复调制信号。
2
频率解调(FM)
通过检测载波信号的频率变化，恢复调制信号。
3
相位解调(PM)
高频电路原理与分析-第7 章频率调制与解调
本章介绍频率调制与解调的基础概念、分类、原理与方法，以及调频技术的实际应用。探讨解调的原理与方法，评价调制与解调的性能，并展望频率调制与解调的发展趋势。
调制与解调的基础概念

高频电路基础第7章模拟调制与解调.ppt

BPF cos(1- t OSC2 sin2t
cos(1- t sin2t
/2 cos1t
/2 cos2t
sin(2+1- t
BPF
cos1t sin t
sin(1- t
sin(1- t cos2t
2020/8/17
高频电路基础
29
振幅解调
振
包络检波设备简单，无需其他信号
幅
(非相干解调) 只适用于普通 AM
第7章
模拟调制与解调
概述
调制与解调使高频信号（载波）的某一个或几个参量（幅度、频率、相位）按照频率较低的信息信号的变化规律改变，称为调制。调制后的高频信号称为已调波。从已调波中将原来的信息信号恢复出来称为解调。
调制与解调的目的提高信息信号的频率，使它能够通过无线电波传输；改变信息信号占用的频带，充分利用整个无线电频谱宽度。
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高频电路基础
4
普通调幅 AM
载波信号 vC VC cos C t
调制信号 v V cos t
已调信号 vAM (VC kav ) cos Ct
VC (1
ka
V VC
cos t) cosCt
VC (1 ma cos t) cosCt
其中 ma
ka
V VC
普通调幅：频谱利用率低、功率利用率低、调制电路简单、解调电路最简单
双边带调幅：频谱利用率低、功率利用率较高、调制与解调电路稍复杂
单边带调幅：频谱利用率高、功率利用率高、调制电路较复杂、解调较困难
残留边带调幅：频谱利用率高、功率利用率高、调制电路稍复杂、解调电路较简单
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vi

高频电子电路第7章振幅调制和解调

0+
2( Ω ) 2π
单边带信号
ma 2
V0
c
os(0
Ω)t
(或
ma 2
V0
c
os
(0
Ωt)
0-
1 2 maV0
0+
Ω 2π
2. 普通调幅波的频谱（1）由单一频率信号调幅
v AM (t) V0 (1 ma cosΩt) cos0t
V0
c os0t
1 2
ma
c os (0
Ω)t
1 2
ma
c os (0
Vm (t) V0 kaV cos t ，式中 ka 为比例常数
即：
Vm (t)
V0 (1
kaV V0
cos t)
V0 (1
ma
cos t)
式中ma为调幅度，ma
kaV V0
常用百分比数表示。
v AM V0 (1 ma cos t) cos0t
Vm (t) V0 (1 ma cos t)
1.定义
将要传送的信息装载到某一高频载频信号上去的过程。
高频振荡缓冲声音
倍频话筒
高频放大
音频放大
发
调制
射天
线
2. 调制的原因从切实可行的天线出发
为使天线能有效地发送和接收电磁波，天线的几何尺寸必须和信号波长相比拟，一般不宜短于1/4波长。
音频信号: 20Hz～20kHz 波长：15 ～15000 km 天线长度: 3.75 ～3750km
1. 熟悉调幅波的数学表示式和波形； 2. 了解调幅波的频谱、带宽和功率关系；
3. 掌握普通调幅、双边带、单边带调制电路的组
成、工作原理和性能特点； 4. 了解单边带通信的优缺点； 5. 了解检波器的质量指标；

『原创』高频电子线路课程设计---FM波调制与解调

1
《高频电子线路》课程设计
第章
1.1 调频概述
频率调制与解调
角度调制：用调制信号去控制高频载波的频率称为调频 (Frequency Modelation)，控制高频载波的相位称为调相(Phase Modeulation)，调频和调相都表现为高频载波的瞬时相位随调制信号的变化而变化，总称为角度调制。调频与鉴频：调频是利用缓变信号来控制等幅高频振荡波（载波），使其振荡频率偏移量和信号电压成正比。所以调频波是随信号幅值而变化的疏密不等的等幅波，调频波的频率随缓变信号的幅值而变化，其频谱结构很复杂，用简单的信号函数难以描述。但经过调频的信号，其信息储存在频率中，不易错乱或失真。所以抗干扰能力很强，便于远距离传输以及数字处理。在 LC 谐振回路中，如果使位移、应力、应变等物理量引起电容传感器的电容变化，则谐振回路的振荡频率将变化。也就是被测物理量的变化直接引起高频振荡波的频率变化，产生了调频波。 1.2 调频波的分析设调制信号为单一频率信号 u (t ) u cos t ，未调载波电压为
图 1.1 调频波的波形
调频指数实际上是最大的相位偏移，它与调制信号的振幅成正比，与调制频率成反比，它等于最大频偏除以调制频率。 1.3 FM 波的产生根据调频的定义，调频波的瞬时频率与调制信号成正比。它的瞬时相位与调制信号的积分成正比。由此可以得到两种产生调频波的方法：一是直接调频法，用调制信号直接控制振荡器的频率，使振荡频率跟随调制信号变化，二是间接调频法，使振荡信号经过的调相电路，再用调制信号的积分去控制调相电路，使调相电路的输出相位与控制信号成正比，由于频率是相位的微分，因此输出信号的

高频电子线第7章频率调制与解调讲解

西安电子科技大学ISN国家重点实验室——付卫红
第7章频率调制与解调
7.1 角度调制信号分析
二、信号的频域分析
1. 调频波的展开式
Jn(mf)
1.0
0.8
J0
0.6
J1 J2
0.4
J3 J4 J5
J6 J7 J8 J9 J10
0.2 0
－ 0.2
－ 0.4 01
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mf
m!(n m)!
Jn (mf ) J-n (mf )Jn(mf ) n
Jn (mf ) -J-n (mf ) n
uFM (t) UC Re[
J n (m f )e j(ctnt ) ]
n
UC Jn (mf ) cos(c n)t
n
西安电子科技大学ISN国家重点实验室——付卫红
第7章频率调制与解调
西安电子科技大学ISN国家重点实验室——付卫红
第7章频率调制与解调
7.1 角度调制信号分析
一、调频信号的时域分析 1. 解析式
(t) c m cos t
uFM UC cos(ct m f sin t)
调频波是波形疏密变化的等幅波
(t) ct mf sin t
西安电子科技大学ISN国家重点实验室——付卫红
2. 频率调制，又称调频，它是使高频震荡信号的频率按调制信号的规律变化（即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。
3. 相位调制，又称调相，他的相位按调制信号的规律变化，振幅保持不变。
4. 调频信号的解调称为鉴频或频率检波，调相信号的解调称为鉴相或相位检波。
5. 角度调制属于频谱的非线性变换

高频电子线路 第七章 频率调制与解调