高频电子线路(第八章 角度调制与解调)PPT课件

ω0
FM，PM
ω0
从已调波中检取出原调制信号的过程称为解调
(AM)振幅解调——检波 (FM)频率解调——鉴频 (PM)相位解调——检相
detection
(frequency discrimination)
(phase detection)
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§8.2 调角波的性质
§8.2.1 瞬时相位与瞬时频率 §8.2.2 调频与调相的概念与关系 §8.2.3 调制指数（即最大相移） 、最大频偏
其量纲为(rad/s)/伏特
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§8.2.2 调频与调相的概念与关系
即 (t)0kf v (t)0(t)
v (t)
(t)kfv(t)
(t)0(t)
0
2
t
2
t
的最大值称为最大频偏
2
t
（1）(t)kf v(t)瞬时频率偏移
（2）(t)的最大值称为最 k大 f v频 (t)m偏 ax
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调频波的通用表达式
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例题8.1
已知一个信c号 o2s表 [1达 00 (式 t022为 t)]
2 求其瞬时相率 位。 和瞬时频
解 :瞬时 (t) 2 相 10 位 (t2 0 2 t) 0 2
(t) d(t) 2 10 (2 t0 2 ) 0 40 (t 0 1 )0 dt
注意这是一个加的速矢转,量 波 动形示意图为
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调频波的通用表达式
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
(t) 0 t kf0 tv ()d 0 t (t)
(3)瞬时相位 (t)偏 kf 0tv移 ()d
(4)最大相位偏 —调 移频指数
tBiblioteka Baidu
mf
(t) m
axkf
0v()d max
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调频波的波形 设 (t)的最大 0值 (在为 实际中前小 者于 往)后 2 v (t)
t
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§8.2.2 调频与调相的概念与关系
调频的概念
波的瞬时频率随着调制信号vΩ的大小变化而变化。
设 调 制 信 号 为 v(t) 载 波 信 号 a ( t ) A 0 c o s ( t ) A 0 c o s (0 t 0 )
即 (t)0kf v (t)0(t)
载波频率 记 称为为 调频(灵t)敏度，单位调制信号振幅引起的频率偏移
其中：(t)0t0 总相角，v 0 m 振幅， 0 角频率， 0 为初相角。
AM调制方式中
AM 属于频谱线性搬移电路，调制信号寄生于已 DSB 调信号的振幅变化中。
SSB
FM
调制方式中：属于频谱的非线性搬移电路，已调波为等幅波， PM 调制信息寄生于已调波的频率和相位变化中。
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§8.1 概述
v
AM
及二者的关系 §8.2.4 调频波和调相波的带宽 §8.2.5 为什么模拟信号很少使用调相方式?
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§8.2.1 瞬时相位与瞬时频率
瞬时相位的概念
t = t1
考虑一个余弦 (用波旋转的矢量)表示 t = 0
设t 0时 t =,初 t2 始相位 0 为 波 3 2 形可以表A示 0co成 s(t)
(t)t0
但是如果矢量的旋转速度“时快时慢”， 那么如何求瞬时相位呢？
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瞬时频率（续）
我们定义，矢量在任意时刻旋转的速度
(t) 为这个旋转矢量的瞬时角频率，简
称瞬时频率
则瞬时相位 (t)0t()d0
两边t求 同导 时 d(t)得 对 (t)
dt
即 : 瞬 时 频 率 是 瞬 时 相 位 函 数 的 的 导 函 数
( 1 )瞬 时 相 位 偏 移 (t) k p v (t)
(2)最 大 相 位 偏 移 — 调 相 指 数
mp(t)maxkp v(t)max
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调相的概念与通用表达式
另外，由瞬时相位与所对应的瞬时频率之间的关系，
可得： (t) d d (t) t o k pd d (tv ) t o (t)
瞬时 (t频 )0 率 kf v (t)
根据瞬时频率和瞬时相位的关系 (t)0t()d0
设0 0
t
t
t
( t ) 0() d 0 [0 k fv () d ] 0 t k f0 v () d
波形可以A表 0co示 s(t成 ),所以调频波的表
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
则与v对 (t)这个信号进行样 调的 频表 是达 一式
即 a P.h M ( t) A 0 co 0 t s kh [( t)] 即: 对一个调制信
A 0co0 st [k0 tv ()d]号等信先价号积于进分直行再接调调对频相这。个,
aFM.v(t)
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从波形上对上述关系的验证
我 们 对 下 图 的 三 角 波 ( 它 是 方 波 的 积 分 函 数 ) 进 行 调 相
t = t3
1 0
随着时间 ,每的 个增 t1 时 、 t加 2、 刻 t3..都 . 有对应的
可见任何一个位 对是 应一 的个 相时间 (t)的函 此 函 数 ( t ) 称 为 该 矢 量 的 瞬 时 相 位 6
瞬时频率
在上页的矢量图中，如果矢量的旋转速 度（即角频率ω）是不变的，那么瞬时 相位
第八章 角度调制与解调
(包括调频与调相)
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本章结构
§8.1 概述 §8.2 调角波的性质
调制信号vΩ为标准余弦时调频调相的表达式 调制指数、最大频偏的概念和计算 频带宽度的计算
§8.3 调频方法概述 §8.4 直接调频电路简介 §8.5 调频信号的解调
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§8.1 概述
任意余弦波信号： v 0 ( t) V 0 m c o s (0 t 0 ) V 0 m c o s( t)
式中（3） PM波瞬时频偏：
(t)kp
dv(t) dt
（4）最大频偏: kp| ddv(tt)|max
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调频与调相的关系
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]
比较二式 :如会 果发 我 h(t现 )们 0tv 对 ()d这个信号
t
(t)kfv(t)
t
(t)0(t)
t 载波
t
方波的调频波 t
调相的概念与通用表达式
波的瞬时相位与标准载波的相位差随着 调制信号vΩ的大小变化而变化。
即 (t)0tkpv (t)
波形可以A表 0co示 s(t成 ),所以调相波的表
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]