广播发射机技术
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37
2.
3.
调频广播
用以上三部分信号对主载波信号调频， 总频偏仍为75kHz，其中导频信号固定 占用7.5kHz，主、副信号合用90％， 这样便形成了导频制立体声调频广播 信号。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
38
调频广播
这种导频制立体声复合信号的频谱如图：
39
调频广播
第一段30Hz～15kHz和信号M，这也是 调频广播单声的整个频带，当接收机为 普通的单声道收音机时，只解调这一段， 此段以上部分只需简单的低通滤波器滤 除即可。
10K 10.30
12K 11.73
15K 13.60
31
调频广播
调频立体声广播
32
调频广播
经过立体声调制的信号，首先要兼容普 通单声道收音机的收听，并且调制度、 信噪比等技术指标降幅不能太大 。 导频制立体声调频。
33
调频广播
和信号：把左、右声道信号之和（L＋R） 作为声频段的和信号，简称为M，作为 单声道接收的信号，频带范围为30Hz～ 15kHz。 差信号：把左、右声道信号之差（L－R） 作为声频段的差信号，简称S，并采用 抑制载波的调幅方式调制在副载波上， 副载波频率规定为38kHz，因此形成频 段38±15kHz，即23kHz～53kHz的调幅 差信号。
2f m Fmax
275 15 180kHz
26
调频广播
加重：由于调频指数mf随着调制频率的 升高而减小，因此表现在接收效果上调 制音频的高端信噪比比较差，针对调频 发射机的这一缺点，专门采用了预加重 与去加重技术措施来改善高端信噪比。
27
调频广播
在发射端将音频信号的高端部分提升即 称为预加重。提升点选择在音频信号频 谱密度下降了3dB时所对应的频率值。 对于调频广播，f约为3.2kHz，这时τ＝ 50μs。
t U C cos C t K f 0 U (t )dt
mf
K fU
称为调频指数
K f U U C cos t sin t C
UC cosCt m f sin t
式中， UΩ（t） ——调制音频电压瞬时值； UΩ——调制音频电压的最大峰值； Ω——调制音频的角频率； FΩ——调制音频频率。
34
调频广播
经这样处理后的信号两项加起来用数学 式表达为：
u t L R L Rsin S t M S sin S t
式中ωs即为副载波的角频率。 为了在接收端解调出差信号（L－R）， 则需要恢复副载波信号ωs，所以必须在 发射时加上副载波的信息。规定要加入 的导频信号是副载频的半频，副载波规 定使用38kHz，导频则是19kHz。
电波
1895年俄国科学家波波夫和意大利人马可尼
分别发明了无线电通讯技术。 1899年，马可尼成功地将电报自英国跨越英 吉利海峡拍发至法国。1901年又完成了横越 大西洋电报的发射。
广播的诞生
1906年圣诞节，费森登在马萨诸塞州的试验电台首次作试
验性广播。广播从此诞生。 1923年初，美国记者奥斯邦利用华商资本在外滩开设“中国 无线电公司”，1月4日正式播音，被认为是中国第一家广 播电台。 1928年8月1日国民党政府在南京开办“中央广播电台”。 1940年12月30日延安新华广播电台开始播音，这是中国共产 党创办的第一个广播电台。这个日子被作为中国人民广播事 业创建纪念日。
35
调频广播
完整的立体声调制信号称为立体声复合 信号可表示为： S u t L R L R sin S t P sin t
2
——左声道信号； ——右声道信号； ——副载波的角频率（fS＝38kHz）； ——导频信号电压的振幅值（最大频偏10％，即
式中， L R
42
调频广播
组成 实例
43
调频发射机组成框图
44
调频广播
实例
45
调频广播
指标与测试
46
调频广播
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 波段范围 频率偏差 预加重 频率响应 信噪比 寄生调幅噪声 输出功率 允许偏差 单位 MHz Hz μs dB dB dB % 技术要求 87～108 <2000 （功率>50W） 50 ± 1 （40Hz~15000Hz；1kHz 校准；100%调制） ≥60 （1kHz；调制度 100%） <-50 （无调制） ± 10 （50Ω 阻抗）
广播发射机
内容简介
无线电广播基础知识
电波
频段划分 传播特性
广播电视系统基本构成
发射机概述 常用广播发射机
2
无线电广播基础知识
广播：以无线电波（或导线） 传送声音为媒介的大众传播工具
狭义的广播专指声音广播， 电视广播则指电视。
无线电的发明
1. 1820年---偶尔的发现电磁现象 2. 1831年---法拉弟发现电磁感应 3. 1864年----麦克斯韦（无线电之父）发现 不用导线就可传播的电波。 4. 1884年---德国的赫兹验证电磁波的产生、 发射和接收的方法。
中、短波调幅广播发射机 调频广播发射机； 模拟电视广播发射机； 地面数字电视广播发射机； CMMB发射机； CMMB/DTMB直放站； CDR发射机。
19
发射机标准
名称
中、短波调幅广 播发射机 调频广播发射机
产品标准
GB/T 9376-1988中波和短波调幅发 射机基本参数 GB/T4312.1-1984调频广播发射机技 术参数和测量方法 单声和立体声 SJ/T10351-1993电视发射机通用技术 条件
短波广播
短波广播传播示意图
短波广播主要通过天 空电离层反射传播，频率 在3.2-26.1MHz的范围。 短波广播可以传播覆 盖几百到几千公里的距离。 在我国，短波广播主要用 于国际广播和向边远地区 传送广播节目。
11
调频广播（FM）
调频广播的频率在 87.5-108MHz的范围。 它主要通过地波传播。 调频广播传播覆盖范 围可达几十公里，传 播距离比较短，主要 用于一个城市或一个 地区的覆盖。
公共标准
模拟电视发射机 地面数字电视广 播发射机
GB/T28435-2012地面数字电视广播 发射机技术要求和测量方法
GB 9159-2008 无线电发射设 备安全要求》； GB/T125722008无线电发 射设备参数通 用要求和测试 方法； 无线广播电视 发射设备产品 生产许可证实 施细则
移动多媒体广播 （CMMB）发射机 广播电视（CMMB） 直放站
相关标准
GB/T 9377-1988中波和短波广播发射机测量方法 GB/T4311-2000米波调频广播技术规范； GY/T169-2001米波调频广播发射机技术要求和测量 方法 GB/T6277-1986电视发射机测量方法 GB/T28436-2012地面数字电视广播激励器技术要求 和测量方法； GB/T20600-2006数字电视地面广播传输系统帧结构 、信道编码和调制 GB/T14433-1993彩色电视广播覆盖网技术规定； GY/T229.2-2008地面数字电视广播激励器技术要求 和测量方法； GY/T229.4-2008地面数字电视广播发射机技术要求 和测量方法 GY/T220.1-2006移动多媒体广播 第1部分：广播信 道帧结构、信道编码和调制 GY/T220.1-2006移动多媒体广播 第1部分：广播信 道帧结构、信道编码和调制
调频广播传播示意图
60公里
12
地面电视
地面电视是通过米波（VHF）和分米波（UHF） 频段来播送的。一般可以覆盖几十公里。 我国总共有68个地面电视频道的频率资源，为 了不发生干扰，在同一个地区能够规划使用的频道一 般不足10个。
无线电视发射系统示意图
发射
无线发射台 转播台 差转台
广播电视发射台
用户接收
频段
传播特性
中波广播
中波广播主要通过地面波传 送，频率在526.5-1606.5kHz的 范围。中波广播晚上还可通过 空中电离层反射传播。 中波广播可以传播覆盖几十 到一百多公里的范围，通过空 中电离层反射可传播覆盖到几 百公里。中波广播主要用于覆 盖一个城市或一个地区。
中 波 广 播 传 播 示 意 图
24
调频广播
在当n >（mf＋1）时，边频的幅度已降 到小于0.1，滤除掉大于（mf＋1）的边 频分量，对调频波的失真影响不大，因 此得到以下重要结论，也是通常计算调 频波频谱有效宽度的原则，即（卡森公 式） ：
2m f 1Fmax
2f m Fmax
25
调频广播
式中，Fmax为最高调制频率。 当Fmax＝15kHz，频偏Δfm为规定的 75kHz时，单音调频波的频带宽度通常 记为：
GD/J020-2008移动多媒体广播UHF 频段发射机技术要求和测量方法 GD/J021-2008移动多媒体广播UHF 频段直放站放大器技术要求和测量 方法
20
调频广播发射机
调频广播原理
调频原理 调频立体声广播
22
调频广播
调频波的瞬时表达式为 ：
u f (t ) UC cos (t )
40
调频广播
第二段是单一频率导频19kHz，在接收 端，解调出的导频经倍频后变成38kHz， 作为解调差信号的副载波。
41
调频广播
第三段是差信号S经过调幅后形成的副 信号，由于调幅的副载波是38kHz，最 高调制音频是15kHz，因此调幅产生的 边带最低频率为38－15＝23kHz，而最 高频率为38＋15＝53kHz。
28
调频广播
预加重
29
调频广播
预加重
F
400
1K
3K
5K
7K
10K
12K
15K
dB
0
0.41
2.76
5.33
7.59
10.30
11.73
13.60
30
调频广播
预加重
14
12
10
8
6
4
2
0 0
5000
10000
15000
F dB
400 0
1K 0.41
3K 2.76
5K 5.33
7K 7.59
ωs
P 7.5kHz）。
36
调频广播
1.
这种立体声复合信号包括三部分。
L与R之和M信号，它与单声道广播所含有的 信息完全相同，其最大频偏为单声道广播时 最大频偏的90％； L与R之差S信号，调幅在频率38kHz的副载 波上，并将副载波拟制后留下的两个边带波， 同样它的最大频偏也为单声道广播时最大频 偏的90％； 为了在接收机中恢复差信号S而加入的频率 为19kHz的导频信号。
49
模拟电视发射机
使用的频段属于超短波范围，我国规定 为甚高频波段（VHF）的48～223MHz和 特高频波段（UHF）的470～960MHz范 围，共安排了68个频道。在VHF波段中 有12个频道，在UHF中有56个频道。
50
地面数字电视（DTMB）
功能
发射机是指将符合某种广播标准的音频、 图像、视频信号，分别经过调制在中频 上后通过频率变换到规定的射频上，并 经过功率放大使之达到规定的功率，最 后馈送给负载天线的一种无线电设备。
17
组成和工作原理
广播发射机 滤波器 负载
合路器
功放组
激励器
节目源
控制器
电源
供电
18
常见的发射机
47
中、短波调幅广播
用调制信号（音频信号或视频信号）去 控制改变高频载波信号的振幅，从而使 高频载波的振幅随调制信号的变化而变 化，即为调幅（AM）。
48
模拟电视发射机
我国模拟电视广播的视频信号带宽为 6MHz，射频带宽为8MHz（包括图像和伴 音）。也就是说，一套电视节目在传输时 需占据8MHz的带宽。
13
各省、地市发射台
广播电视系统
广播电视系统基本构成示意图
卫星 无线发射台
无线用户
现场信号源 有线用户 电台、电视台 微波 光缆干线网 有线广播电视 分配网
节目 采编、制播
远距离 传输
本地发射/ 分配接入
本地用户 接收
15
发射机概述
功能 组成 原理 常用广播发射机 相关标准
16
调频指数：是以弧度为单位的调频波的最大相 位偏移。调频指数和调制信号的振幅成正比， 和调制信号的角频率成反比。
23
调频广播
理论分析证明：调频波的频谱是由载频 ω和无数对边频（ω±nΩ）组成。其中n 为任意正整数（n＝1，2，3，……）。 也就是说，调频波的边频有无限多个， 因而频带也为无限宽，相邻边频之间的 间隔等于调制信号频率Ω。但实际上调 频波能量的绝大部分是集中在载频附近 的一些边频中，
2.
3.
调频广播
用以上三部分信号对主载波信号调频， 总频偏仍为75kHz，其中导频信号固定 占用7.5kHz，主、副信号合用90％， 这样便形成了导频制立体声调频广播 信号。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
38
调频广播
这种导频制立体声复合信号的频谱如图：
39
调频广播
第一段30Hz～15kHz和信号M，这也是 调频广播单声的整个频带，当接收机为 普通的单声道收音机时，只解调这一段， 此段以上部分只需简单的低通滤波器滤 除即可。
10K 10.30
12K 11.73
15K 13.60
31
调频广播
调频立体声广播
32
调频广播
经过立体声调制的信号，首先要兼容普 通单声道收音机的收听，并且调制度、 信噪比等技术指标降幅不能太大 。 导频制立体声调频。
33
调频广播
和信号：把左、右声道信号之和（L＋R） 作为声频段的和信号，简称为M，作为 单声道接收的信号，频带范围为30Hz～ 15kHz。 差信号：把左、右声道信号之差（L－R） 作为声频段的差信号，简称S，并采用 抑制载波的调幅方式调制在副载波上， 副载波频率规定为38kHz，因此形成频 段38±15kHz，即23kHz～53kHz的调幅 差信号。
2f m Fmax
275 15 180kHz
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调频广播
加重：由于调频指数mf随着调制频率的 升高而减小，因此表现在接收效果上调 制音频的高端信噪比比较差，针对调频 发射机的这一缺点，专门采用了预加重 与去加重技术措施来改善高端信噪比。
27
调频广播
在发射端将音频信号的高端部分提升即 称为预加重。提升点选择在音频信号频 谱密度下降了3dB时所对应的频率值。 对于调频广播，f约为3.2kHz，这时τ＝ 50μs。
t U C cos C t K f 0 U (t )dt
mf
K fU
称为调频指数
K f U U C cos t sin t C
UC cosCt m f sin t
式中， UΩ（t） ——调制音频电压瞬时值； UΩ——调制音频电压的最大峰值； Ω——调制音频的角频率； FΩ——调制音频频率。
34
调频广播
经这样处理后的信号两项加起来用数学 式表达为：
u t L R L Rsin S t M S sin S t
式中ωs即为副载波的角频率。 为了在接收端解调出差信号（L－R）， 则需要恢复副载波信号ωs，所以必须在 发射时加上副载波的信息。规定要加入 的导频信号是副载频的半频，副载波规 定使用38kHz，导频则是19kHz。
电波
1895年俄国科学家波波夫和意大利人马可尼
分别发明了无线电通讯技术。 1899年，马可尼成功地将电报自英国跨越英 吉利海峡拍发至法国。1901年又完成了横越 大西洋电报的发射。
广播的诞生
1906年圣诞节，费森登在马萨诸塞州的试验电台首次作试
验性广播。广播从此诞生。 1923年初，美国记者奥斯邦利用华商资本在外滩开设“中国 无线电公司”，1月4日正式播音，被认为是中国第一家广 播电台。 1928年8月1日国民党政府在南京开办“中央广播电台”。 1940年12月30日延安新华广播电台开始播音，这是中国共产 党创办的第一个广播电台。这个日子被作为中国人民广播事 业创建纪念日。
35
调频广播
完整的立体声调制信号称为立体声复合 信号可表示为： S u t L R L R sin S t P sin t
2
——左声道信号； ——右声道信号； ——副载波的角频率（fS＝38kHz）； ——导频信号电压的振幅值（最大频偏10％，即
式中， L R
42
调频广播
组成 实例
43
调频发射机组成框图
44
调频广播
实例
45
调频广播
指标与测试
46
调频广播
序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 波段范围 频率偏差 预加重 频率响应 信噪比 寄生调幅噪声 输出功率 允许偏差 单位 MHz Hz μs dB dB dB % 技术要求 87～108 <2000 （功率>50W） 50 ± 1 （40Hz~15000Hz；1kHz 校准；100%调制） ≥60 （1kHz；调制度 100%） <-50 （无调制） ± 10 （50Ω 阻抗）
广播发射机
内容简介
无线电广播基础知识
电波
频段划分 传播特性
广播电视系统基本构成
发射机概述 常用广播发射机
2
无线电广播基础知识
广播：以无线电波（或导线） 传送声音为媒介的大众传播工具
狭义的广播专指声音广播， 电视广播则指电视。
无线电的发明
1. 1820年---偶尔的发现电磁现象 2. 1831年---法拉弟发现电磁感应 3. 1864年----麦克斯韦（无线电之父）发现 不用导线就可传播的电波。 4. 1884年---德国的赫兹验证电磁波的产生、 发射和接收的方法。
中、短波调幅广播发射机 调频广播发射机； 模拟电视广播发射机； 地面数字电视广播发射机； CMMB发射机； CMMB/DTMB直放站； CDR发射机。
19
发射机标准
名称
中、短波调幅广 播发射机 调频广播发射机
产品标准
GB/T 9376-1988中波和短波调幅发 射机基本参数 GB/T4312.1-1984调频广播发射机技 术参数和测量方法 单声和立体声 SJ/T10351-1993电视发射机通用技术 条件
短波广播
短波广播传播示意图
短波广播主要通过天 空电离层反射传播，频率 在3.2-26.1MHz的范围。 短波广播可以传播覆 盖几百到几千公里的距离。 在我国，短波广播主要用 于国际广播和向边远地区 传送广播节目。
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调频广播（FM）
调频广播的频率在 87.5-108MHz的范围。 它主要通过地波传播。 调频广播传播覆盖范 围可达几十公里，传 播距离比较短，主要 用于一个城市或一个 地区的覆盖。
公共标准
模拟电视发射机 地面数字电视广 播发射机
GB/T28435-2012地面数字电视广播 发射机技术要求和测量方法
GB 9159-2008 无线电发射设 备安全要求》； GB/T125722008无线电发 射设备参数通 用要求和测试 方法； 无线广播电视 发射设备产品 生产许可证实 施细则
移动多媒体广播 （CMMB）发射机 广播电视（CMMB） 直放站
相关标准
GB/T 9377-1988中波和短波广播发射机测量方法 GB/T4311-2000米波调频广播技术规范； GY/T169-2001米波调频广播发射机技术要求和测量 方法 GB/T6277-1986电视发射机测量方法 GB/T28436-2012地面数字电视广播激励器技术要求 和测量方法； GB/T20600-2006数字电视地面广播传输系统帧结构 、信道编码和调制 GB/T14433-1993彩色电视广播覆盖网技术规定； GY/T229.2-2008地面数字电视广播激励器技术要求 和测量方法； GY/T229.4-2008地面数字电视广播发射机技术要求 和测量方法 GY/T220.1-2006移动多媒体广播 第1部分：广播信 道帧结构、信道编码和调制 GY/T220.1-2006移动多媒体广播 第1部分：广播信 道帧结构、信道编码和调制
调频广播传播示意图
60公里
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地面电视
地面电视是通过米波（VHF）和分米波（UHF） 频段来播送的。一般可以覆盖几十公里。 我国总共有68个地面电视频道的频率资源，为 了不发生干扰，在同一个地区能够规划使用的频道一 般不足10个。
无线电视发射系统示意图
发射
无线发射台 转播台 差转台
广播电视发射台
用户接收
频段
传播特性
中波广播
中波广播主要通过地面波传 送，频率在526.5-1606.5kHz的 范围。中波广播晚上还可通过 空中电离层反射传播。 中波广播可以传播覆盖几十 到一百多公里的范围，通过空 中电离层反射可传播覆盖到几 百公里。中波广播主要用于覆 盖一个城市或一个地区。
中 波 广 播 传 播 示 意 图
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调频广播
在当n >（mf＋1）时，边频的幅度已降 到小于0.1，滤除掉大于（mf＋1）的边 频分量，对调频波的失真影响不大，因 此得到以下重要结论，也是通常计算调 频波频谱有效宽度的原则，即（卡森公 式） ：
2m f 1Fmax
2f m Fmax
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调频广播
式中，Fmax为最高调制频率。 当Fmax＝15kHz，频偏Δfm为规定的 75kHz时，单音调频波的频带宽度通常 记为：
GD/J020-2008移动多媒体广播UHF 频段发射机技术要求和测量方法 GD/J021-2008移动多媒体广播UHF 频段直放站放大器技术要求和测量 方法
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调频广播发射机
调频广播原理
调频原理 调频立体声广播
22
调频广播
调频波的瞬时表达式为 ：
u f (t ) UC cos (t )
40
调频广播
第二段是单一频率导频19kHz，在接收 端，解调出的导频经倍频后变成38kHz， 作为解调差信号的副载波。
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调频广播
第三段是差信号S经过调幅后形成的副 信号，由于调幅的副载波是38kHz，最 高调制音频是15kHz，因此调幅产生的 边带最低频率为38－15＝23kHz，而最 高频率为38＋15＝53kHz。
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调频广播
预加重
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调频广播
预加重
F
400
1K
3K
5K
7K
10K
12K
15K
dB
0
0.41
2.76
5.33
7.59
10.30
11.73
13.60
30
调频广播
预加重
14
12
10
8
6
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2
0 0
5000
10000
15000
F dB
400 0
1K 0.41
3K 2.76
5K 5.33
7K 7.59
ωs
P 7.5kHz）。
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调频广播
1.
这种立体声复合信号包括三部分。
L与R之和M信号，它与单声道广播所含有的 信息完全相同，其最大频偏为单声道广播时 最大频偏的90％； L与R之差S信号，调幅在频率38kHz的副载 波上，并将副载波拟制后留下的两个边带波， 同样它的最大频偏也为单声道广播时最大频 偏的90％； 为了在接收机中恢复差信号S而加入的频率 为19kHz的导频信号。
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模拟电视发射机
使用的频段属于超短波范围，我国规定 为甚高频波段（VHF）的48～223MHz和 特高频波段（UHF）的470～960MHz范 围，共安排了68个频道。在VHF波段中 有12个频道，在UHF中有56个频道。
50
地面数字电视（DTMB）
功能
发射机是指将符合某种广播标准的音频、 图像、视频信号，分别经过调制在中频 上后通过频率变换到规定的射频上，并 经过功率放大使之达到规定的功率，最 后馈送给负载天线的一种无线电设备。
17
组成和工作原理
广播发射机 滤波器 负载
合路器
功放组
激励器
节目源
控制器
电源
供电
18
常见的发射机
47
中、短波调幅广播
用调制信号（音频信号或视频信号）去 控制改变高频载波信号的振幅，从而使 高频载波的振幅随调制信号的变化而变 化，即为调幅（AM）。
48
模拟电视发射机
我国模拟电视广播的视频信号带宽为 6MHz，射频带宽为8MHz（包括图像和伴 音）。也就是说，一套电视节目在传输时 需占据8MHz的带宽。
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各省、地市发射台
广播电视系统
广播电视系统基本构成示意图
卫星 无线发射台
无线用户
现场信号源 有线用户 电台、电视台 微波 光缆干线网 有线广播电视 分配网
节目 采编、制播
远距离 传输
本地发射/ 分配接入
本地用户 接收
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发射机概述
功能 组成 原理 常用广播发射机 相关标准
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调频指数：是以弧度为单位的调频波的最大相 位偏移。调频指数和调制信号的振幅成正比， 和调制信号的角频率成反比。
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调频广播
理论分析证明：调频波的频谱是由载频 ω和无数对边频（ω±nΩ）组成。其中n 为任意正整数（n＝1，2，3，……）。 也就是说，调频波的边频有无限多个， 因而频带也为无限宽，相邻边频之间的 间隔等于调制信号频率Ω。但实际上调 频波能量的绝大部分是集中在载频附近 的一些边频中，