FM调制解调电路的设计说明

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FM调制与解调系统的设计

课题五FM调制与解调系统的设计一、本课题的目的本课程设计课题主要研究FM 调制与解调模拟系统的理论设计和软件仿真方法。

通过完成本课题的设计，拟主要达到以下几个目的：1．掌握模拟系统FM 调制与解调的原理。

2．掌握模拟系统FM 调制与解调的设计方法；3．掌握应用MATLAB分析系统时域、频域特性的方法，进一步锻炼应用Matlab进行编程仿真的能力；4．熟悉基于Simulink的动态建模和仿真的步骤和过程；5．了解基于LabVIEW虚拟仪器的特点和使用方法，熟悉采用LabVIEW进行仿真的方法。

二、课题任务设计FM调制与解调模拟系统，仿真实现相关功能。

包括:可实现单音调制的FM调制及解调、PM 调制及解调的系统设计及仿真，要求给出系统的设计框图、源程序代码及仿真结果，并要求给出程序的具体解释说明，记录系统的各个输出点的波形和频谱图。

具体内容为：(1）设计FM调制与解调、PM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明。

(2）采用Matlab语言设计相关程序,实现系统的功能，要求采用两种方式进行仿真，即直接采用Matlab 语言编程的静态仿真方式、采用Simulink进行动态建模和仿真的方式。

要求采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录系统的各个输出点的波形和频谱图。

(3)采用LabVIEW进行仿真设计,实现系统的功能,要求给出系统的前面板和框图，采用两种以上调制信号源进行仿真，并记录仿真结果。

(4)要求对系统的时域、频域特性进行分析，并与理论设计结果进行比较分析。

(5)对系统功能进行综合测试，整理数据，撰写设计报告。

三、主要设备和软件(1)PC机，一台(2)MATLAB6.5以上版本软件，一套(3)LabVIEW7.0以上版本软件，一套四、设计内容、步骤和要求4.1必选部分(1) 设计实现FM、PM调制与解调的模拟系统，给出系统的原理框图,对系统的主要参数进行设计说明,具体参数包括：载波频率、调制信号频率、载波大小、调制信号大小、调制系数等参数。

调制解调电路设计

调制解调电路设计
调制解调电路是一种用于传输和接收信号的电子设备。

它的设计和实现旨在将信息从一个地方传输到另一个地方，同时确保信息的准确性和完整性。

在调制解调电路中，调制是将原始信号转换为适合传输的信号形式的过程。

解调则是将传输过来的信号恢复为原始信号的过程。

这两个过程是电信系统中非常重要的环节。

在调制过程中，我们通常使用载波信号来传输原始信号。

载波信号的频率通常比原始信号高得多，这样可以更好地传输信号。

调制的目的是将原始信号的信息嵌入到载波信号中，以便在传输过程中保持信号的完整性。

调制的方式有很多种，常见的有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

每种调制方式都有其特定的应用场景和优势。

选择合适的调制方式取决于信号的特性以及传输的要求。

解调的过程与调制相反，它的目的是从传输过来的信号中恢复出原始信号。

解调电路的设计要根据实际应用场景来确定，不同的解调方式有不同的电路设计要求。

在调制解调电路的设计中，需要考虑的因素有很多。

首先是信号的带宽和频率范围，这决定了选择合适的调制方式。

其次是电路的稳定性和可靠性，这对于长时间的传输非常重要。

还需要考虑功耗和
成本等因素，以便设计出满足实际需求的电路。

调制解调电路是现代通信系统中不可或缺的一部分。

它的设计和实现需要考虑多个因素，以保证信号的准确传输和恢复。

通过合理的电路设计和优化，可以实现高质量的信号传输和接收，为人们的通信提供更好的体验。

调频解调电路工作原理

调频解调电路工作原理
调频解调电路工作原理：
调频解调电路是一种用于将调频信号还原为原来的频率信号的电路。

其工作原理基于调频信号的特点，即频率会随着信号中的信息内容而变化。

调频信号可以表示为：fm(t) = Ac * cos(2π * (fc + kf * m(t)) * t)，其中fm(t)为调频信号，Ac为载波幅度，fc为载波频率，kf为
调制系数，m(t)为调制信号。

调频解调电路主要包括两个部分：解调器和滤波器。

解调器的作用是提取调频信号中的调制信号，一般采用频率鉴频器或相干解调器来完成。

频率鉴频器通过与载波频率同步，将调频信号的频率变化转换为振幅变化，然后通过一个包络检波器来提取调制信号。

相干解调器则通过与载波信号相干检波的方式，将调频信号还原为基带信号。

滤波器的作用是去除解调过程中产生的干扰，保留所需的调制信号。

解调过程中可能会引入一些高频噪声或者其他信号，需要使用滤波器将它们滤除，只保留所需的调制信号。

通过解调器和滤波器的协同工作，调频解调电路可以将调频信号还原为原来的频率信号，从而实现对调频信号的解调。

FM频率调制解调电路的设计和制作

FM调制的基础技术调变电路为可以将信号波(音频信号等)等乘载在电波上传送的电路。

也即是将载波(carrie r)利用信号波加以变形，然后传送出去。

在本文中，将针对调变电路中最常使用到的FM调变(F requency Modulation……频率调变)，以及解调(回复到原来的信号)的技术加以说明。

FM调变方式为将载波频率变化而后传送的方式。

FM调变的基础技术FM调变的理论图1所示的为FM调变的考查方法。

其中的Vc为载波，Vs真为信号波。

对于各信号可以如下表示。

图1 FM调变(FM调变为利用信号而改变频率。

由于振幅为一定，较容易去除噪声成分。

)此时的载波频率fc称之为中心频率。

今将此一载波做FM调变。

也即是，使载波频率fc会随着信号波的大小而改变。

频率变化时角频率w也会变化，因此，或者此时的频率变化△f称之为最大频率偏移。

经过调变后的信号，称之为被调变波Vm，可以用下式子表示。

被调变波Vm会随信号波Vs而变化，其瞬间相位为时间积分。

因此，相位角成为所以，被调变波Vm可以如下表示，此时的称之为调变指数。

FM调变波所占有的频带宽FM调变波所占有的频带宽会随着调变指数(△f/fs)的增大而扩宽。

FM调变波的频谱分布范围很广，而只对于存在有95%以上的能量的频带称之为Carson频带宽。

在此，对于占有频带宽B W可以概略计算如下。

△f：最大频率偏移fsm：信号波的最大频率图2所示的为△f=±75kHz，fsm=15KHz时的占有频带宽BW。

图2 FM调变波所占有的频带宽(FM调变波的频率能量为无限大扩广，而其能量成分几乎存在于2△f+2fs)图3 利用可变电容二极管做成FM调变的实验(将振荡电路的电容器改为可变电容二极管时，便可以做简单的FM调变。

将△V(电压变化)政变成为△f(频率变化)。

FM调变电路的实验FM调变电路为将信号波的电压变化(△v)变换成为频率变化。

在此举一简单的调变电路为例子说明。

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计

基于matlab的fm系统调制与解调的仿真课程设计课程设计题目：基于MATLAB的FM系统调制与解调的仿真一、设计任务与要求1.设计并实现一个简单的FM（调频）调制和解调系统。

2.使用MATLAB进行仿真，分析系统的性能。

3.对比和分析FM调制和解调前后的信号特性。

二、系统总体方案1.系统组成：本设计包括调制器和解调器两部分。

调制器将低频信号调制到高频载波上，解调器则将已调制的信号还原为原始的低频信号。

2.调制方式：采用线性FM调制方式，即将低频信号直接控制高频载波的频率变化。

3.解调方式：采用相干解调，通过与本地载波信号相乘后进行低通滤波，以恢复原始信号。

三、调制器设计1.实现方式：使用MATLAB中的modulate函数进行FM调制。

2.参数设置：选择合适的载波频率、调制信号频率以及调制指数。

3.仿真分析：观察调制后的频谱变化，并分析其特性。

四、解调器设计1.实现方式：使用MATLAB中的demodulate函数进行FM解调。

2.参数设置：选择与调制器相同的载波频率、低通滤波器参数等。

3.仿真分析：观察解调后的频谱变化，并与原始信号进行对比。

五、系统性能分析1.信噪比（SNR）分析：通过改变输入信号的信噪比，观察解调后的输出性能，绘制信噪比与误码率（BER）的关系曲线。

2.调制指数对性能的影响：通过改变调制指数，观察输出信号的性能变化，并分析其影响。

3.动态范围分析：分析系统在不同输入信号幅度下的输出性能，绘制动态范围曲线。

六、实验数据与结果分析1.实验数据收集：根据设计的系统方案进行仿真实验，记录实验数据。

2.结果分析：根据实验数据，分析系统的性能指标，并与理论值进行对比。

总结实验结果，提出改进意见和建议。

七、结论与展望1.结论：通过仿真实验，验证了基于MATLAB的FM系统调制与解调的可行性。

实验结果表明，设计的系统具有良好的性能，能够实现低频信号的FM调制和解调。

通过对比和分析，得出了一些有益的结论，为进一步研究提供了基础。

模拟调制系统中FM的调制与解调

的瞬时
通信原理课程设计
X(t)
FM调制
Xc(t)
Xc(t)+N(t)
信道
BPF
FM解调
X(t)
C(t)பைடு நூலகம்
N(t)
图 3-1 频率调制系统框图 2)解调原理: ①频率调制的非相干解调（鉴频法）鉴频器的作用是输出一个与输入信号频率成线性关系的信号，包括斜率鉴频器、锁相环鉴频器、频率负反馈解调器等类型，理想鉴频器可以等效成带微分器的包络检波器。
-3-
通信原理课程设计
(5)强大的仿真能力：Multisim 既可对模拟电路或数字电路分别进行仿真，也可进行数模混合仿真，尤其是新增了射频(RF) 电路的仿真功能。仿真失败时会显示出错信息、提示可能出错的原因，仿真结果可随时储存和打印。
2.设计题目
2.1 模拟调制系统中 FM 的调制与解调要求：实现系统级和电路级的仿真结果并同时给出过程分析和说明，并按照学校要求撰写课程设计说明书，提交电子版和纸质的说明书及源程序代码或文件。备注：此题为传统的广播，电视通信系统中主要通信技术的原理的验证及仿真，除了进行 MATLAB 或 SystemView 环境下的系统仿真，还要进行 Multsim、Pspice 环境下的电路级仿真。得分与仿真的数量的质量成正比。 2.2 PCM 编译码。 PCM 编译码原理和基带信号的形成过程要求：实现系统级和电路级的仿真结果并同时给出过程分析和说明，并按照学校要求撰写课程设计说明书，提交电子版和纸质的说明书及源程序代码或文件。备注：此为传统 PSTN 电话网中语音模拟信号数字化后的基带数字信号格式，比较编译码前后信号的差异，并和增量调制信号做比较。
voiceoutwav8bitwav声道wav波形audioratesetruntimeaudioplayeron打开播放器inputfromt4outputportt4端口输入0口输出token413仿真结果分析通信原理课程设计图42xt处的时域波形图43xt处的频域波形图44xct的时域波形图通信原理课程设计45xct的频域波形46nt的时域波形图47xctnt的时域波形图通信原理课程设计48解调后未滤波波形图49xt的时域波形图410xt的频域波形图通过对仿真图形分析可以得出这次仿真中输入与输出有轻微失真其原因可以概括为两点

FM的MATLAB调制解调

FM的MATLAB调制解调通信原理仿真实验报告实验名称： FM调制及解调姓名：专业：年级：学号：201X年X ⽉X⽇FM 调制及解调设输⼊信号为()cos 2m t t π= ，载波中⼼频率为 10c z f H =，VCO 的压控振荡系数为 5/z H V ，载波平均功率为1W 。

试画出：●已调信号的时域波形；●已调信号的振幅谱；●⽤鉴频器解调该信号，并与输⼊信号⽐较。

⼀、程序代码clear allt0=2;tz=0.0001; %时间向量精度 fs=1/tz; %设定抽样频率 t=[-t0:tz:t0]; %产⽣时间向量kf=5; %设定压控振荡器系数 fc=10; %设定载波频率kd=0.8; %设定鉴频增益/鉴频器灵敏度 m_fun=cos(2*pi*t);int_m(1)=0; %对m_fun 积分 for i=1:length(t)-1int_m(i+1)=int_m(i)+m_fun(i)*tz; endx=sqrt(2)*cos(2*pi*fc*t+kf*int_m); %调制信号 y=m_fun.*kd*kf; %解调信号 z=-sqrt(2)*(2*pi*fc+kf*m_fun).*sin(2*pi*fc*t+kf*int_m); Nf=4096*32;M=fft(m_fun,Nf); %对原始信号快速傅⾥叶变换 f=[0:1:Nf-1]./Nf.*fs;X=fft(x,Nf); %对已调信号快速傅⾥叶变换 Y=fft(y,Nf); %对解调信号快速傅⾥叶变换figure(1); %⽣成原始信号的时域图形 plot(t,m_fun(1:length(t)),'linewidth',2); title('原始信号的时域图形');xlabel('时间/s');legend('m(t)')figure(2); %⽣成原始信号的频域图形h1=plot(f,abs(fftshift(M))/max(abs(M)),'linewidth',1);title('原始信号的频域图形');xlabel('频率/Hz');legend('M(f)');figure(3); %⽣成已调信号的时域图形plot(t,x(1:length(t)),'linewidth',2);title('已调信号的时域图形');xlabel('时间/s');legend('x(t)');figure(4); %⽣成已调信号的频域图形plot(f,abs(fftshift(X))/max(abs(X)),'linewidth',1); title('已调信号的频域图形');xlabel('频率/Hz');legend('X(f)');figure(5); %鉴频微分电路输出plot(t,z(1:length(t)),'linewidth',2);title('鉴频微分电路输出的时域图形');xlabel('时间/s');legend('z(t)');figure(6); %⽣成解调信号的时域图形plot(t,y(1:length(t)),'linewidth',2);title('解调信号的时域图形');xlabel('时间/s');legend('y(t)');figure(7); %⽣成解调信号的频域图形plot(f,abs(fftshift(Y))/max(abs(Y)),'linewidth',1); title('解调信号的频域图形');xlabel('频率/Hz');legend('Y(f)');⼆、实验结果与分析（1）已调信号的时域波形时间/s时间/s时间/s调频信号的⼀般表达式为：()cos[()]c fx t A t K m dωττ=+?，已知()cos2m t tπ=，2c cw fπ=，10c zf H=,5/f zK H V=,由于载波平均功率为1W，故A=由于5/f zK H V=，调制波形的频率变化不明显，对⽐第⼆、三图可知，fK越⼤时（第三张图25/f zK H V=），调制现象更加明显。

ASK调制与解调电路设计

ASK调制与解调电路设计调制与解调电路是无线通信中的重要组成部分，用于将信息信号转换为适合传输的高频信号，并在接收端将高频信号还原为原始信息信号。

接下来将详细介绍调制与解调电路的设计。

一、调制电路设计：调制电路主要用于将低频信息信号调制到高频载波上进行传输，常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。

1.AM调制电路设计：AM调制主要包括信号放大、频率变换、调幅和输出滤波等环节。

具体设计步骤如下：(1)信号放大：将输入的低频信号经过放大电路进行放大，一般使用运放进行放大。

(2)频率变换：将放大后的信号通过频率变换电路转换为所需的高频信号，常见的频率变换方式有上、下变频和乘法变频等。

(3)调幅：将频率变换后的高频信号经过调幅电路进行调幅，常用的调幅电路有晶体二极管调制器和集成电路调制器等。

(4)输出滤波：将调幅后的信号通过低通滤波器进行滤波，去除高频噪声和杂波。

2.FM调制电路设计：FM调制是将信息信号的频率变化转换为载波频率的变化，并将其用于传输。

FM调制电路的设计步骤如下：(1)信号放大：将输入的低频信号经过放大电路进行放大，使用运放或差动放大电路进行放大。

(2)频率变换：将放大后的信号通过频率变换电路转换为所需的高频信号，常见的频率变换方式有上、下变频和乘法变频等。

(3)调频：将频率变换后的高频信号进行调频，一般采用三角调制电路进行调频。

(4)输出滤波：将调频后的信号经过低通滤波器进行滤波，去除高频噪声和杂波。

3.PM调制电路设计：PM调制是将信息信号的相位变化转换为载波相位的变化，并将其用于传输。

PM调制电路的设计步骤如下：(1)信号放大：将输入的低频信号经过放大电路进行放大，使用运放或差动放大电路进行放大。

(2)频率变换：将放大后的信号通过频率变换电路转换为所需的高频信号，常见的频率变换方式有上、下变频和乘法变频等。

(3)调相：将频率变换后的高频信号进行调相，一般采用集成电路调相器进行调相。

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调制解调系统设计与仿真.doc

重庆邮电大学移通学院《FM调制与解调电路的设计》课程设计2012 级电子信息工程专业 06111202 班级题目FM调制解调电路的设计姓名王优学号2012213176指导教师曹礼华2016年4 月15 日内容摘要在日常应用中FM广泛应用于电视信号的传输、卫星和电话系统等。

FM调制解调电路的设计主要是通过对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM调制原理和FM电路调制解调的基本过程，学会建立FM调制模型并利用集成环境下的M文件，对FM调制解调电路进行设计和仿真，并分别绘制出它的基带信号，载波信号，及已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过以上信道和调制解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果的波形对比来分析此仿真调制与解调电路的正确性以及噪声对信号解调的影响。

在本课程设计中，系统开发平台为Windows XP，使用的工具软件为M ATL AB 7.0。

在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。

通过本课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。

从而了解FM调制解调系统的优点和缺点，有利于以后设计应用。

关键词解调；M ATL AB仿真；信噪比；FM；调制一、MATLAB软件简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB和mathematica、maple并称为三大数学软件。

FM模拟调制与解调

电子信息与通信学院实验报告实验名称FM信号的调制与解调课程名称通信原理姓名顾康学号U201413323日期2017/3/14 地点成绩教师徐争光1 实验目标本实验完成了对音乐信号的FM 调制与解调。

要达到的效果是让音乐信号经历了调制、信道传送、解调的过程后仍能不失真地播放。

2 调制与解调原理2.1 调制角度调制信号的一般表达式为：()cos[()]m c s t A t t ωϕ=+式中：A 为载波的恒定振幅；[()]c t t ωϕ+为信号的瞬时相位，记为()t θ；()t ϕ为相对于载波相位c t ω的瞬时相位偏移；d[()]/dt c t t ωϕ+是信号的瞬时角频率，记为(t)ω；而d ()/dt t ϕ称为相对于载频c ω的瞬时频偏。

所谓频率调制（FM ），是指瞬时频率偏移随调制信号()m t 成比例变化，即d ()()dtf t K m t ϕ= 式中：f K 为调频灵敏度。

这时相位偏移为：()()ft K m d ϕττ=⎰，代入角度调制信号的一般表达式，可得调频信号为：()cos[()]FM c f s t A t K m d ωττ=+⎰以下为FM 调制的代码：2.2解调由于非相干解调对NBFM 信号及WBFM 信号均适用，所以采用非相干的解调方法。

调频信号的一般表达式为：()cos[()]c f x t A t K m d ωττ=+⎰ 则解调输出应为：()()d f y t K K m t =这就是说，调频信号的解调是要产生一个与输入调频信号的频率呈线性关系的输出电压。

完成这种频率-电压转化关系的器件是频率检波器，简称鉴频器。

下图描述了一种振幅鉴频器进行相干解调的特性与原理框图。

限幅器的作用是消除信道中的噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏，带通滤波器（BPF ）是让调频信号顺利通过你，同时滤除带外噪声及高次谐波分量。

微分器和包络检波器构成了具有近似理想鉴频特性的鉴频器。

微分器的作用是把幅度恒定的调频波()x t 变成幅度和频率都随原始信号()m t 变化的调幅调频()d s t ，即()()()sin d c f c f s t A K m t t K m d ωωττ⎡⎤⎡⎤=-++⎣⎦⎣⎦⎰包络检波器则将其幅度变化检出并滤去直流，再经低通滤波后即得解调输出()()d f y t K K m t =式中：d K 为鉴频器灵敏度（V/(rad/s)）以下为解调部分代码：3实验难点与解决方案实验中我先尝试最简单的AM方式，但是结果十分不理想，噪声的干扰太大。

基于MATLAB的模拟信号频率调制(FM)与解调分析.

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电信指导教师：工作单位：武汉理工大学题目：信号分析处理课程设计－基于MATLAB的模拟信号频率调制（FM）与解调分析初始条件：1.Matlab6.5以上版本软件；2.先修课程：通信原理等；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、利用MATLAB中的simulink工具箱中的模块进行模拟频率（FM）调制与解调，观察波形变化2、画出程序设计框图，编写程序代码，上机运行调试程序，记录实验结果（含计算结果和图表等），并对实验结果进行分析和总结；3、课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括：⑴目录；⑵理论分析；⑶程序设计；⑷程序运行结果及图表分析和总结；⑸课程设计的心得体会（至少800字，必须手写。

）；⑹参考文献（不少于5篇）。

时间安排：周一、周二查阅资料，了解设计内容；周三、周四程序设计，上机调试程序；周五、整理实验结果，撰写课程设计说明书。

指导教师签名： 2013 年 7月 2 日系主任（或责任教师）签名： 2013年 7月 2日目录1 Simulink简介 (1)1.1 Matlab简介······················································错误！未定义书签。

4.2 频率调制与相位调制及解调电路

图4.2.3 调频波的解调
鉴频器的输出电压uΩ与输入调频信号瞬时频偏∆f的关系，可用图4.2.4所示的鉴频特性曲线表示。由于曲线形状近似S，一般称为S曲线。所谓鉴频跨导gd是指在S曲线的中心频率f0附近，输出电压u Ω与频偏∆f的比值，gd又叫鉴频灵敏度，它表示单位频偏所产生输出电压的大小。鉴频曲线越陡，鉴频灵敏度越高，说明在较小的频偏下就能得到较大的电压输出。鉴频频带宽度B是指鉴频特性接近于直线的频率范围，如图4.2.4所示。一般要求B大于输入调频波频偏的两倍。在频带宽度B内，鉴频特性只是近似线性，因此鉴频器也存在着非线性失真。
显然，调制电压愈大，则失真愈大。为了减小失真，调制电压不宜过大，但也不宜太小，因为太小则频移太小。应兼顾二者，一般取调制电压比偏压小一半多，即
U Ωm U 偏 ≤0.5
（4.2.11）
4．调频波的解调从调频波中取出原来的调制信号，称为频率检波，又称鉴频。完成鉴频功能的电路，称为鉴频器。在调频波中，调制信号包含在高频振荡载波信号的频率变化量中，所以要求鉴频器的输出信号与输入调频波的瞬时频移为线性关系。鉴频器包含两部分，一是借助于谐振电路将等幅的调频波转换成幅度随瞬时频率变化的调幅调频波；二是用二极管检波器进行幅度检波，以还原出调制信号。由于调制信号的最后检出是利用高频振幅的变化，这就要求输入的调频波本身“干净”，不带有寄生调幅。否则，这些寄生调幅将混在转换后的调幅调频波中，使最后检出的信号受到干扰。为此，在输入到鉴频器前的信号要经过限幅，使其幅度恒定。
图4.2.5 调相波形随调制信号的变化情况
2．调相波的解调从调相波中取出原来的调制信号，称为相位检波，又称鉴相。完成鉴相功能的电路，称为鉴相器。在调相波中，调制信号包含在高频振荡载波信号的相位变化量中，所以调相波的解调任务就是要求鉴相器输出信号与输入调相波的瞬时相位变化为线性关系。电路结构方框图与调频波的解调类似。

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调频与解调原理

二,调频立体声编码 MPX=(L+R)+38KHZ*(L-R)+19KHZ
立体声广播频谱图
导
载
L+R 频 L-R 频 L-R
下边带上边带
辅助通信通道
15 19 23
38
53 59
75
f(KHZ)
立体声广播信号的产生
左声道
Ｌ－Ｒ
－
Ｌ
右声道Ｒ
38Ｋhz振荡器
除２
Ｌ＋Ｒ
衰减
去调频发射机
立体声广播的解调
单位以M调频的一些基本参数计算
Stereo Separation：立体是声分离度 VL=Vin , VR=0 Sep. = 20 log [V / L(Demod) V ] R(Demod)
Channel Balance：声道平衡度 VL=VR=Vin C.B. = 20 log [V / L(Demod) V ] R(Demod)
½ (L+R)
L
LPF 0-15KHZ
来自鉴频信号
BPF 23-53KHZ
导频滤波 19KHZ
＊２
LPF 0-15KHZ
－
½ ((L-R)
R
AGND
4
AVDD
7
GND_VCO 11
GND_PA 12
VDD_PA 14
VDD_VCO 15
DGND 18
DVDD 24
SELTC_PIN
REX
1
32
X’TAL_SEL S3 S2 S1 S0 OSCOUT
31 30 29 28 27
26
OSCIN 25
SINGLE TO
DIFEERENTIAL

基于multisim的fm锁相环调制与解调

现代通信技术基于multisim的FM调频电子线路设计与仿真姓名：苟浩学号：100610103系别：10级电子信息工程一·实验目的及实验内容1，熟练了解fm调频调制及解调的相关原理及方法。

2，熟练掌握multisim的根底及使用方法。

二·实验仪器pc 一台三·实验原理本次仿真采用锁相环原理调制直接调频电路的振荡器中心频率稳定度较低,而采用晶体振荡器的调频电路, 其调频范围又太窄。

采用锁相环的调频器可以解决这个矛盾。

其构造原理如图1所示。

首先在Multisim 软件中构造锁相环的仿真模型( 图1) 。

根本的锁相环由鉴相器( PD) 、环路滤波器( LP) 和压控振荡器( VCO) 三个局部组成。

图中,鉴相器由模拟乘法器A 1 实现, 压控振荡器为V3 , 环路滤波器由R1 、C1 构成。

图1锁相环调频电路的原理框图锁相环是一种自动相位控制系统, 广泛应用于通信、雷达、导航以及各种测量仪器中。

锁相环及其应用电路是通信电子电路课程教学中的重点内容, 但比拟抽象, 还涉及到新的概念和复杂的数学分析。

因此无论是教师授课还是学生理解都比拟困难。

为此, 我们将基于Mult isim 的锁相环应用仿真电路引入课堂教学和课后实验。

实践证明, 这些仿真电路可以帮助学生对相关内容的理解, 并为进展系统设计工作打下良好的根底。

锁相环的应用电路很多, 这里介绍锁相环调频、鉴频电路。

仿真模型如图2,。

图2 锁相环仿真模型解调仍然采用锁相环用锁相环可实现调频信号的解调, 其原理框图如图4-11 所示。

为了实现不失真的解调, 要求锁相环的捕捉带必须大于调频波的最大频偏, 环路带宽必须大于调频波中输入信号的频谱宽度。

图4-11 锁相环鉴频电路的原理框图四·实验数据调制原理图上为调制信号下为原始信号解调原理图上为解调信号下为调制信号五·参考文献杨完全现代通信技术四川大学出版社谭博学集成电路原理及应用电子工业出版社周选昌高频电子线路电子工业出版社【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】。

一种通用宽带FM解调电路的设计

本文第二节先简要介绍了本设计所实现的宽带ＦＭ解调电路的工作原理和模块框图，然后详细介绍各个模块的电路结构和仿真结果；第三节介绍芯片版图的设计，第四节讨论了流片测试结果；最后进行了简要的总结。
２宽带ＦＭ解调电路
本设计实现的宽带ＦＭ解调电路结构如图１所示，主要模块包括前置放大器、锁相环ＰＬＬ（混频器、环路滤波器ＬＰＦ、压控振荡器Ｖｃ０）、自动增益控制ＡＣ，Ｃ、自动频率控制ＡＦＣ。
Ｖ２ＰＶ２ＮＶ１ＰＶｌＮ
ＶＯＰＶｏＮ
（ｂ）Ｖｃ（ｐａｒｔ）＞％
：铝
。…
《飞厂＼，＼＾／＼／＼＾／＼八八，＼／、／１＼八厂＼＾／＼／＼／＼ｐ
ｚ●。 ●●
》”
星舅
冀
ＯＯ
●．Ｏ
０．Ｏ
１２
ｔ’ｍ
ｌ‘
∞
（ｃ）ｙｃ（ｐａｒｔ）＜ＶＬ
Ｆｉｇ．８
图８ＡＦＣ特性曲线ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＡＦＣｃｉｒｃｕｉｔ
８是ＡＦＣ对应不同情况下输出电压的仿真曲线。
１６２
王建国等：一种通用宽带ＦＭ解调电路的设计
八八厂、／＼八厂、／＼厂＼／、，＼厂＼八／、厂＼厂＼／、八八／、／、（ａ）ｕ＜Ｖｃ＜ＶＨ
本振信号成分，也不含射频信号成分，因而有较少的毛刺，而且由于开关对采用差分形式，本振输入端和射频输入端也有很好的隔离。此外，电阻作负载的结构简单，不会引入非线性，而且具有很宽的带宽。为了衰减除中频外的其他频率成分，在电路中用一个电容与电阻并联组成一个低通滤波网络来滤除高频成分。采用Ｇｉｌｂｅｒｔ单元构成混频器，其电路结构如图１０所示。仿真得到的鉴相器电路增益约为０．５Ｖ／ｒａｄ。
ａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＦＣ）ｗｅｒｅａｌｓｏｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉｎｔｏｔｈｅｃｈｉｐ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｈａｄａｈｉｇｈｒｅｃｅｉｖｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．

完整版FM调制与解调

FM 调制与解调系统一、目的FM 在通信系统中的使用非常广泛。

FM 广泛应用于高保真音乐广播、电视伴音信号的传输、卫星通信和蜂窝电话系统等。

本设计主要是利用MATLABS 成环境下的M 文件，编写程序来实现FM 调制与解调过程，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出相干解调后解调基带信号的时域波形。

该设计使用系统开发平台为 Windows XP ,程序运行平台使用Win dows XP,程序设计语言采用MATLAB 运行程序完成对FM 调制和解调结果的观察。

通过该本次设计，达到了实现 FM 信号调制和解调系统的仿真目的。

二、工作原理与计算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。

对于任何个通信系统，均可视为由发送端、信道和接收端三大部分组成（如图1所示）。

图1通信系统一般模型信息源的作用是把各种信息转换成原始信号, 生适合传输的信号，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（解发送设备的作用产调）到原来的频率范围，这就是解调的过程。

调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。

而解调是将位于载频的信号频谱再搬回来，并且不失真地恢复出原始基带信号。

在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。

2.1 FM调制原理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。