精品课件-通信电子线路(宋依青)-通信电子线路(宋依青)第6章

调相信号的数学表达式 uPM (t ) U m cos[ct K pu (t )]
2.参数
角频率的最大偏移（最大频偏）
调相指数（最大相移| ） (t ) |max
Kp
|
du (t ) dt
|max
mp | (t ) |max K p | u (t ) |max
讨论：调频信号与调相信号的比较
调载相波时信号：m p k pU m 与调制信号频率无关。
2. 最大频率偏移——频偏
FM
f k f U m
与调制信号的幅度成正比， 与其频率无关
PM
p m p k pU m
12
FM与PM的共同点
频偏（即最大频率偏移） 足：
=m
与调制指数m 之间都满
13
表6－1 调频信号和调相信号比较（单音调制）
cos(mf sin t ) 1 sin(mf sin t ) mf sin t
uFM (t ) U m cos ct U m sin ct mf sin t
Um
cosct
1 2
mfU m[cos(c
)t
cos(c
)t]
2.宽带调频（WBFM）：mf >>1
uFM (t ) U m [cosct cos(mf sin t ) sin ct sin(mf sin t )]
信
数据
号
载波信号（高频信号）：
uc Uc cos(ct )
（等幅）高频正弦波振荡信号
已调(波)信号（高频信号）： 经过调制后的高频信号：
uFM (t ) U m cos[ct K f u (t )dt ]
6
6.2角度调制与解调原理
6.2.1.调角信号的时域特性
1.调频信号：
非线性调制：①频率调制 ②相位调制
载波信号的瞬时频率随调制信号线性变化。 Kf——调频系数，是一个由调频电路决定的常数。 瞬时相位
(t ) (t )dt ct K f u (t )dt
调频信号的数学表达式
uFM (t ) U m cos[ct K f u (t )dt ]
相关参数
角频率的最大偏移（最大频偏）
| (t ) |max K f | u (t ) |max
cccooosss[[[((34(ooo))tttt)m最最mkk大大okfftfUF频相s0|ikuu偏位nFs(： ：i(t0nt)tut|)mda(xttt)dokt]FUoo]]o
m
kmf Uf m kF |
t
0
u
(t
)dt
|
max
U co(st[) ototkkppuu((t )t) oo ] U cos[ot k pU cos t o
第6章 模拟角度调制与解调电路
6.1 概述 6.2 角度调制与解调原理 6.3调频电路 6.4 鉴频电路 6.5角度调制和解调电路的实用电路举例 6.6 集成调频、鉴频电路芯片介绍
6.1 概 述
回顾问题：（第5章 调幅系统概念） 1. “调制”与“解调”的过程如何实现？ 2. “调制”与“解调”的方式有哪些？ 3. “调制”对应的波形特征？ 4.调制器、解调器在无线电收发系统中的位置？
非线性调制中，瞬时频率和瞬时相位之间的关系
设载波 uc (t) Um cos(ct ) Um cos[ (t)，] 调制后
瞬时频率
(t) d (t)
瞬时频率是瞬时相位的导数
瞬时相位
dt
(t) (t)dt 瞬时相位是瞬时频率的积分
调频波及其数学表达式
定义
FM : (t) c K f u (t) c (t)
U
cos[
m
oktp
| dmu (pt dt
c) os t |max k
pU
o
]
m k pU
m p m k p | u (t ) |max
]
mf
k fU
kF
U
mp
k
pU
k
pU
11
调频与调相的关系——总结
1. 调制指数
调频时
mf
f
k f U m
与调制信号振幅成正 比，频率成反比。
2
1. “调制”与“解调”的过程:
低频人信号
高频信飞号机 （载（波载）体）
控制
调装 载飞波机的的参参数数（（如如幅重度、频 制载 率量、、相速位度）等）
载已有调人波的飞机 解卸 调载
低频信号人
还原
3
2. 调制的方式:
低频信号
控制
调
高频信号
载波的参数
制
（载波）
幅度 频率 相位
相角
已调波 幅度调制（简称“调幅”，AM）
U m cos[ct mp cos t ]
u (t )
单音调制时的调频和调相信号波形 uc (t )
t
t
(t ) t
(t)
(t)
c
c
t
t
uFM (பைடு நூலகம் )
uPM (t )
t
t
6.2.2调角信号的频谱
讨论单音调制的情况
uFM (t ) U m cos[ ct mf sin t ] 1.窄带调频 U（mN[BcFoMs） c：t mcfo<s<(1mf sin t ) sin ct sin( mf sin t )]
如果设载波： uo (t ) U cos(ot o )
调制信号： u (t ) U cos t
FM波
PM波
(1) 瞬时频率：
(5) 表达式:
uFM
(t
)
U
(t)
cos (t
)
o
(2) 瞬时相位：
kF
u
(t
)
uPM
(t)
(t)
U
o k cos (
p
t
du ( ) dt
t
)
t
U U U
调频指数（最大相移）
mf | (t ) |max K f | u (t )dt |max
2.调相信号
1.定义
PM : (t ) ct Kpu (t ) ct (t )
载波信号的瞬时相位随调制信号线性变化。
Kp——调相系数，取决于调相电路。
瞬时频率
(t)
d (t)
dt
c
Kp
du (t ) dt
角度调制
频率调制（简称“调频”，FM） 相位调制（简称“调相”，PM） 4
2.解调的方式：
低频信号
控制
调
高频信号
载波的参数
制
（载波）
幅度 频率 相位
调调幅幅波波 调调频频波波 调调相相波波 解 调
低频信号
检波 鉴频 鉴相 5
3.总结：
调制信号（低频信号）： 需要传输的电信号
语言
（原始信号） 图像
调频信号
调相信号
瞬时频率 瞬时相位
(t) c K f u (t)
(t) ct Kf u (t)dt
(t
)
c
Kp
du (t) dt
(t ) ct K pu (t )
最大频偏 最大相移 数学表达式
KfUm
mf
U m cos[ ct mf sin t ]
mp KpUm