第五章 通信原理(角度调制a)
【第5章】角度调制原理
cos(m f sin t ) 1 sin( m f sin t ) m f sin t u FM ( t ) U m cos c t U m s in c t m f s in t 1 U m cos c t m f U m [cos( c ) t cos( c ) t ] 2
t0
t
频率调制和相位调制都使载波信号的瞬时相位受到调变，统称为角度调制。 频率调制使载波信号的频率随调制信号线性变化 相位调制使载波信号的相位随调制信号线性变化
角度调制电路是频谱的非线性变换电路
调角波的时域表达式
• FM波定义与时域表达
(t ) c k f u (t ) c (t )
假如： • 载波电压为： u
sinA的导数是cosA，而cosA的导数是 -sinA
• 调制电压为： u (t ) U m cos t
c
(t ) U cm cos ct
(t ) c k f u (t ) c k f U m cos t
m FM (t ) c t k f u (t )dt c t 0 c t m f sin t
第五章 角度调制原理
• 何谓“角度调制”？
• 角度调制是指用调制信号控制载波的频率偏移量，或者相位偏移量， 从而使载波总相角被调制的调制方式。
uc (t ) U cm cos t U cm cos (t )
d (t ) (t ) dt
(t ) (t )dt t
用频率为F(Hz)的正弦信号调制一个振幅为4V,频率为 f c 的载 波,分别产生一个普通AM波和一个FM波(其振幅仍为4V).要求: (1)若FM波最大频偏恰为普通AM波带宽的4倍,求 m f (2)若同一负载电阻上AM波的平均功率是FM波的1.18倍,求 ma
高频第5章角度调制与解调
第八节：鉴频电路
相位检波器(鉴相器)(一)
由模拟相乘器加低通滤波器构成
根据模拟相乘器输入波形不同，相位检波器的线性(指输出电压大小和两个输入电压之间相位差的关系)范围也不同
设两个输入为：
则乘法器的输出为：
经低通滤波器滤出高频分量后：
故在 附近， 和 有近似线性 关系
采用间接调频时，受到非线性限制的不是相对频偏，也不是绝对频偏，而是最大相移，即调相系数
3
扩展线性频偏的方法：间接调频
频率解调的基本原理和方法
第七节：频率解调的基本原理和方法
调频-调幅变换法
调频-调相变换法
脉冲计数法
利用锁相环电路进行鉴频
本章介绍前三种方法，第四种方法将在下一章介绍
单失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
单谐振回路的通用谐振曲线
定义鉴频灵敏度：
则推导可得：
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(一)
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(二) 第八节：鉴频电路 故鉴频灵敏度： 随输入调频波的幅度增大而增大 随器件工作点的提高而有所增大 随工作频率的升高而降低 正比于右式中各分子项 将 对 求导数，可得 时，有最大鉴频灵敏度： 因此，如果将调频信号的中心频率选在 处，则在频偏不大时，可以得到较为对称的调频-调幅变换
双失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
第八节：鉴频电路 双失谐回路斜率鉴频器由两个单失谐回路斜率鉴频器连接而成 设上下两组谐振回路分别调谐于 并对称处于调频波的载频两边，且：
双失谐回路斜率鉴频器：原理(二)
鉴频电路 注意：只有从A，B两点间取出鉴频电压才是失真较小的对称波形。单独任一点对地的波形都是失真比较大的不对称波形
：调频波的调频系数，其物理意义是调频波的最大附加相移
角度调制讲解课件
雷达系统中的角度调制技术
雷达系统中的角度调制技术主要用于 实现目标的方向估计和跟踪，从而提 高雷达的探测精度和抗干扰能力。
在雷达系统中，角度调制技术还可以 用于实现信号的加密和解密，提高系 统的安全性。
角度调制的基本原理
01
角度调制是利用载波的相位信息 传输信息的方式，通过改变载波 信号的相位来传递信息。
02
角度调制的基本原理是将输入信 号与一个载波信号相乘，得到调 相波，调相波的相位随输入信号 的幅度变化而变化。
角度调制的分类
01
02
03
04
调相（PM）
载波相位随输入信号的幅度变 化而变化。
频偏
载波频率偏离标称值会导致信 号质量下降，需要进行频率校正。
多径干扰
由于传输路径不同导致的多径 干扰会影响信号的解调性能，
需要进行抗干扰处理。
04
角度制技的
无线通信中的角度调制技术
无线通信中的角度调制技术主要用于实现信号的定向传输和接收，从而提高信号的 抗干扰能力和传输质量。
通过调整信号的传输方向，角度调制技术可以实现多路信号的并行传输，提高频谱 利用率和通信容量。
通过使用与发送端同步的载波信号来解调接收到的调频或调相信号，同步解调法 适用于长距离传输和噪声环境下的解调。
角度调制信号的质量评估
信噪比（SNR）
信噪比是信号功率与噪声功率 的比值，信噪比越高，信号质
量越好。
失真
角度调制信号在传输过程中可 能受到非线性失真、互调失真 等影响，这些失真会影响信号 质量。
与虚拟现实技术的融合 结合虚拟现实技术，利用角度调制技术实现更加 真实的虚拟场景渲染，提供更加沉浸式的虚拟现 实体验。
大学课程通信原理第5章-模拟调制系统课件
调制信号：原始基带信号
模拟调制：调制信号取值连续 数字调制：调制信号取值离散
正弦波模拟调制
载波：携带调制信号的信号
正弦波调制：正弦型信号作为载波 脉冲调制：脉冲串作为载波
正弦波数字调制 脉冲模拟调制 脉冲数字调制
2
1 调制的定义和分类(2)
正弦波模拟调制
调制信号：模拟信号：m(t)
0 0
A 2
M
c
M
c
已调信号的频谱是调制信号频谱的线性搬移。
线性调制
4
2.1 幅度调制的原理(2)
幅度调制器的一般模型
mt
ht
sm t
ht H
cos ct
sm t m t cos ct h t
Sm
1 2
M
c
M
c
H
m t ,ht 不同
双边带调幅(DSB) 标准调幅(AM)
载波分量
DSB分量
m ' t
sAM t
m0
S AM
m0
c
c
1 2
M
'
c
M
'
c
where m ' t M ' .
12
2.1 幅度调制的原理(8)
调幅系数
m ' t
AM
max 1 m0
已调信号的包络与调 制信号成比例变化.
m't
sAM t
m0
m0 m '(t )
sAM t m0 m '(t)
单边带调幅(SSB)
残留边带调幅(VSB) 5
常规调幅AM：H(ω)为全通网络，m(t) 有直流成 分。
通信原理(第5章)
2、若m(t)的频带限于 w wc 则:
H m(t ) cos( wct ) m(t ) sin( wct ) H m(t ) sin( wct ) m(t ) cos( wct )
ˆ (t ) jM ( w) sgn( w) F m
ˆ ( w) 3、M
载波信号
频域表达式
SAM(ω) = πA0[δ(ω －ωc) +δ(ω +ωc )
6
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
时域波形图
m(t) t A0 + m( t ) cosωct t t
当满足条件： |m(t)|max ≤ A0 时，其包络与调制信号的 波形相同，因此用包络检 波法可以容易地恢复原始 调制信号。
20
5.1 幅度调制（线性调制）的原理
一般情况下SSB信号的时域表达式 调制信号为任意信号时SSB信号的时域表达式为
1 1 ˆ (t )sin ct SSSB (t ) m(t ) cos ct m 2 2
式中，
m( ) ˆ (t ) m d t ˆ ( ) 1 m m(t )=- d t 1
1 = 2
1 2 Am
cos(ωc+ ωm)t + Am cos(ωc -ωm)t
1 -2 1 +2
上边带信号的时域表达式
Amcosωm t cosωc t Amcosωm t cosωc t
Amsinωm t sinωc t Amsinωm t sinωc t
下边带信号的时域表达式
SUSB(t) =
BDSB = 2 fH
② 功率：
PDSB
1 2 Ps m (t ) 2
现代通信原理技术和仿真第5章 模拟角度调制系统
第5章 模拟角度调制系统
由此可以看出，式(5.24)与第4章中的AM信号的频谱密度 函数具有相似的形式，即
SAM()A0[(0)(0)] 12[F(0)F(0)]
两者都有载波分量，也有围绕载频的两个边带。不同之处是： NBFM信号频谱的正负分量分别乘上了因式1/(ω－ω0)和 1/(ω+ω0)，并且NBFM信号的负频率边带分量有180°的相位翻 转。因此，NBFM信号有与AM信号相同的带宽，均为基带信 号f(t)最高频率的两倍。
(t)0tKF
t
f(t)dt
瞬时角频率为
(5.10)
(t)dd(tt)0KFf(t)
(5.11)
即调频信号的瞬时相位θ(t)与基带信号f(t)的积分呈线性关系， 瞬时角频率ω(t)与基带信号f(t)呈线性关系。
10
第5章 模拟角度调制系统
角度调制系统中，无论是调频还是调相，都用瞬时相位偏
第5章 模拟角度调制系统
第5章 模拟角度调制系统
5.1 角度调制的基本概念 5.2 调频信号频谱分析与卡森(Carson)带宽 5.3 调频信号的产生与解调 5.4 调频系统的抗噪声性能分析 5.5 预加重和去加重技术对噪声特性的改善 5.6 频分复用 5.7 模拟调制系统的应用实例 本章仿真实验举例 习题
移的最大值j(t)|max来定义调制指数，记为DFM及DPM。当基带
信号f(t)为简谐振荡时， DFM及DPM分别记为βFM及 βPM。 为了加深对上述关系式的理解，下面以基带信号f(t)是简
谐振荡为例来讨论其调制情况。
11
第5章 模拟角度调制系统
设基带信号f(t)为
f(t)Amcom st
由式(5.4)可得此时的调相信号为
角度调制知识点总结归纳
角度调制知识点总结归纳一、角度调制的基本原理角度调制是通过改变载波信号的相位或频率来传输信息的调制技术。
在角度调制中，载波信号的频率或相位会随着基带信号的变化而发生改变，从而携带了基带信号的信息。
角度调制的基本原理可以用下面的数学表达式来表示：\(s(t) = A_c \cdot \cos(2\pi f_c t + \phi(t))\)式中，\(s(t)\)表示角度调制后的信号，\(A_c\)表示载波信号的振幅，\(f_c\)表示载波信号的频率，\(\phi(t)\)表示基带信号调制的相位或频率变化。
通过改变相位或频率，我们就可以实现角度调制。
二、调频调制和调相调制的实现方式在角度调制中，常用的调制方式包括调频调制（Frequency Modulation，FM）和调相调制（Phase Modulation，PM）。
它们的实现方式如下：1. 调频调制（FM）在调频调制中，带调制信号的频率变化导致了载波信号的频率变化。
调频调制的数学表达式如下：\(\phi(t) = 2\pi k_f \int_0^t m(\tau) d\tau\)式中，\(k_f\)表示调制指数，\(m(t)\)表示基带信号，\(\phi(t)\)表示载波信号的相位变化。
2. 调相调制（PM）在调相调制中，带调制信号的相位变化导致了载波信号的相位变化。
调相调制的数学表达式如下：\(\phi(t) = \phi_c + k_p \cdot m(t)\)式中，\(\phi_c\)表示载波信号的初始相位，\(k_p\)表示调制指数，\(m(t)\)表示基带信号，\(\phi(t)\)表示载波信号的相位变化。
通过调频调制和调相调制，我们可以实现角度调制，从而将基带信号的信息传输到载波信号中。
三、调制指数和带宽的关系调制指数是衡量基带信号对载波信号相位或频率变化的影响程度的参数。
在调频调制中，调制指数\(k_f\)与带宽的关系如下：\(\Delta f = k_f \cdot f_m\)式中，\(\Delta f\)表示频率偏移，\(f_m\)表示基带信号的最高频率分量。
通信原理第5章(樊昌信第七版)剖析
DSB调制器
sDSB t m t cos ct
条件： m t 0
m t
cos ct
sDSB t
1 SDSB M c M c 2
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100 ）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
AM
m(t ) max A0 m 2 (t ) „ A0 2 故AM „ 50% AM功率利用率低！
载波 ---不含有用信息 ，却“浪费”大部分的发射功率。 当然，
AM正是利用这种“浪费”去换取解调的“便宜”，即包检。
边带 ---包含有用信息m(t)， 满调幅时，边带功率最大。
定义调幅系数 m（用百分比表示时，又称调幅度） ——反映基带信号改变载波幅度的程度：
12
AM信号的缺点
sAM t A0 cos c t m t cos ct
AM信号功率：
PAM
A02 m 2 (t ) Pc Ps 2 2 载波功率 边带功率
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
调制效率(功率利用率)：
通信电子线路-角度调制与解调(new)
瞬时角频率：即 (t) 的时间导数值为
(t)
d (t )
dt
c
kp
dvΩ (t) dt
c
Δ (t )
按调制信号的时间导数值规律变化。
(3)调频信号 矢量长度：恒值 Vm
转动角速度：在载波角频率 c 上叠加按调制信号规律 变化的瞬时角频率 (t) = kfv(t) 。调频信号的一般表达式
)
1
Pav
Vm2 2
J
2 n
(
M
f
n
)
调制时P的av 载 V波2m2功即率当，其V值m 一与定Mn时f无，关调。频波的平均功率等于未
改变 Mf 可引起载波分量和各边频分量之间功率的重新
分配，但不会引起总功率的改变。
而调幅信号平均功率不仅与 Vm 还与 Ma 有关，且随着
Vm 和 Ma 增大而增大
Pav
例 1：在调频广播系统中，按国家标准规定 (fm)max = 75 kHz， Fmax = 15 kHz，通过计算求得
BWCR
2[(fm )max Fmax
1]Fmax
180 kHz
BW0.01= 2LFmax = 2 8 15 kHz = 240 kHz
因此，实际选取的频谱宽度为 200 kHz，即二值的折中
② 调频和调相均是由无限频谱分量组成的已调信号， 它没有确定的频谱宽度，工程上根据一个准则来确定有效的 频谱宽度，且其值与 M 的大小密切相关。
③ v (t) = Vmcos(ct + Mpcos t + 0)
按调制信号对时间的导数值变化的调频信号
单音调制时，尽管两种已调信号的 (t) 和 (t) 均为 简谐波，但 m 随 Vm 和 的变化规律不同。
通信原理第5章(樊昌信第七版)
s p t sVSB t 2 cos ct
sVSB t
sp t
LPF
sd t
S p S VSB c S VSB c
S VSB
c(t ) 2 cos c t
1 M c M c H 2
SSB信号的特点
优点之一是频带利用率高。传输带宽为AM/DSB的一半：
BSSB BAM / 2 f H
因此，在频谱拥挤的通信场合获得了广泛应用，尤其在 短波通信和多路载波电话中占有重要的地位。
优点之二是低功耗特性，因为不需传送载波和另一个边 带而节省了功率。这一点对于移动通信系统尤为重要。
m
m(t ) max A0
m<1 正常调幅 m>1 过调幅
m=1 临界状态，满调幅（100）
A m(t )
A
0
A m(t )
A m(t )
A
A
t
0
t
0
t
sAM (t )
sAM (t )
sAM (t )
0
t
t
t
m 1
m 1
m 1
高调幅度的重要性！
AM
Ps m 2 (t ) PAM A02 m 2 (t )
幅度调制 频率调制 相位调制
m(t )
调制器
sm (t )
按载波信号 c(t)的类型分
连续波调制 脉冲调制
c(t )
7
本章研究的模拟调制方式：
——是以正弦信号 c(t ) A cos(c t ) 作为载波的
通信原理(第五章)模拟调制系统
n i =1
mi cos wit
有 m ˆ (t ) = å
n i =1
mi sin wit
二、幅度调制的原理（6）(VSB）
残留边带(VSB) ：信号带宽B介于单边带(SSB)信号和双边带 (DSB)信号之间。 如何确定残留边带滤波器的特性H(ω )？ 先考虑如何解调，即如何从接收信号中来恢复原基带信号？ 设采用同步解调法进行解调，其组成方框图如图5-8 输入信号为 Sm(w) = 1 [ M (w - wc) + M (w +wc)] H (w)
2 (5.1 - 24)
载波为：
s(t ) = cos wct ? S (w) p [d (w +wc) +d (w - wc)]
1 1 [ Sm(w) * S (w)] = [ M (w + 2wc) + M (w)] H (w + wc) 2p 4 1 + [ M (w) + M (w - 2wc )] H (w - wc ) (5.1 - 26) 4
max max
- [ m(t )] min +[ m(t )] min
二、幅度调制的原理（5）(SSB）
SSB信号：
在DSB调制信号的基础上，仅保留一个边带。 将图5-4中的带通滤波器设计成如图5-5b所示的传输特 性。将产生上边带信号，相应的频谱如图5-5c所示。 信号带宽B=fx，其中fx是信号的最高频率)。 如何描述？产生下边带SSB信号的理想低通滤波器可表 示为： ì 1 t >0 ï 1
sm(t ) = A0 cos wct + m(t )cos wct
Sm(w) = p A0[d (w - wc) +d (w +wc)] +
第5章-角度调制与解调概要
C1 ：很大，隔直电容作用，对开路 C2 ：高频滤波电容(对高频短路，对开路) L1 ：高频扼流圈 应满足： | VQ | Vm
27
5.3 调频的方法
瞬时振荡角频率为:
(t)
1 LCj
1
L
(1
C jQ
m cost
)
c (1 m cos t) 2
调制特性方程
c
1 LC jQ
是静态工作点(v
间接调频：对调制信号先积分后调相
( fC 较稳定，但频偏小)
23
5.3 调频的方法
变容二极管直接调频
利用变容二极管电容受反向外加电压控制来实 现调频。
变容二极管
+
–
Cj
cj
cj0 (1 v
)
VD
Cj0 ：反向电压v = 0 时的结电容 VD ：PN结内建电位差( 很小)（势垒电容）
：电容的变化指数 ＝1/3 缓变结 ＝1/2 突变结 >1 超突变结
(t) 1
LC
C
C1
C2C j C2 C
j
C1
C2
(1
C2C jQ m cost
)
C jQ
C1、C2 的引入，使Cj 对回路总电容的影响减小，从而c 的稳定性提高，但最大角频偏m减小,调制灵敏度kf下降。
31
5.3 调频的方法
实际电路常采用变容二极管部分接入回路的方式， 而且将变容二极管作为压控电容接入LC振荡器中, 就组成了LC压控振荡器。一般可采用各种形式的 三点式电路。
6
5.1 调角波的性质
(t)=ct+ kpv(t)
相偏(t)
调相指数(最大相偏)mp
通信原理课件
这就是宽带调频的带宽。
当任意限带信号调制时，上式中fm是调制信号的最高频率， mf是最大频偏 f 与 fm之比。 例如，调频广播中规定的最大频偏f为75kHz，最高调制 频率fm为15kHz，故调频指数mf ＝ 5，由上式可计算出此 FM信号的频带宽度为180kHz。
22
角度调制原理
角度调制原理
频域表示式 利用以下傅里叶变换对
m(t ) M ( ) cos c t [ ( c ) ( c )] sin c t j [ ( c ) ( c )]
m(t )dt
1 M ( c ) M ( c ) [ m(t )dt ] sin c t 2 c c
按照上两式画出的频谱图和矢量图如下：
15
角度调制原理
频谱图
M
m
ω
16
角度调制原理
矢量图
上边频
m
下边频
载波
m
上边频
载波
下边频 (a) AM
m
(b) NBFM m
在AM中，两个边频的合成矢量与载波同相，所以只有幅度 的变化，无相位的变化； 而在NBFM中，由于下边频为负，两个边频的合成矢量与载 波则是正交相加，所以NBFM不仅有相位的变化，幅度也有很 小的变化。 这正是两者的本质区别 。 由于NBFM信号最大频率偏移较小，占据的带宽较窄，但是 其抗干扰性能比AM系统要好得多，因此得到较广泛的应用。 17
2
角度调制原理
相位调制(PM)：瞬时相位偏移随调制信号作线性变化，即
(t ) K p m(t ) 式中Kp － 调相灵敏度，含义是单位调制信号幅度引起PM信号 的相位偏移量，单位是rad/V。
通信原理（第七版）-樊昌信-第五章-模拟通信系统-重要知识点
通信原理（第七版）-樊昌信-第五章-模拟通信系统-重要知识点1.调制的⽬的：（1）将信号转换为适合在信道中传输的已调信号；（2）实现多路复⽤，提⾼信道利⽤率；（3）改善系统抗噪声性能；2.调制⽅法：2.1 滤波法：Sm（t）= [ m（t）· coswc·t ] * h（t）；2.2 移像法：Sm（t）= Si（t）· coswc·t + Sq（t） · sinwc·t；其中：Si（t） = m（t） * hi（t）；Sq（t） = m（t） * hq（t）；hi（t） = h（t）· coswc·t；hq（t） = h（t）·sinwct；3.AM（hi（t） = 1；hq（t） = 0）：3.1 调制框图：3.2 表达式：为了将原始信号的波形通过包络描述出来，必须将其移动到x轴之上，即：A0 >= |m（t）max| or 调幅指数：m = |m（t）max| / A <= 13.3 因为调制将信号搬移到远处，⼜因为信号频谱本⾝就有x轴左右对称，那么其已调信号带宽为：B = 2*fH3.4 看3.2得到前半部分的功率是（注意：开始m（t）功率为Pm）：后半部分类推得AM信号的平均功率：3.5 那么其调制效率或者功率利⽤率：3.6 噪声：Nt = n0/2 *2Bbpf = n0 * Bbpf = 2*n0*fm3.7 解调器输⼊噪声⽐：Si / Ni = (Ps+ Pc)/2*no*fm3.8 解调器输出：3.8.1 噪声与信号：噪声：经过低通，去直流之后，N0 = 1/4 * Ni（因为n0（t） = 1/2 * nc（t））信号：经过低通，去直流之后，S0 = 1/4 * Pm = 1/2 * Ps（因为：m0（t） = 1/2 * m（t））3.8.2 输出信噪⽐：So/No = （ 1/2 * Ps ）/（1/4 * Ni）3.9 调制增益：GAm = （So/No ）/（Si / Ni ） = 2*ps/（Pc + Ps）100%调制时候即A = |m（t）|max ：调制效率 = （A0²/2） / （A0²/2 + A0²） = 1/3调制增益 GAm = 2/3（观察3.5与3.9）3.10 门限效应：⾮相⼲解调器（包络检波）的⾮线性解调作⽤引起的，使⽤⾮相⼲解调时候，⼩信噪⽐，使得输出信噪⽐不是随着输⼊信噪⽐减⼩⽽减⼩，⽽是急剧恶化的现象；3.11 优缺点：缺点：功率利⽤率低；优点：包络检波电路简单，解调器输出信号为有⽤信号的2倍；应⽤：中短波调幅⼴播；4.DSB-SC将AM的A0给去掉，就没Pc了；4.1 信号：4.2 带宽：2*fm4.3 输⼊信噪⽐：Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni4.4 输出信噪⽐：So/No = （ 1/2 * Ps ）/（1/4 * Ni）（相⼲解调，⾳译包络不能反应m（t）了）4.5 调制增益GDsb = 24.6 调制效率：14.7 优缺点：缺点：相⼲解调电路复杂；优点：调制效率⾼；应⽤：作为SSB、VSB信号的基础；5.SSB：⽤滤波器滤出⼀个边带；5.1 信号：5.2 带宽：B = fm（因为是单边带）5.3 输⼊信噪⽐：Si / Ni = = Ps / 2*no*fm = Ps / Ni5.4 输出信噪⽐：So/No = （ 1/4 * Ps ）/（1/4 * Ni）（因为是单边带，功率减半）5.5 调制增益 GSsb = 15.6 调制效率：15.7 优缺点：优点：带宽减少了⼀半，节省发射功率；缺点：都相移pi/2很困难；6.VSB： 介于SSB与DSB的折中（哈哈，⼈⽣的⼤道理啊）6.1 信号（我们由解调器我们的解调⽅式及我们需要的信号波形，逆推出H（w）满⾜的关系式）：Svsb（w） = H（w）* SDsb（w）6.⾓度调制：6.1 ⼀般表达式：6.2 单⾳调频： 将m（t）信号表达式带⼊其FM信号的定义式⼦中去得： Δf = Kf * Am / 2pi 最⼤频偏6.2.1 带宽：6.2.2 G：（⼤信噪⽐）（⼩信噪⽐）6.2.3 预加重与去加重：预加重：因为上图，在信道噪声介⼊之前，⼈为提⾼信号的⾼频分量，使得信噪⽐上升；去加重：将⾼频噪声衰减，增强低频信号分量（因为调频⼴播中⾳乐、语⾳在低频）7.补充：。
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t
t
(a)
(a)调相信号波形
(b)
(b) 调频信号波形
13
FM信号非相干解调原理
sFM (t) Acos[ct KFM m(t)dt]
sFM(t) 带通
微
包络
低通
滤波 器
分 器
检波 器
sd(t)
滤波 器
鉴频器
dsFM (t) dt
A[c
K FM
m(t)]sin[ct
K PM
dm(t) dt
s
(t
PMΒιβλιοθήκη )Acos[c
K PM
dm(t)]t]
dt
5
频率调制（FM）信号
（瞬时频偏与调制信号成线性变化）
瞬时频率偏移 KFM m(t) 瞬时角频率 (t) c KFM m(t)
sFM (t) A cos[c KFM m(t)]t
瞬时相位 (t) ct KFM m(t)dt 瞬时相位偏移 KFM m(t)dt
A cos[c
KPM Am
d cosmt ]t
dt
A cos[c PM m sin mt]t
其中，PM KPM Am 为调相指数
11
sPM(t ) A cos[ct KPM Amcosmt]
瞬时相位
(t) ct PM cosmt
sPM(t ) A cos[ct KPM m(t)]
瞬时相位 (t) ct KPM m(t) 瞬时相偏 t KPMm(t)
瞬时角频率
(t)
c
K PM
dm(t) dt
瞬时频偏
最大瞬时频偏
PM
KPM
dm(t) dt max
最大瞬时相偏 PM KPM m t max
最大瞬时相偏 最大瞬时频偏
PM KFM f tdt max
FM KFM f t max
sFM (t) A cos[ct KFM m(t)dt]
6
调频与调相的关系
s
(t
PM
)
A
cos[c
K PM
dm(t
) ]t
]
dt
sFM (t) A cos[ct KFM m(t)dt]
9
单音调频信号的频带宽度
卡森公式:
WFM 2nmaxm 2( 1 FM )m
或
BFM 2( 1 FM ) fm 2( fmax fm )
10
例2：单音调相信号
调制信号 m(t) Am cosmt
已调信号(PM)
sPM(t ) A cos[ct KPM Amcosmt]
SSB/FM
第五章 模拟调制(二)
5.3 非线性(角度) 调制
基本概念 调频信号表达式 调相信号表达式 单音调制 调频信号的产生与解调方法
5.6 频分复用FDM 4.6 复合调制与多级调制
1
5.3 角调制与线性调制
调制的载波参量不同 线性调制已调信号的频谱是调制信号频谱的 线性搬移；而角调制已调信号的频谱不是调 制信号频谱的线性搬移 线性调制占据带宽窄，频率利用率高，但抗 干扰能力差；角调制频带利用率低，但抗干 扰能力强。
K FM
m(t)dt]
sd (t) KFM Am(t)
14
4.5 频分复用（FDM）
复用：若干路独立的信号在同一信道中传输
按照频率区分信号的方法称为频分复用FDM
m1(t) LPF
×
SPF1
f1
…
…
+
信道
mn(t) LPF
×
SPF1
fn
15
频分复用FDM(续)
信道
m1(t)
BPF
×
LPF
f1
mt 调频 sFM t mt
直接调频
mt 调相 sPM t mt
直接调相
mtdt
积分
调相
sFM t
间接调频
dmt
sPM t
微分 dt 调频
间接调相
7
例1：单音调频信号
调制信号 m(t) Am cosmt
已调信号(FM)
sFM (t) A cos[c KFM Amcosmt]t
瞬时相位
(t) ct (t)
瞬时相位偏移 瞬时角频率 瞬时频率偏移
(t )
(t )
d (t ) dt
c
d (t)
dt
d (t )
dt
s(t )
A0
c osc
d t
dt
t
4
相位调制（PM）信号
（瞬时相偏与调制信号成线性函数关系）
瞬时相偏 FM sin m t
瞬时角频率 (t) c FMm cosmt
c KFM Am cosmt
瞬时频偏
FM m co s m t
最大瞬时频偏 FM FM m K FM Am
最大瞬时相偏
FM
FM
KFM Am
m
瞬时角频率 瞬时相偏
瞬时频偏 最大瞬时频偏 最大瞬时相偏
(t) c pMm sin mt
PM cosmt
PMm sinmt
PM
PM m
PM
PM
KPM Am
12
f(t)
f(t)
t
t
ω (t)
ω (t)
t wc
SPM (t)
t SFM (t)
…
…
BPF
×
LPF
mn(t)
fn
16
fci1 fci fm fg
m
m m
m g
c1 c2
c3
17
4.6 复合调制及多级调制
复合调制：对同一载波进行两种或更多种的 调制，对应的基带调制信号可以不止一个；
幅度、相位调制
多级调制：对同一基带调制信号实施两次或 更多次的调制过程，所采用的调制方式可以 相同，也可以不同。
2
基本概念
角度调制信号：任何一个正弦信号，如果幅度不变， 而角度可变，则称为角度调制信号，可表示为
s(t ) A cos[ t]
瞬时相位 (t)
瞬时角频率
t
d t
dt
t tdt
3
角度调制信号表达式
s(t ) A0 cos[ct (t)]
Acosct KFM
t 0
Am
c
os
mtdt
A cos[ct FM sinmt]
其中， FM
K FM Am
m
为调频指数
8
SFM t A cos[ct FM sin mt]
瞬时相位 (t) ct FM sin mt