第6章角度调制与解调PPT课件
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角度调制讲解课件
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在移动通信网络中,角度调制技术可以用于实现智能天线和波束成形,增强用户信 号的接收质量,并有效降低干扰和噪声。
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。
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。
角度调制及解调
![角度调制及解调](https://img.taocdn.com/s3/m/b07282467dd184254b35eefdc8d376eeaeaa17ff.png)
软件开发环境选择
选择合适的软件开发环境,如MATLAB、C 等。
软件测试与验证
对软件程序进行测试和验证,确保软件工作 正常。
角度调制系统的优化建议
硬件优化
采用高性能的硬件设备,提高系统的处理能 力和稳定性。
系统集成优化
优化系统集成方案,降低系统复杂度和成本。
软件优化
优化软件算法,提高系统的处理速度和精度。
角度调制的基本原理
01
相位调制
通过改变载波信号的相位角度来传递信息。根据不同的相位偏移,可以
表示不同的信息符号。
02
调相方式
常见的调相方式有绝对调相和相对调相。绝对调相是指信号的相位与一
个参考相位之间的关系,而相对调相是指两个信号相位之间的差异。
03
解调方式
解调时需要将相位信息还原为原始的信息符号。常见的解调方式有鉴相
角度调制的应用场景
01
02
03
卫星通信
在卫星通信中,由于传输 距离远,信号衰减严重, 角度调制可以提高信号的 抗干扰能力和传输质量。
移动通信
在移动通信中,由于用户 数量多、环境复杂,角度 调制可以更好地满足用户 高速数据传输的需求。
军事通信
在军事通信中,由于通信 环境恶劣,抗干扰能力要 求高,角度调制是一种重 要的通信方式。
性能指标
衡量抗干扰性能的主要指标包括干扰抑制比(ISR)和共信道抑制能力。干扰抑制比表示系统抑制干扰信号的能 力,共信道抑制能力则表示系统在不同干扰环境下仍能保持正常工作的能力。提高抗干扰性能需要采取有效的抗 干扰措施和技术,如扩频技术、频域滤波等。
05 角度调制系统的实现
硬件实现方案
硬件设备选择
性能指标
最新第6章角度调制与解调ppt课件
![最新第6章角度调制与解调ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/50ae51e783c4bb4cf7ecd1d0.png)
❖ 解:由(6-15)式可知,调相信号的频偏与调制信 号频率成正比,调相指数与调制信号频率无关。
❖
❖
❖ 6.3 调频电路 ❖ 实现频率调制的方式一般有两种:一种是直接调
频,另一种是间接调频,相应有直接调频电路和间 接调频电路两种电路形式。 ❖ 6.3.1 调频电路的主要性能指标 ❖ 1.调频线性 ❖ 调频电路输出信号的瞬时频偏与调制电压的关系 称为调频特性,理想调频特性应该是线性的。
❖ n为偶数时,上、下边频分量相位相同;n为奇数 时,上、下边频分量相位相反。
❖ (2)当M确定后, 各边频分量的振幅随n的增加 ,总趋势是减小,但不是单调减小,而有高低起伏 ,且有时候会为零。
❖ (3)载频分量的振幅有可能为正值也可能为负 值,在个别M 值(如M=2.405、5.520)时,载频 分量振幅为零。
产生频偏与相偏。 ❖ 区别在于: ❖ (1) 二者的频率和相位变化的规律不一样。 ❖ (2)调频信号的调频指数Mf与调制频率有关,调相
信号的最大频偏与调制频率有关。
表6-1 调频信号与调相信号时域参数比较
时域参数
调频信号
调相信号
❖
❖
❖
❖ 图6-7给出了宗数为M的n阶第一类贝塞尔函数曲 线,表6-2给出了M为几个离散值时的贝塞尔函数值 。
第6章角度调制与解调
❖ 6.1 从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 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 数字信号调制与解调 ❖ 6.6 实训
❖ 6.1从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 调频(FM),是用调制信号控制高频载波的瞬
时频率,使其按调制信号的变化规律变化,振幅 保持不变化。
❖ L+R信号和L-R信号送入矩阵电路加减运算输出 L左声道信号和R右声道信号。
❖
❖
❖ 6.3 调频电路 ❖ 实现频率调制的方式一般有两种:一种是直接调
频,另一种是间接调频,相应有直接调频电路和间 接调频电路两种电路形式。 ❖ 6.3.1 调频电路的主要性能指标 ❖ 1.调频线性 ❖ 调频电路输出信号的瞬时频偏与调制电压的关系 称为调频特性,理想调频特性应该是线性的。
❖ n为偶数时,上、下边频分量相位相同;n为奇数 时,上、下边频分量相位相反。
❖ (2)当M确定后, 各边频分量的振幅随n的增加 ,总趋势是减小,但不是单调减小,而有高低起伏 ,且有时候会为零。
❖ (3)载频分量的振幅有可能为正值也可能为负 值,在个别M 值(如M=2.405、5.520)时,载频 分量振幅为零。
产生频偏与相偏。 ❖ 区别在于: ❖ (1) 二者的频率和相位变化的规律不一样。 ❖ (2)调频信号的调频指数Mf与调制频率有关,调相
信号的最大频偏与调制频率有关。
表6-1 调频信号与调相信号时域参数比较
时域参数
调频信号
调相信号
❖
❖
❖
❖ 图6-7给出了宗数为M的n阶第一类贝塞尔函数曲 线,表6-2给出了M为几个离散值时的贝塞尔函数值 。
第6章角度调制与解调
❖ 6.1 从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 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 数字信号调制与解调 ❖ 6.6 实训
❖ 6.1从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 调频(FM),是用调制信号控制高频载波的瞬
时频率,使其按调制信号的变化规律变化,振幅 保持不变化。
❖ L+R信号和L-R信号送入矩阵电路加减运算输出 L左声道信号和R右声道信号。
《角度调制及解调》课件
![《角度调制及解调》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/417d40afafaad1f34693daef5ef7ba0d4a736dbe.png)
四进制相移键控(QPSK)
解释QPSK调制技术的工作原理, 讨论其在高速通信中的优势和限 制。
八进制相移键控(8PSK)
介绍8PSK调制技术的特点和应 用,探究其在无线通信系统中的 性能和效率。四、解调方式1
同步解调
介绍同步解调技术的原理和方法,讨论其在信号解码中的作用和挑战。
2
相干解调
详细解释相干解调技术的工作原理,探究其在数字信号处理中的优势和适用范围。
《角度调制及解调》PPT 课件
了解角度调制及解调的原理、应用场景,以及不同调制和解调方式的优缺点。 掌握误码率分析方法和该技术的发展前景。
一、引言
角度调制及解调是一种重要的通信技术,用于将模拟信号转换为数字信号, 并实现信号的传输和解码。本章将介绍其定义和应用场景。
二、角度调制原理
奈奎斯特采样定理
介绍奈奎斯特采样定理的原 理和意义,对模拟信号进行 合理采样以确保信号的完整 性和准确性。
模拟信号的频谱
解释模拟信号的频谱特性, 探讨频谱分析在角度调制中 的重要性。
广义正交振幅调制
介绍广义正交振幅调制 (GMSK)的原理,讨论其 在现代通信中的应用和优势。
三、调制方式
二进制相移键控(BPSK)
详细说明BPSK调制技术的原理, 探讨其在数字通信领域的重要性 和应用。
七、参考资料
• 文献推荐 • 网络资源
3
径向基网络解调
介绍径向基网络解调算法的概念和应用,探讨其在信道估计和解调中的创新性和 效果。
五、误码率分析
• BER计算方法 • 码间干扰的影响 • 多径、多普勒效应对误码率的影响
六、总结
1 优点
说明角度调制及解调的优势和益处,以及其在现代通信系统中的重要性。
第六章-角度调制与解调
![第六章-角度调制与解调](https://img.taocdn.com/s3/m/683c50bc18e8b8f67c1cfad6195f312b3069eb43.png)
(1 U EQ u
c ost )
CQ (1 m cost)
m U /(EQ u ) U / EQ ,称为电容调制度,它表示 结电容受调制信号调变的程度。
3. 变容二极管全接入调频电路
Cc
Rb1 C0
Cc
VD
Rb2
L
Re
Ec
Lc
+
u
-
Cb
L
Cj
EQ
Cc
(a)
(b)
变容管作为回路总电容全部接入回路
频率变化的快慢。
m :相对于载频的最大角频偏(峰值角频偏)
fm m 2 :最大频偏
m k f U :k f 是比例常数,表示U 对最大角频偏的控制 能力,单位调制电压产生的频率偏移量,称为调频灵敏度。
mf m fm F :调频波的调制指数 。m f 与U成正比, 与 成反比。
调频波的频谱 1.调频波的展开式
鉴频器
1.定义:调频波的解调称为频率检波或鉴频(FD), 调相波的解调称为相位检波或鉴相(PD)。
鉴频器是一个将输入调频波的瞬时频率 (f 或频偏 f )
变换为相应的解调输出电压 uo的变换器。
2.鉴频器的主要性能指标:
uo
(1)鉴频器中心频率 f 0
uom ax
(2)鉴频带宽 Bm
f
uo
变换器
fB
m mc / 2 2m ( / 2 1)m2c / 8
二次谐波失真系数:
Kf2
2 m m
1 ( 1)m
42
Cj
Cj
CQ
o
uo
t
EQ
t
(a)
变
f
f
容
通信原理第7版第6章PPT课件(樊昌信版)
![通信原理第7版第6章PPT课件(樊昌信版)](https://img.taocdn.com/s3/m/d5d90c94cf2f0066f5335a8102d276a201296076.png)
系统的传递函数
描述线性时不变系统的数 学模型,表示输入和输出 之间的关系。
03
CATALOGUE
模拟调制系统
调制的定义与分类
调制的定义
调制是一种将低频信号加载到高 频载波上的技术,以便通过信道 传输。
调制的分类
调制可以分为模拟调制和数字调 制两大类。模拟调制是指用连续 变化的模拟信号去调制载波的幅 度、频率或相位。
章节概述
本章将介绍数字调制的基本原理和技术,包括振幅调制、频 率调制和相位调制等。
通过学习本章,学生将能够了解数字调制的基本概念、原理 和技术,掌握数字调制系统的性能分析和设计方法,为进一 步学习通信系统的其他相关内容打下基础。
02
CATALOGUE
信号与系统
信号的分类与特性
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้
03
周期信号
线性调制系统(AM、FM)
AM(调幅)调制
AM调制是通过改变载波的幅度来传 递信息的一种调制方式。在AM调制 中,低频信息信号叠加在载波上,并 通过信道传输。
FM(调频)调制
FM调制是通过改变载波的频率来传递 信息的一种调制方式。在FM调制中, 低频信息信号用来控制载波的频率变 化,从而实现信息的传输。
有效性
衡量通信系统传输有效信息的 能力,通常用传输速率或频谱
效率来表示。
可靠性
衡量通信系统传输信息的可靠 程度,通常用误码率(BER) 或信噪比(SNR)来表示。
实时性
衡量通信系统传输实时信号的 能力,通常用延迟时间来表示
。
安全性
衡量通信系统保护信息传输安 全的能力,通常用加密和认证
技术来表示。
误码率(BER)计算
高频角度调制与解调课件
![高频角度调制与解调课件](https://img.taocdn.com/s3/m/17b02da7112de2bd960590c69ec3d5bbfd0ada81.png)
雷达和感知系统
除了通信领域,高频角度调制与 解调技术在雷达和感知系统中也 有广泛应用,用于目标检测、定 位和跟踪。
未来发展方向和挑战
更高的频谱效率和可靠性
随着通信技术的发展,对高频角度调制与解调技术的频谱效率和 可靠性提出了更高的要求。
复杂信号处理和算法优化
为了实现更高效和可靠的数据传输,需要进一步研究和优化高频角 度调制与解调的信号处理算法。
同步解调的解调效果较好,但实现较为复杂,而包络 检波法实现简单,但解调效果受信噪比影响较大。
调相信号解调是将调相信号还原为原始信号的 过程。
同步解调需要使用到载波同步信号,而包络检波 法则不需要。
解调技术比较
调频信号解调和调相信号解调各有优缺点,适 用于不同的应用场景。
在信噪比较高、对解调效果要求较高的场合, 相干解调较为适用;在信噪比较低、对解调速 度要求较高的场合,非相干解调较为适用。
现信息的传递。
调频调制的特点:调频波的带宽与调制 信号的带宽成正比,因此调频调制具有
较大的抗干扰能力和较好的信噪比。制是一种通过改变载波的相位来传递信息的方式。
02
调相调制是将调制信号(如音频信号)作为输入,通过改变振荡器的相位来产 生调相波。在调相过程中,载波的相位随调制信号的幅度变化而变化,从而实 现信息的传递。
卫星通信
卫星通信是高频角度调制的另一个重要应用领域。通过将 调制信号加载到高频载波上,实现信号的卫星间传输。在 卫星通信中,高频角度调制技术可以提高信号的传输效率 和抗干扰能力,确保卫星信号的可靠性和稳定性。
卫星通信中,高频角度调制技术广泛应用于卫星电视广播 、卫星电话通信等领域。通过高频角度调制技术,可以将 信号从地面发送到卫星上,再由卫星转发到其他地区,实 现全球范围内的通信和信息传输。
角度调制与解调-PPT文档资料
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12
以单音调制波为例
调频
调制信号 v ( t ) V cos t Ω Ω
( t ) k V cos Ωt 瞬时频率 0 f
k V f ( t ) t sin Ωt 瞬时相位 0 0
已调频信号
k V f a ( t ) V cos( t sin Ωt ) 0 0 0
D ( t ) k v ( t ) p
最大相移,即相偏,表示为 D m p 调制指数 k ( t)max pv d d 瞬时频率 ( t ) [ t k v ( t ) ] k v ( t) 0 p 0 0 p d t d t d 频偏 D ( t ) k v ( t) p p d t max
t t
t 0
0
t
(t )
(t )
实轴
9
0
( t ) V cos( t ) 设调制信号为vΩ (t), 载波信号 v o 0 0 0
调频
瞬时频率
( t ) k v ( t ) 0 f
ω0是未调制时的载波中心频率;kfvΩ (t)是瞬时频率相对于ω0的 偏移,叫瞬时频率偏移,简称频率偏移或频移。可表示为
m Ω D
14
以单音调制波为例
( t ) V cos t 调制信号 v
( t ) k V cos Ωt 调频 瞬时频率 0 f
瞬时相位
k V f ( t ) t sin Ωt 0 0
kfV D f mf
调相 瞬时相位 ( t ) t k V cos Ωt 0 p 0
t 0
max
以单音调制波为例
调频
调制信号 v ( t ) V cos t Ω Ω
( t ) k V cos Ωt 瞬时频率 0 f
k V f ( t ) t sin Ωt 瞬时相位 0 0
已调频信号
k V f a ( t ) V cos( t sin Ωt ) 0 0 0
D ( t ) k v ( t ) p
最大相移,即相偏,表示为 D m p 调制指数 k ( t)max pv d d 瞬时频率 ( t ) [ t k v ( t ) ] k v ( t) 0 p 0 0 p d t d t d 频偏 D ( t ) k v ( t) p p d t max
t t
t 0
0
t
(t )
(t )
实轴
9
0
( t ) V cos( t ) 设调制信号为vΩ (t), 载波信号 v o 0 0 0
调频
瞬时频率
( t ) k v ( t ) 0 f
ω0是未调制时的载波中心频率;kfvΩ (t)是瞬时频率相对于ω0的 偏移,叫瞬时频率偏移,简称频率偏移或频移。可表示为
m Ω D
14
以单音调制波为例
( t ) V cos t 调制信号 v
( t ) k V cos Ωt 调频 瞬时频率 0 f
瞬时相位
k V f ( t ) t sin Ωt 0 0
kfV D f mf
调相 瞬时相位 ( t ) t k V cos Ωt 0 p 0
t 0
max
高频第6章角度调制与解调ppt课件
![高频第6章角度调制与解调ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/ea34571c4693daef5ff73d88.png)
3
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?
4
1. “调制〞与“解调〞的过程:
低频人信号
高频飞信机号 〔〔载载波体〕〕
控制
调装 载飞波机的的参参数数〔〔如如幅度、 制载
假设设载波: u o(t) U coo ts(o)
调制信号: u (t)U co ts
FM波
PM波
(1) 瞬时频率:
u
(5) FM (
t
表达式: ) U cos
((tt))okF u (t)
(2) 瞬时相位:
uPM( t)(t)U coosk(tp)ddu (tt)
U U U
16
二、调相波数学表达式——类比法
在了解调频过程与调相波数学表达式之间的关后,
根据调相过程,写出调相波数学表达式
调制信号
控制
载波信号 载波信号的相位
已调信号
调相波的相位
即:调相波
17
关键参量:
最大相移 mp kpUm 又称作 调相指数
它与调制信号的幅度成正比, 而与调制频率无关。
18
讨论:调频信号与调置信号的比较
CdC 0Cmco ts
f
1
C0
(1 Cm
1
cost) 2
[1 1
Cm
c o st
C0
2 C0
2 L(C0Cmco st)
3(Cm)2 cos2 t ...]
1
8 C0
2
LC0(1
Cm C0
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?
4
1. “调制〞与“解调〞的过程:
低频人信号
高频飞信机号 〔〔载载波体〕〕
控制
调装 载飞波机的的参参数数〔〔如如幅度、 制载
假设设载波: u o(t) U coo ts(o)
调制信号: u (t)U co ts
FM波
PM波
(1) 瞬时频率:
u
(5) FM (
t
表达式: ) U cos
((tt))okF u (t)
(2) 瞬时相位:
uPM( t)(t)U coosk(tp)ddu (tt)
U U U
16
二、调相波数学表达式——类比法
在了解调频过程与调相波数学表达式之间的关后,
根据调相过程,写出调相波数学表达式
调制信号
控制
载波信号 载波信号的相位
已调信号
调相波的相位
即:调相波
17
关键参量:
最大相移 mp kpUm 又称作 调相指数
它与调制信号的幅度成正比, 而与调制频率无关。
18
讨论:调频信号与调置信号的比较
CdC 0Cmco ts
f
1
C0
(1 Cm
1
cost) 2
[1 1
Cm
c o st
C0
2 C0
2 L(C0Cmco st)
3(Cm)2 cos2 t ...]
1
8 C0
2
LC0(1
Cm C0
第6章角度调制与解调1概要教学教材
![第6章角度调制与解调1概要教学教材](https://img.taocdn.com/s3/m/e4736f48b9f3f90f77c61b15.png)
(3).最大相移 m f kf 0 tu (t)dm t a x kfU m f
又称作调频波的调制指数mf ,
它可以大于1.
10
应用例1:
已知载波频率为100MHz,载波电压幅度为5V,
调制信号 u ( t ) c o s 2 1 0 3 t 2 c o s 2 5 0 0 t
C418
C417 + 100μH
RP401 S401 L402 4.7kΩ 1 2 3
0.1μF 10μF R404 47kΩ
R408 51kΩ
R410 3kΩ
100kΩ J401
1R04k05Ω
VT401
C407
VT402
音频输入
TP401
C404
470pF
R416 10kΩ
51pF
C401
L401 100μH
cos[ ot kpU cost o
com s[oktp|dmd u(pttc)|omsa xk tpU o ]
]
mkmfU f m kF |
t 0
u(t)dt|max
mmkppU mkp |u(t)|max
mf
k f U
kF
U
mp kpUkpU
15
三、调频与调相的关系——总结
1. 调制指数(即:最大相移)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
FM
mf
f
kfUm
与调制信号振幅UΩm成正 比,频率Ω成反比。
P载M波信号m:p kpUm 与调制信号频率Ω无关。
2. 最大频率偏移——频偏
FM f kfU mmf PM pkpU m m p
3. FM与PM的共同点: = m
第6章 角度调制与解调
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0
0
t
t
则 FM 信号为
t uFM t Ucm coscos t Ucm cos c t kf uΩ t dt 0
相移
4
单频调制时:uΩ t U Ωm cos Ωt
最大角频移
则 t c +kf U Ωm cos Ωt c +fm cos Ωt
U cm cos c t cos mf sin Ωt sin c t sin mf sin Ωt
根据贝塞尔函数理论有:
cos mf sin Ωt J 0 mf 2 J 2 n mf cos 2nΩt sin mf sin Ωt 2 J 2 n1 mf sin 2n 1 Ωt
kf U Ωm t c t sin Ωt c t mf sin Ωt Ω
uFM t U cm cos c t mf sin Ωt
调频指数 (最大相移)
fm kf U Ωm
mf
kf U Ωm fm ffm mf F Ω Ω
c t +kp uΩ t
t
c +kf uΩ t
c +fm cos Ωt
瞬时相位
t
c t k f uΩ t d t
0
t
c t +mp cos Ωt pm kpU Ωm Ω mp Ω mp kpU Ωm
uPM t U cm cos c t kp uΩ t U cm cos c t mp cos Ωt
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调频信号与调相信号的相同之处在于: (1) 二者都是等幅信号。
0
t
t
则 FM 信号为
t uFM t Ucm coscos t Ucm cos c t kf uΩ t dt 0
相移
4
单频调制时:uΩ t U Ωm cos Ωt
最大角频移
则 t c +kf U Ωm cos Ωt c +fm cos Ωt
U cm cos c t cos mf sin Ωt sin c t sin mf sin Ωt
根据贝塞尔函数理论有:
cos mf sin Ωt J 0 mf 2 J 2 n mf cos 2nΩt sin mf sin Ωt 2 J 2 n1 mf sin 2n 1 Ωt
kf U Ωm t c t sin Ωt c t mf sin Ωt Ω
uFM t U cm cos c t mf sin Ωt
调频指数 (最大相移)
fm kf U Ωm
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瞬时相位
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调频信号与调相信号的相同之处在于: (1) 二者都是等幅信号。
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❖ 相同在于:
❖ (1) 二者都是等幅信号,为高频载波的振幅。
❖ (2) 二者的频率和相位都随调制信号而变化,均 产生频偏与相偏。
❖ 区别在于:
❖ (1) 二者的频率和相位变化的规律不一样。
❖ (2)调频信号的调频指数Mf与调制频率有关,调相 信号的最大频偏与调制频率有关。
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28
表6-1 调频信号与调相信号时域参数比较
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2
❖ 6.1从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 调频(FM),是用调制信号控制高频载波的瞬
时频率,使其按调制信号的变化规律变化振幅 保持不变化。
❖ 经过频率调制的载波称为调频波。
❖ 调相(PM),是用调制信号控制高频载波的瞬 时相位,使其按调制信号的变化规律变化,振幅 保持不变化。
❖ 经过相位调制的载波称为调相波。
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3
❖ 角频率是相位角对时间的变化率,调频和调 相都会产生相位角的变化,所以调频和调相合称 为角度调制。
❖ 通信和广播一般只用调频。
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❖ 无线电广播有调幅广播和调频广播两种方式。
❖ 调幅广播的工作频段为525kHz~26MHz,传送 的语言和音乐的频率范围定为200Hz~4.5kHz。
❖ 调频广播的工作频段为88MHz~108MHz,传 送的语言和音乐的频率范围是100Hz~15kHz,比 调幅广播传送的信号的频率范围宽,所以高、低 音丰富,音色饱满。
❖ n为偶数时,上、下边频分量相位相同;n为奇数 时,上、下边频分量相位相反。
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❖ (2)当M确定后, 各边频分量的振幅随n的增加, 总趋势是减小,但不是单调减小,而有高低起伏, 且有时候会为零。
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5
❖ 导频制立体声调频广播是一种典型的调频广播制 式。
❖ 图6-1(a)、(b)所示为导频制立体声调频广 播发送系统组成框图和信号频谱。
❖ 主信道信号、副信道信号、导频信号在相加器中 混合组成立体声复合信号,对载波进行频率调制, 经高频功率放大后,由天线发射到空中向接收机传 送。
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6
(a)发送系统组成框图
❖ 送功率放大器放大后,由扬声器播放。
❖ 在调频发射系统中,立体声复合信号对载波进行 频率调制需要用调频电路;
❖ 在调频收音机中,从调频载波中解调出立体声复 合信号需要用鉴频电路。
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12
❖ 6.2角度调制与解调原理
❖ 6.2.1调角信号的时域特性
❖ 1. 调频电路和调相电路组成
❖ 频率调制用调频电路来实现,直接调频电路的组 成如图6-3所示。
0 1 0.939 0.765 0.224 -0.261 -0.397 -0.178 0.151
1
0.242 0.440 0.577 0.339 -0.066 -0.328 -0.277
2
0.030 0.115 0.353 0.486 0.364 0.047 -0.243
3
0.020 0.129 0.309 0.430 0.365 0.115
❖ 第6章 角度调制与解调电路 ❖ 本章重点 ❖ 调频和调相信号的数学表示式和波形,频偏、
相偏、调制指数、有效频带宽度的计算; ❖ 变容二极管直接调频电路和间接调频电路的工
作原理和电路组成; ❖ 石英晶体振荡器调频的电路组成; ❖ 斜率鉴频器和相位鉴频器的电路组成。
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1
❖ 6.1 从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 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 数字信号调制与解调 ❖ 6.6 实训
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15
振荡 器
调制 信号
移相 电路
可变电 抗元件
调相 输出
图6-4 调相电路组成框图
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❖
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❖
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图6-5 调频信号波. 形及瞬时频率偏移
19
❖
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❖
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21
❖
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22
❖
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23
❖
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24
❖
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25
❖
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26
图6-6 调相信号的波形. 和瞬时角频率偏移
27
❖ 4. 调频信号与调相信号时域特性的比较
4
0.003 0.034 0.132 0.281 0.391 0.358
5
0.007 0.043 0.132 0.261 0.362
6
0.001 0.011 0.049 0.131 0.246
7
0.003 0.015 0.053 0.130
8
0.004 0.018 0.057
.
35
❖ (1)调角信号由载频分量fc和无穷多组上、下边 频分量组成,这些频率分量的频率为fc±nF,振幅 为Ucm Jn(M),式中n=0,1,2,…。
时域参数
调频信号
调相信号
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❖
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30
❖
.
31
❖
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32
❖ 图6-7给出了宗数为M的n阶第一类贝塞尔函数曲 线,表6-2给出了M为几个离散值时的贝塞尔函数值。
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33
图6-7 宗数为M的n阶第一. 类贝塞尔函数曲线图
34
表6-2 宗数M为几个离散值时的贝塞尔函数值
Jn(M) n
Jn(0) Jn(0.5) Jn(1) Jn(2) Jn(3) Jn(4) Jn(5) Jn(6)
❖ 在振荡器电路中附设可变电抗元件,用调制信号 控制可变电抗元件的电抗值,使之随调制信号变化
规律变化,从而使振荡器的振荡频率随调制信号的
变化规律变化,达到调频的目的。
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13
调制信号
可变 电抗 元件
振荡 器
图6-3 调频电路组成框图
调频 输出
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14
❖ 调相电路的组成如图6-4所示。
❖ 在振荡器振荡信号产生后,在其输出端附设可变 电抗元件移相电路,用调制信号控制可变电抗元件 的电抗值,使之随调制信号变化规律变化,从而使 移相电路的移相值随调制信号的变化规律变化,达 到对振荡器振荡输出信号调相的目的。
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10
❖ 鉴频输出信号送到双声道立体声恢复电路后 分为3路。
❖ 一路由低通滤波器取出L+R信号, ❖ 另一路由带通滤波器取出L-R双边带调幅信号, ❖ 第三路有调谐电路取出19kHz导频信号。
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❖ 导频信号2倍频为38kHz副载波,对L-R双边带 调幅信号同步检波,取出L-R信号。
❖ L+R信号和L-R信号送入矩阵电路加减运算输出 L左声道信号和R右声道信号。
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7
(b)复合信号频谱
图6-1 导频制调频立体声广播发送系统组成与信号频谱
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8
❖ 调频广播接收机即调频收音机,由天线、FM 接收电路、双声道立体声恢复电路、功率放大器 和扬声器组成,如图6-2所示。
❖ FM接收电路包括高频放大、混频、中频放大、 鉴频等电路。
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9
图6-2 调频广播接收机电路组成