角度调制与解调电路(1)PPT
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第5章_角度调制与解调(1)
：
双失谐回路斜率鉴频器：原理(二) 第 双失谐回路斜率鉴频器：原理(
八 节 ： 鉴 频 电 路
： 失
鉴频 失
集成电路中应用的斜率鉴频器
第 八 节 ： 鉴 频 电 路
VT5C11 ,C21的 成 的 VTC L1 ,3 ,L, 6 4 L1的 , C2的 成 3 , C4 , C1 用 C 器 VT1 ,VT2 电
Qω LC1 | Kϕ |= 1+ ξ 2 π ϕ = 2 − arctan ξ
频器
频 相 ϕ = 90° 频 频 相 90° 相位
相位检波型相位鉴频器(三) 相位检波型相位鉴频器(
相位检波器(鉴相器)( 相位检波器(鉴相器)(
波器 相 器 相 器 ( 相位 ) 波器 波
)
ω f (t ) = ω0 + S f uΩ (t )
频
瞬时频率和附加相位( 瞬时频率和附加相位(二)
相 相 瞬时 相位
相
uC (t ) = U cm cos(ω0t + ϕ0 ) ϕ (t ) = ω0t + ϕ0
第 一 节 ： 角 度 调 制 的 基 本 概 念
ϕ p (t ) = ω0t + S p uΩ (t ) + ϕ0
延时法形成脉冲式电路( 延时法形成脉冲式电路(二)
延时时 时 鉴频
第 八 ： 鉴 频 电 路 节
鉴频器
f < f m = 1/ 2τ d
时频
频
脉冲计数式鉴频器( 脉冲计数式鉴频器(三)
器 脉冲式
第 八 ： 鉴 频 电 路 节
uω
τk
u1
u2
u3
uΩ u4
鉴频 频 频
角度调制与解调 ppt课件
二、间接调频原理
载波的瞬时相位为：
t
(t)0 (t) (t)0 (t) k p0 v (t)d t
调相器输出信号为：
v0(t)V 0cos[0tkp0 tv (t)dt]
第十章
§10.3 调频方法概述 二、间接调频原理
角度调制与解调
载波 振荡器
缓冲级
调频波输出 调相器
积分器
优点：载波振荡器独立，故中心频率稳定度可很高。 缺点：可能得到的最大频偏较小，而电路要复杂些。 调制信号
使 (t)，v就(t)实现了直接调频。
例如，载波由LC正弦振荡器产生，
0
。1如果能够用调制信号去控
LC
制其中的电感L或电容C，并使 或 正L 比于 C ，则就实v 现( t了) 直接调
频。
优点：电路较简单，最大频偏较大。 缺点：中心频率稳定度不够高。
第十章 角度调制与解调
§10.3 调频方法概述
二、间接调频原理
第十章
§10.6 间接调频
角度调制与解调
载波 振荡器
缓冲级
调频波输出 调相器
间接调频的载波振荡器是独立的，故中心频率 的稳定度可以很高。因而广泛用于广播发射机和 电视伴音系统中。
积分器
调制信号
间接调频的关键在于如何实现对载波的调相。
第十章 角度调制与解调
§10.6 间接调频
调相器是一个以LC调谐回路为负载的高频电压放大器，把变容二极管部
三、调频波和调相波的频谱和频带宽度
频带宽度：
若将小于未调制载波振幅10％的边频分量略去不计，则频谱宽度 可由下列近似公式计算：
BW 2 m f 1 F
由于
mf
kfVf F
B W 2 f F
载波的瞬时相位为：
t
(t)0 (t) (t)0 (t) k p0 v (t)d t
调相器输出信号为：
v0(t)V 0cos[0tkp0 tv (t)dt]
第十章
§10.3 调频方法概述 二、间接调频原理
角度调制与解调
载波 振荡器
缓冲级
调频波输出 调相器
积分器
优点：载波振荡器独立，故中心频率稳定度可很高。 缺点：可能得到的最大频偏较小，而电路要复杂些。 调制信号
使 (t)，v就(t)实现了直接调频。
例如，载波由LC正弦振荡器产生，
0
。1如果能够用调制信号去控
LC
制其中的电感L或电容C，并使 或 正L 比于 C ，则就实v 现( t了) 直接调
频。
优点：电路较简单，最大频偏较大。 缺点：中心频率稳定度不够高。
第十章 角度调制与解调
§10.3 调频方法概述
二、间接调频原理
第十章
§10.6 间接调频
角度调制与解调
载波 振荡器
缓冲级
调频波输出 调相器
间接调频的载波振荡器是独立的，故中心频率 的稳定度可以很高。因而广泛用于广播发射机和 电视伴音系统中。
积分器
调制信号
间接调频的关键在于如何实现对载波的调相。
第十章 角度调制与解调
§10.6 间接调频
调相器是一个以LC调谐回路为负载的高频电压放大器，把变容二极管部
三、调频波和调相波的频谱和频带宽度
频带宽度：
若将小于未调制载波振幅10％的边频分量略去不计，则频谱宽度 可由下列近似公式计算：
BW 2 m f 1 F
由于
mf
kfVf F
B W 2 f F
高频电子线路(第八章 角度调制与解调)PPT课件
8
例题8.1
已知一个信c号 o2s表 [1达 00 (式 t022为 t)]
2 求其瞬时相率 位。 和瞬时频
解 :瞬时 (t) 2 相 10 位 (t2 0 2 t) 0 2
(t) d(t) 2 10 (2 t0 2 ) 0 40 (t 0 1 )0 dt
注意这是一个加的速矢转,量 波 动形示意图为
式中（3） PM波瞬时频偏：
(t)kp
dv(t) dt
（4）最大频偏: kp| ddv(tt)|max
16
调频与调相的关系
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]
比较二式 :如会 果发 我 h(t现 )们 0tv 对 ()d这个信号
第八章 角度调制与解调
(包括调频与调相)
1
本章结构
§8.1 概述 §8.2 调角波的性质
调制信号vΩ为标准余弦时调频调相的表达式 调制指数、最大频偏的概念和计算 频带宽度的计算
§8.3 调频方法概述 §8.4 直接调频电路简介 §8.5 调频信号的解调
2
§8.1 概述
任意余弦波信号： v 0 ( t) V 0 m c o s (0 t 0 ) V 0 m c o s( t)
(t)t0
但是如果矢量的旋转速度“时快时慢”， 那么如何求瞬时相位呢？
7
瞬时频率（续）
我们定义，矢量在任意时刻旋转的速度
(t) 为这个旋转矢量的瞬时角频率，简
称瞬时频率
则瞬时相位 (t)0t()d0
两边t求 同导 时 d(t)得 对 (t)
dt
即 : 瞬 时 频 率 是 瞬 时 相 位 函 数 的 的 导 函 数
例题8.1
已知一个信c号 o2s表 [1达 00 (式 t022为 t)]
2 求其瞬时相率 位。 和瞬时频
解 :瞬时 (t) 2 相 10 位 (t2 0 2 t) 0 2
(t) d(t) 2 10 (2 t0 2 ) 0 40 (t 0 1 )0 dt
注意这是一个加的速矢转,量 波 动形示意图为
式中（3） PM波瞬时频偏：
(t)kp
dv(t) dt
（4）最大频偏: kp| ddv(tt)|max
16
调频与调相的关系
t
a F(M t)A 0co0 ts k [f 0v ()d]
a P( M t)A 0co0 ts k [p v (t)]
比较二式 :如会 果发 我 h(t现 )们 0tv 对 ()d这个信号
第八章 角度调制与解调
(包括调频与调相)
1
本章结构
§8.1 概述 §8.2 调角波的性质
调制信号vΩ为标准余弦时调频调相的表达式 调制指数、最大频偏的概念和计算 频带宽度的计算
§8.3 调频方法概述 §8.4 直接调频电路简介 §8.5 调频信号的解调
2
§8.1 概述
任意余弦波信号： v 0 ( t) V 0 m c o s (0 t 0 ) V 0 m c o s( t)
(t)t0
但是如果矢量的旋转速度“时快时慢”， 那么如何求瞬时相位呢？
7
瞬时频率（续）
我们定义，矢量在任意时刻旋转的速度
(t) 为这个旋转矢量的瞬时角频率，简
称瞬时频率
则瞬时相位 (t)0t()d0
两边t求 同导 时 d(t)得 对 (t)
dt
即 : 瞬 时 频 率 是 瞬 时 相 位 函 数 的 的 导 函 数
第五章：角度调制与解调电路
m C C C
当m一定时，Wc越大，ΔWm也越大，因此提高Wc可以增大最大角频偏。
3.实际调频电路中的变容管
影响振幅和频率稳定度的性能， C（t） j 在实际电路中应尽量减少变容 Cj(V) / / C（t） j V VQ V V（t） 管上的高频电压
V VQ V
Cj(t)
n=7
n=8 n=9
0.2
Wc
0
Mf=5
-0.2
Wc
-0.4
-0.6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
M f / rad
n为奇数的上、下边频分量的振幅相等，极性相反；n为偶数的上、 下边频分量的振幅相等，极性相同。当Mf=2.40,5.52,8.65…..时， 载波分量振幅等于零；当Mf为特定值时，又有某些边频分量等于零
n 2
当n=2时：f 当n≠2时：
f
C
x
V（t） 与调制电压成线性关系 VB VQ
n
f 2 1 x） 1 （ fC
要实现不失真的调频信号应 选n=2的变容管
与调制电压成非线性关系，会 产生非线性失真。其中心频率 偏离WC值。
2.最大频偏和非线性失真
设 V（t） VmCOSt
f 0 f 0 f C 是Δf(t)的平均分量，表示调频信号的中心频率由fC变为f0， Δf0称为中心频率的偏移量。 2 f mn 3.非线性失真系数： THD n 2 f m1
第二节:调频电路
一、正弦波振荡器中实现直接调频 1.工作原理及其性能分析 ⑴.变容管直接调频电路 Cj：结电容
n
当m一定时，Wc越大，ΔWm也越大，因此提高Wc可以增大最大角频偏。
3.实际调频电路中的变容管
影响振幅和频率稳定度的性能， C（t） j 在实际电路中应尽量减少变容 Cj(V) / / C（t） j V VQ V V（t） 管上的高频电压
V VQ V
Cj(t)
n=7
n=8 n=9
0.2
Wc
0
Mf=5
-0.2
Wc
-0.4
-0.6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
M f / rad
n为奇数的上、下边频分量的振幅相等，极性相反；n为偶数的上、 下边频分量的振幅相等，极性相同。当Mf=2.40,5.52,8.65…..时， 载波分量振幅等于零；当Mf为特定值时，又有某些边频分量等于零
n 2
当n=2时：f 当n≠2时：
f
C
x
V（t） 与调制电压成线性关系 VB VQ
n
f 2 1 x） 1 （ fC
要实现不失真的调频信号应 选n=2的变容管
与调制电压成非线性关系，会 产生非线性失真。其中心频率 偏离WC值。
2.最大频偏和非线性失真
设 V（t） VmCOSt
f 0 f 0 f C 是Δf(t)的平均分量，表示调频信号的中心频率由fC变为f0， Δf0称为中心频率的偏移量。 2 f mn 3.非线性失真系数： THD n 2 f m1
第二节:调频电路
一、正弦波振荡器中实现直接调频 1.工作原理及其性能分析 ⑴.变容管直接调频电路 Cj：结电容
n
最新第6章角度调制与解调ppt课件
❖ 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
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。
角度调制与解调电路1
其中 sinΩ(t−τ0)= sinΩtcosΩτ0− cosΩtsinΩτ0 − /12， 若Ωτ0 ≤ π/12，则 cosΩτ0 ≈ 1，sinΩτ0 ≈ Ωτ0，v2(t) ， 便可近似表示为 v2(t) = A0Vlmcos[(ωct + MfsinΩt) − MfΩτ0cosΩt − ωcτ0]
f = fc
单位 V/Hz。 。 SD 越大，鉴频器将输入瞬时频偏变换为输出解调 越大， 电压的能力越强。 电压的能力越强。 4．对鉴频电路性能要求 ． (1) 通频带大于调制信号的最高频率 Ωmax 。在传 输视频信号时， 输视频信号时，还必须满足相位失真和瞬变失真的要 求。 (2) 大的鉴频跨导 SD (3) 满足线性和非线性失真的要求。 满足线性和非线性失真的要求。
一个理想的微分网络， 一个理想的微分网络，其频率特性 A(jω) = jA0ω， 即有线性的幅频特性和恒值的相频特性： 即有线性的幅频特性和恒值的相频特性：
A(ω) = A0ω ω > 0 π ω >0 ϕA (ω) = 2
它的输出响应( 它的输出响应(由5-3-5)为 ) v2(t) = F−1 [F 1(jω)A(jω)] = F −1 [jA0ωF1(jω)] 利用付里叶变换的微分特性
dv 1 ( t ) ] = jωF1 ( jω ) F[ dt
得
dv1 ( t ) v 2 ( t ) = A0 dt
当 v1 = V1mcos(ωct + MfsinΩt) 时 (Mf= ∆ωm/Ω) v2(t) = −A0Vlm(ωc +∆ωmcosΩt)⋅sin(ωct + MfsinΩt) ∆ ⋅
网络就可满足准静态条件。 或 ∆ω m << M f BW 0.7 时)，网络就可满足准静态条件。 许多网络满足此条件。 许多网络满足此条件。 四、振幅限幅器 作用： 作用：将具有寄生调幅的调频信号 vS(t) 变换为等 幅的调频信号。 幅的调频信号。
角度调制与解调-PPT文档资料
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
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
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调相信号
恒值
c
kp
dvΩ(t) dt
ct + kpv(t) +0
Vmcos[ct + kpv(t) +0]
调频信号
调相信号
相同
(t) 和 (t) 都同时变化
区 别 随调制信号规律线性变化 随调制信号规律线性变化的
的物理量——(t)
物理量——(t)
调频信号可以看成为 (t) 调相信号可看成 (t波、混频 角度调制与解调电路
两信号仅在频谱线上 频谱变换，将产生新 移动，不产生与原频 的丰富的频谱分量。 谱无关的频谱分量
第4章
第5章
2
第 5 章 角度调制与解调电路
5.1 角度调制信号的基本特性
5.1.1 调频信号和调相信号 5.1.2 调角信号的频谱 5.1.3 调角信号的频谱宽度 5.1.4 小结
而它们的频谱结构是类似的。
以单音调制调频信号 v (t) Vmcos(ct Mfsin t + 0)
为例，用指数函数表示
v(t) Vmcos(ct Mfsin t + 0)
V m R e jM f e s itn [ e j ( c t 0 )]
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[ejMf sint是 的周期性函数，它的傅里叶级数展开式为 e jM fsi nt Jn(M f)ejnt
② (t) = ct +
k fV Ωm Ω
sin t + 0 = ct + Mfsin t + 0
Mf = kfVm/ =
m fm
ΩF
，调频指数和调频波的最大
相移与 Vm 成正比，与 成反比，其值可大于 1。
③ v(t) = Vmcos[ct + Mf sin t +0] 8
按调制信号对时间的 积分值变化的调相信号
(2)调相信号 矢量长度：恒值 Vm
瞬时相角：在 ct 上叠加按调制信号规律变化的附加相 角 (t) = kpv(t)
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调相信号表达式 v(t) = Vmcos[ct + kpv(t) +0]
kp ： 比例常数，单位: rad/V
瞬时角频率：即 (t) 的时间导数值为
(t) d d ( tt)c k p d v d Ω t(t)c Δ(t)
3．三种调制方法的基本特性，调频、调相的比较 6
物理量 类型
Vm
调幅信号 Vm0 + kav(t)
(t)
c
(t)
ct + 0
v(t)
[Vm0 + kav(t)]
cos(ct + 0)
调频信号 恒值
c + kfv(t)
ctkf 0tvΩ(t)dt0
Vmcos[ct +
kf
t
0 vΩ(t)dt
+
0]
3
5.1.1 调频信号和调相信号
1．角度调制(调角) (1)调频(FM)：载波信号的频率按调制信号规律变化
(2)调相(PM)：载波信号的相位按调制信号规律变化
两种调制方式均表现为载波信号的瞬时相位受到调变，
故统称为角度调制，简称调角。 调角优点：抗干扰能力强
缺点：频谱宽度增加
2．两种调制信号的基本特性
第 5 章 角度调制与解调电路
概述 5.1 角度调制信号的基本特性 5.2 调频电路 5.3 调频波解调电路 5.4 数字调制与解调电路
频谱变换
概述
1．频谱搬移：振幅调制、解调、混频 2．非线性变换：角度调制与解调
频谱变换电路 频谱搬移电路
功能
输入信号频谱沿频 率轴搬移
频谱非线性变换电路 输入信号的频谱做特定 的非线性变换
地增加。
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频率调制
相位调制
两种已调波均有含义截然不同的三个频率参数：
载波角频率 c ：瞬时角频率变化的平均值。 调制角频率 ：瞬时角频率变化的快慢程度。 最大角频率 m ：瞬时角频率偏离 c 的最大值。
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5.1.2 调角信号的频谱
1．单音调频信号的频谱
单音调制时，两种已调信号中的 (t) 均为简谐波，因
= Vm Jn(Mf ) cos[(c+n)t+0]
载波一般式：v = Vmcos(t) 矢量表示，Vm ：矢量的长度，(t) ：矢量转动的瞬时角
度(类似于圆周运动中的角位移)。
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(1)调幅信号 矢量长度：Vm0 上叠加调制信号信息；Vm = Vm0 + kav(t)
矢量角频率：恒为 c ，即 (t)0 tcdt0ct0
故，调幅信号表达式为
v(t) = [Vm0 + kav(t)] cos(ct + 0) ka ：比例常数，0 ：起始相角， v(t) ：调制信号电压。
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
t
v (t) V m coc t sk f[0 v Ω (t)d t0 ] kf ：比例常数，单位为 rad/sV。
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(2)调相
① (t) ct + kpVmcos t + 0 ct + Mpcos t + 0
式中， Mp kpVm：调相指数，与 Vm 成正比；
② (t) c- Mp sin t c - msin t 最大角频偏 m Mp kpVm ，与 Vm 成正比。 ③ v (t) = Vmcos(ct + Mpcos t + 0)
式中
n
Jn (M f)2 1 ejM fsi n tejn tdt
是宗数为 Mf 的 n 阶第一类贝塞尔函数，它满足等式
Jn(Mf) = JJnn((MMff))nn为 为偶 奇数 数时 时
因而，调频波的傅里叶级数展开式为
v(t) = VmRe[ J n (Mf)ej(ct+nt+0)]
n
联 系 按调制信号的时间积分值 信号的时间导数值规律变化的
规律变化的调相信号
调频信号
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4．调频与调相指数
设单音调制， v(t) = Vmcos t
(1)调频
① (t) = c + kfVmcos t = c + mcos t
式中： m = 2fm = kfVm ，最大角频偏，与调制信号振
幅 Vm 成正比；
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按调制信号对时间的导数值变化的调频信号
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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。
当 Vm 一定， 由小增大时： FM 中的 m ( = kf Vm )不变，而 Mf (= kfVm/ )随
成反比地减小。
PM 中的 Mp (= kpVm)不变，而 m ( = Mp )呈正比