第五章 通信原理(角度调制a)

m
为调频指数
8
S FM t A cos [ct FM sin mt]
瞬时相位 瞬时相偏
(t ) ct FM sin mt
FM sin m t
瞬时角频率
(t ) c FM m cos mt c K FM Am cos mt
sFM(t) 带通 滤波 器 微 分 器
鉴频器
包络 检波 器
sd(t)
低通 滤波 器
ds FM (t ) A[ c K FM m(t )]sin[ ct K FM m(t )dt ] 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
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。
SSB/FM
18
m1(t)
SSB f11
… …
BPF
SSB f2
带通
mn(t)
SSB
f1n
SSB/SSB多级调制的组成框图
mt
dm (t ) ]t ] dt
调频 直接调频
sFM t mt
mt dt
积分
调相
间接调频
sFM t
mt
调相 直接调相
sPM t
mt
dm t 微分 dt 调频
sPM t
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 K FM Amcosmt]t A cos[ct FM sin mt]
FM 其中，
K FM Am
t Acos ct K FM Am cos mtdt 0

19
补充作业
已知角调制信号为 st cosct 100cosmt (1)如果它是调相信号，并且KPM=2,试求调制信 号f(t) (2)如果它是调频信号，并且KFM=2,试求调制信 号f(t) (3)以上两种已调信号的最大频偏为多少？
20
补充作业
已知调频信号为 6 3 sFM t 10cos 10 t 8 cos10 t
FMm cosmt
FM FMm KFM Am
FM FM K FM Am
瞬时频偏
最大瞬时频偏
最大瞬时相偏
m
9
单音调频信号的频带宽度
卡森公式:
WFM 2nmax m 2( 1 FM ) m
或
BFM 2( 1 FM ) f m 2( f max f m )
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。
4
相位调制（PM）信号
（瞬时相偏与调制信号成线性函数关系） s P M(t ) A cos [ct K PM m (t )]
瞬时相位
(t ) ct K PM m(t )
dm (t ) dt
瞬时相偏 瞬时频偏
t K PM m(t )
K PM dm(t ) dt
PM cosmt
PMm sin mt
PM PMm PM PM KPM Am
12
f(t)
f(t)
t
t
ω (t)
ω (t)
t
wc
t
SPM (t)
SFM (t)
t
t
(a)
(b)
(a)调相信号波形
(b) 调频信号波形
13
FM信号非相干解调原理
s FM (t ) A cos [ c t K FM m(t )dt ]
瞬时相位 瞬时相位偏移 瞬时角频率
(t ) ct (t )
瞬时频率偏移
d (t ) d (t ) (t ) c dt dt d (t )
dt
(t )
d t s(t ) A0 cosc t dt


调制器的频偏常数KFM=200Hz/V,试求 (1)载频（2）调频指数（3）最大频偏（4）调 制信号f(t)
21
瞬时频率偏移
K FM m(t )
瞬时角频率
(t ) c KFM m(t )
sFM (t) A cos [c K FM m(t )]t
瞬时相位

K FM m(t )dt
(t ) ct K FM m(t )dt
PM K FM
瞬时相位偏移
m1(t)
LPF × f1 + 信道 SPF1
… …
mn(t)
LPF
× fn
SPF1
15
频分复用FDM(续)
m1(t)
BPF × f1 LPF
信道
… …
BPF
× fn
LPF
mn(t)
16
m
m m
fci1 fci f m f g
来自百度文库
m g
c1
c2
c3
17
4.6 复合调制及多级调制
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 )
d t 瞬时角频率 t dt
t t dt
3
角度调制信号表达式
s(t ) A0 cos [ct (t )]
瞬时角频率 (t ) c K PM 最大瞬时频偏 最大瞬时相偏
PM K PM
PM
dm(t ) dt max KPM mt max
dm (t ) s PM(t ) A cos [c K PM ]t ] dt
5
频率调制（FM）信号
（瞬时频偏与调制信号成线性变化）
K PM Am 为调相指数
11

PM 其中，
s P M(t ) A cos [ct K PM Amcosm t]
瞬时相位 瞬时角频率
(t ) ct PM cosmt
(t ) c pMm sin mt
瞬时相偏
瞬时频偏 最大瞬时频偏 最大瞬时相偏
最大瞬时相偏 最大瞬时频偏
FM KFM f t max
f t dt
max
sFM (t) A cos[ct K FM m(t )dt]
6
调频与调相的关系
s PM(t ) A cos [c K PM
sFM (t) A cos[ct K FM m(t )dt]
10
例2：单音调相信号
调制信号
m(t ) Am cosmt
已调信号(PM)
s P M(t ) A cos [ct K PM Amcosm t] d cos m t A cos [ c K PM Am ]t
dt A cos [c PMm sin mt]t