通信原理角調(diào)制PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1通信原理角調(diào)制通信原理角調(diào)制 角度調(diào)制與線性調(diào)制不同，已調(diào)信號頻譜不角度調(diào)制與線性調(diào)制不同，已調(diào)信號頻譜不再是原調(diào)制信號頻譜的線性搬移，而是頻譜的非再是原調(diào)制信號頻譜的線性搬移，而是頻譜的非線性變換，會產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新的頻率成線性變換，會產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新的頻率成分，故又稱為分，故又稱為非線性調(diào)制非線性調(diào)制。 由于頻率和相位之間存在微分與積分的關(guān)系，由于頻率和相位之間存在微分與積分的關(guān)系，故調(diào)頻與調(diào)相之間存在密切的關(guān)系，即調(diào)頻必調(diào)故調(diào)頻與調(diào)相之間存在密切的關(guān)系，即調(diào)頻必調(diào)相，調(diào)相必調(diào)頻。相，調(diào)相必調(diào)頻。 第1頁/共20頁( )cos( )cS tAtt( )ctt( )cdt

2、tdt( ) t( )dtdt角度調(diào)制的基本概念角度調(diào)制的基本概念瞬時(shí)相位瞬時(shí)角頻率瞬時(shí)相位偏移瞬時(shí)角頻率偏移第2頁/共20頁( )cos( )PMcPMStAtkf t( )( )PMtkf t( )( )FMdtkf tdt( )cos( )tFMcFMStAtkfd ( )( )( )ttFMFMtkfdkfd相位調(diào)制，是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號相位調(diào)制，是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號f(t)而線而線性變化性變化。頻率調(diào)制，是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號頻率調(diào)制，是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號f(t)而而線性變化線性變化。相位靈敏度系數(shù)頻率靈敏度系數(shù)第3頁/共20頁cos( )FMcFMSAtKf

3、t dttcosA)t (fmm 其中，其中， 為調(diào)頻指數(shù)為調(diào)頻指數(shù)mmFMFMAK coscFMmAtstin調(diào)制信號調(diào)制信號已調(diào)信號已調(diào)信號第4頁/共20頁sincmttFM( )cosmmttFMmFMFM ( )coscoscFMmmcmmtKAttFMttmFM sin)( FMFM 第5頁/共20頁tcosA)t (fmm ( )cos( )PMcPMStAtKf tcoscoscPMmmAtKAt其中，其中， 為調(diào)相指數(shù)為調(diào)相指數(shù)mPMPMAK第6頁/共20頁coscmttPM( )sinmmtt PMmFMPMttmPM cos)( PMPM最大瞬時(shí)角頻偏sincmmtPM第7

4、頁/共20頁ccostt0f(t)t0AM0t0FMPMt0t（a）單頻調(diào)制信號波形）單頻調(diào)制信號波形（b）調(diào)制載波波形）調(diào)制載波波形（c）單頻調(diào)幅信號波形）單頻調(diào)幅信號波形（d）單頻調(diào)頻信號波形）單頻調(diào)頻信號波形（e）單頻調(diào)相信號波形）單頻調(diào)相信號波形第8頁/共20頁（a）斜變信號）斜變信號（b）調(diào)相信號波形）調(diào)相信號波形（c）調(diào)頻信號波形）調(diào)頻信號波形ttt第9頁/共20頁 若將調(diào)制信號先積分，再對載波進(jìn)行相位調(diào)制，即可得到頻率調(diào)制信號；反之，如果對調(diào)制信號先微分后再對載波進(jìn)行頻率調(diào)制，就得到相位調(diào)制信號。 僅從已調(diào)信號的波形是無法區(qū)分二者的關(guān)系第10頁/共20頁 窄帶調(diào)頻與寬帶調(diào)頻窄帶調(diào)

5、頻與寬帶調(diào)頻當(dāng)最大相位偏移及相應(yīng)的最大頻率偏移較小時(shí)，即當(dāng)最大相位偏移及相應(yīng)的最大頻率偏移較小時(shí)，即一般認(rèn)為滿足一般認(rèn)為滿足( )(0.56tFkmd或） 時(shí)，信號占據(jù)帶寬窄，屬于窄帶調(diào)頻（時(shí)，信號占據(jù)帶寬窄，屬于窄帶調(diào)頻（NBFMNBFM）。反之，）。反之，是寬帶調(diào)頻（是寬帶調(diào)頻（WBFMWBFM）。）。 第11頁/共20頁63()cos(210100cos210 )stAtt4PMk()f t()f t4FMk第12頁/共20頁 調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào)調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào) 1. 調(diào)頻信號的產(chǎn)生調(diào)頻信號的產(chǎn)生 產(chǎn)生調(diào)頻波的方法通常有兩種：產(chǎn)生調(diào)頻波的方法通常有兩種： 直接法和間接法直接法和間接

6、法。 （1） 直接法直接法。直接法就是用調(diào)制信號直接控制振蕩器的直接法就是用調(diào)制信號直接控制振蕩器的頻率，使其按調(diào)制信號的規(guī)律線性變化。頻率，使其按調(diào)制信號的規(guī)律線性變化。 振蕩頻率由外部電壓控制的振蕩器叫做壓控振蕩器振蕩頻率由外部電壓控制的振蕩器叫做壓控振蕩器（VCO）。每個(gè)壓控振蕩器自身就是一個(gè)）。每個(gè)壓控振蕩器自身就是一個(gè)FM調(diào)制器，因?yàn)檎{(diào)制器，因?yàn)樗恼袷庮l率正比于輸入控制電壓，它的振蕩頻率正比于輸入控制電壓， i(t)=0+Kfm(t)若用調(diào)制信號作控制信號，就能產(chǎn)生若用調(diào)制信號作控制信號，就能產(chǎn)生FM波。波。 第13頁/共20頁（2 2） 間接法間接法( (倍頻法倍頻法) )。間接

7、法是先對調(diào)制信號積分后對載。間接法是先對調(diào)制信號積分后對載波進(jìn)行相位調(diào)制，從而產(chǎn)生窄帶調(diào)頻信號波進(jìn)行相位調(diào)制，從而產(chǎn)生窄帶調(diào)頻信號(NBFM)(NBFM)。然后，利。然后，利用倍頻器把用倍頻器把NBFMNBFM變換成寬帶調(diào)頻信號變換成寬帶調(diào)頻信號(WBFM)(WBFM)。直接法的主要優(yōu)點(diǎn)：直接法的主要優(yōu)點(diǎn)：在實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可以獲得較在實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可以獲得較大的頻偏。缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度不高，往往需要附加穩(wěn)頻電路大的頻偏。缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度不高，往往需要附加穩(wěn)頻電路來穩(wěn)定中心頻率來穩(wěn)定中心頻率。第14頁/共20頁積分器N倍頻器相位調(diào)器m(t)sNBFM(t)sWBFM(t) Acos

8、ct第15頁/共20頁 2. 調(diào)頻信號的解調(diào)調(diào)頻信號的解調(diào) 1） 非相干解調(diào)非相干解調(diào) 當(dāng)輸入調(diào)頻信號為當(dāng)輸入調(diào)頻信號為( )cos( )tFMcfStAtkfd( )( ) sin( )tFMcFcFdStAAk f ttkfddt 這是一個(gè)幅度、這是一個(gè)幅度、 頻率均含調(diào)制信息的調(diào)幅調(diào)頻信號，頻率均含調(diào)制信息的調(diào)幅調(diào)頻信號， 用包用包絡(luò)檢波器將其幅度變化取出，并濾去直流后可得調(diào)制信號。絡(luò)檢波器將其幅度變化取出，并濾去直流后可得調(diào)制信號。第16頁/共20頁設(shè)窄帶調(diào)頻信號為，近似有設(shè)窄帶調(diào)頻信號為，近似有( )cos( )sintNBFMcfcStAtAk fdw t相干載波相干載波則相乘器的輸出為則相乘器的輸出為 ( ) ( sin)sin2( )(1 cos2)22tFMccfcAAsttw tKfdw t 則輸出為則輸出為 ( )sincC tw t ( )2fAK f t 2） 相干解調(diào)相干解調(diào)第17頁/共20頁調(diào)制方式傳輸帶寬設(shè)備復(fù)雜度主要應(yīng)用AM 較小：調(diào)制器簡單，解調(diào)器采用包絡(luò)檢波，也很簡單中短波無線電廣播DSB-SC 中等：調(diào)制器簡單，但要同時(shí)傳送DSB小導(dǎo)頻信號，解調(diào)器要采用相干解調(diào)，需要同步信號點(diǎn)對點(diǎn)的專用通信；低帶寬信號的多路復(fù)用SSB較大：調(diào)制器較復(fù)雜，涉及高性能的濾波或者移相，解調(diào)器采用相干解調(diào)，需要同步信號短波無線電廣播；話音通信，話音頻分多路