通信原理第2章概況

第2章模擬調(diào)制內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.1調(diào)制的概念通信原理所含的主要學(xué)問：調(diào)制，解調(diào)，編碼，譯碼。通信的目的：把信息向遠(yuǎn)處傳遞（傳播）。其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念傳播人聲時(shí)，用話筒把人聲變成電信號(hào)，通過擴(kuò)音機(jī)放大后再用喇叭（揚(yáng)聲器）播放出去。由于喇叭的功率比人嗓大得多，因此聲音可以傳得比較遠(yuǎn)。其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念假如我們還想將聲音再傳得更遠(yuǎn)一些：一是鋪設(shè)一條幾十千米甚至上百千米的電纜二是利用無線電通信欲放射信號(hào)的波長(zhǎng)必需能與放射天線的幾何尺寸可比擬，該信號(hào)才能通過天線有效地放射出去。其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念第一個(gè)問題的解決方法是在一個(gè)物理信道中對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行頻分復(fù)用；其次個(gè)問題的解決方法是把欲放射的低頻信號(hào)“搬”到高頻載波上去（或者說把低頻信號(hào)“變”成高頻信號(hào)）。兩個(gè)方法有一個(gè)共同點(diǎn)就是要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理。其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念調(diào)制：讓載波的某個(gè)參數(shù)（或幾個(gè)）隨調(diào)制信號(hào)（原始信號(hào)）的變更而變更的過程或方式稱為調(diào)制。載波：一種用來搭載原始信號(hào)（信息）的信號(hào)，它本身不含有任何有用信息。一般選用高頻周期信號(hào)。其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念調(diào)制的目的提高無線通信時(shí)的天線輻射效率。把多個(gè)基帶信號(hào)分別搬移到不同的載頻處，以實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用，提高信道利用率。擴(kuò)展信號(hào)帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落實(shí)力，還可實(shí)現(xiàn)傳輸帶寬與信噪比之間的互換。其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念調(diào)制方式

模擬調(diào)制數(shù)字調(diào)制常見的模擬調(diào)制幅度調(diào)制：調(diào)幅、雙邊帶、單邊帶和殘留邊帶角度調(diào)制：頻率調(diào)制、相位調(diào)制其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念2.1調(diào)制的概念其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念上車運(yùn)輸下車調(diào)制傳播解調(diào)若一個(gè)信號(hào)f(t)與一個(gè)正弦型信號(hào)相乘，從頻譜上看，相當(dāng)于把f(t)的頻譜搬移到處。2.1調(diào)制的概念其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念調(diào)制定理，調(diào)制技術(shù)的理論基礎(chǔ)。2.1調(diào)制的概念其次章模擬調(diào)制第1節(jié)調(diào)制的概念調(diào)幅內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)

2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.2.1DSB信號(hào)的調(diào)制時(shí)域表示式：無直流重量A0頻譜：無載頻重量其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.2.1DSB信號(hào)的調(diào)制

其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅DoubleSideBand上邊帶頻譜下邊帶頻譜2.2.1DSB信號(hào)的調(diào)制其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅模型2.2.1DSB信號(hào)的調(diào)制其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)平衡式調(diào)制器原理框圖性能完全對(duì)稱2.2.1DSB信號(hào)的調(diào)制線性器件：工作特性滿足線性關(guān)系的器件，比如一般電阻器；非線性器件：工作特性不滿足線性關(guān)系的器件，比如二極管。主要特性是輸出（響應(yīng)）信號(hào)可以產(chǎn)生輸入（激勵(lì)）信號(hào)沒有的新頻率重量。本例中運(yùn)用非線性器件是為了產(chǎn)生乘法運(yùn)算。其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.2.2DSB信號(hào)的解調(diào)解調(diào)：把從已調(diào)信號(hào)中復(fù)原調(diào)制信號(hào)的過程或方法。對(duì)于抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)通常接受相干解調(diào)法。其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.2.2DSB信號(hào)的解調(diào)接收端只要對(duì)接收到的抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)再用與原載波同頻同相的載波“調(diào)制”一下，即可得到含有原始信號(hào)重量的已調(diào)信號(hào)。其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.2.2DSB信號(hào)的解調(diào)相干解調(diào)或同步解調(diào)：在接收端利用同頻同相載波對(duì)抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)干脆相乘進(jìn)行解調(diào)。相干解調(diào)具體實(shí)現(xiàn)比較困難。其次章模擬調(diào)制第2節(jié)抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)相干解調(diào)框圖內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.3.2AM信號(hào)的調(diào)制時(shí)域表示式 式中 m(t)－調(diào)制信號(hào)，均值為0； A0－常數(shù)，表示疊加的直流重量。頻譜：若m(t)為確知信號(hào)，則AM信號(hào)的頻譜為

其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.3.1AM信號(hào)的調(diào)制其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)DSBAM2.3.1AM信號(hào)的調(diào)制其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅模型

2.3.2AM信號(hào)的解調(diào)其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)可以接受與DSB信號(hào)相同的相干解調(diào)法解調(diào)，但常用的是包絡(luò)解調(diào)法或叫包絡(luò)檢波法。包絡(luò)檢波器2.3.2AM信號(hào)的特性其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)27帶寬：它是帶有載波重量的雙邊帶信號(hào)，帶寬是基帶信號(hào)帶寬fH的兩倍：功率： 當(dāng)m(t)為確知信號(hào)時(shí)， 若 則 式中 Pc=A02/2 －載波功率， －邊帶功率。2.3.2AM信號(hào)的特性其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)28調(diào)制效率 AM信號(hào)的總功率包括載波功率和邊帶功率兩部分。只有邊帶功率才與調(diào)制信號(hào)有關(guān)，載波重量并不攜帶信息。有用功率（用于傳輸有用信息的邊帶功率）占信號(hào)總功率的比例稱為調(diào)制效率： 當(dāng)m(t)=Amcosmt時(shí)， 代入上式，得到 當(dāng)|m(t)|max=A0時(shí)（100％調(diào)制），調(diào)制效率最高，這時(shí) max＝1/3內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較

2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.4AM和DSB的性能比較其次章模擬調(diào)制第3節(jié)常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)AM調(diào)制：效率低，導(dǎo)致放射功率比DSB大，但解調(diào)電路簡(jiǎn)潔。一般多用于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信中。DSB調(diào)制：效率高，放射功率比AM小，但解調(diào)電路比較困難，運(yùn)用成本較高。一般多用于一些不在乎成本的專用（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）通信中。內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.5單邊帶調(diào)制(SSB)SSB：SingleSideBand。SSB的濾波法模型：其次章模擬調(diào)制第5節(jié)單邊帶調(diào)制(SSB)2.5單邊帶調(diào)制(SSB)其次章模擬調(diào)制第5節(jié)單邊帶調(diào)制(SSB)SSB信號(hào)頻譜示意圖2.5單邊帶調(diào)制(SSB)其次章模擬調(diào)制第5節(jié)單邊帶調(diào)制(SSB)產(chǎn)生單邊帶信號(hào)還可接受移相法：2.5單邊帶調(diào)制(SSB)其次章模擬調(diào)制第5節(jié)單邊帶調(diào)制(SSB)優(yōu)點(diǎn)：受多徑傳播引起的選擇性衰落的影響比DSB調(diào)制?。活l帶利用率比DSB調(diào)制高；所需放射功率也比DSB調(diào)制??；保密性強(qiáng)，一般調(diào)幅接收機(jī)不能接收SSB信號(hào)。缺點(diǎn)：接收機(jī)須要困難且精度高的自動(dòng)頻率限制系統(tǒng)來穩(wěn)定本地載波的頻率和相位。對(duì)于低通型調(diào)制信號(hào)用濾波法的時(shí)候，要求濾波器的過渡帶特別窄，即濾波器的邊緣必需很陡峭，志向狀態(tài)是一根垂直線。2.5單邊帶調(diào)制(SSB)其次章模擬調(diào)制第5節(jié)單邊帶調(diào)制(SSB)SSB信號(hào)的解調(diào)：不能用簡(jiǎn)潔的包絡(luò)解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)，通常接受相干解調(diào)法。SSB的應(yīng)用：遠(yuǎn)距離固定業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)，在特高頻散射通信、車輛和航空通信方面也有應(yīng)用。內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)其次章模擬調(diào)制第6節(jié)殘留邊帶調(diào)制(VSB)如何解決SSB中濾波器的難度問題和DSB的頻帶利用率低的沖突？折衷的方法：傳輸頻帶既包含一個(gè)完整的邊帶（上邊帶或下邊帶）,又有另一個(gè)邊帶的一部分——?dú)埩暨厧д{(diào)制（VestigialSideBand）。2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)VSB信號(hào)頻譜示意圖其次章模擬調(diào)制第6節(jié)殘留邊帶調(diào)制(VSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)其次章模擬調(diào)制第6節(jié)殘留邊帶調(diào)制(VSB)VSB的濾波法模型2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)其次章模擬調(diào)制第6節(jié)殘留邊帶調(diào)制(VSB)VSB信號(hào)的解調(diào)：和SSB信號(hào)一樣也不能用包絡(luò)檢波，而要接受相干解調(diào)法。2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)其次章模擬調(diào)制第6節(jié)殘留邊帶調(diào)制(VSB)VSB濾波器的互補(bǔ)特性：內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)

2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.7插入載波的包絡(luò)檢波其次章模擬調(diào)制第7節(jié)插入載波的包絡(luò)檢波DSB、SSB和VSB都不能接受簡(jiǎn)潔的包絡(luò)檢波法進(jìn)行解調(diào)，而只能接受實(shí)現(xiàn)難度大、成本高的相干解調(diào)法。但是，假如插入很強(qiáng)的載波，則上述三種調(diào)制仍舊可用包絡(luò)檢波法進(jìn)行解調(diào)。2.7插入載波的包絡(luò)檢波其次章模擬調(diào)制第7節(jié)插入載波的包絡(luò)檢波可以證明：只要插入載波的幅值足夠大，就會(huì)與調(diào)制信號(hào)很近似。強(qiáng)載波可以在放射端加入，也可在接收端插入。所以，在廣播電視中為使接收機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、成本低廉，都是在放射時(shí)插入強(qiáng)載波。內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)

2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)目的：充分利用信道的頻帶資源，提高信道利用率實(shí)現(xiàn)：將多路調(diào)制信號(hào)進(jìn)行不同載頻的調(diào)制，使得多路信號(hào)的頻譜在同一個(gè)傳輸信道的頻率特性中互不重疊，從而完成在一個(gè)信道中同時(shí)傳輸多路信號(hào)的方法。2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)頻分復(fù)用示意圖2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)典型例子：多路載波電話系統(tǒng)每路電話信號(hào)的頻帶限制在300—3400Hz，在各路已調(diào)信號(hào)間留有防護(hù)頻帶，每路電話信號(hào)取4kHz作為標(biāo)準(zhǔn)帶寬層次結(jié)構(gòu)：12路電話復(fù)用為一個(gè)基群；5個(gè)基群復(fù)用為一個(gè)超群，共60路電話；由10個(gè)超群復(fù)用為一個(gè)主群，共600路電話。假如須要傳輸更多路電話，可以將多個(gè)主群進(jìn)行復(fù)用，組成巨群。2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)FDM技術(shù)主要用于模擬信號(hào)，普遍應(yīng)用在多路載波電話系統(tǒng)中。主要優(yōu)點(diǎn)是信道利用率高，技術(shù)成熟；缺點(diǎn)是設(shè)備困難，濾波器難以制作，并且在復(fù)用和傳輸過程中，調(diào)制、解調(diào)等過程會(huì)不同程度地引入非線性失真，而產(chǎn)生各路信號(hào)的相互干擾。2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)為克服濾波器特性不夠志向或信道的非線性導(dǎo)致的信道間干擾，在確保各路載頻間隔使信號(hào)頻譜不重疊外，還應(yīng)留有確定空隙的愛護(hù)頻帶ΔB一般要求相鄰載波間隔為Δf=fm+fg，其中fm為已調(diào)信號(hào)帶寬，fg為愛護(hù)頻帶。2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)接受上邊帶調(diào)制方式，各路信號(hào)具有相同的fm，相鄰副載波之間的頻率間隔為fm+fg。假設(shè)有N路信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，則復(fù)用后的信號(hào)總頻帶寬度為

2.8頻分復(fù)用(FDM)其次章模擬調(diào)制第8節(jié)頻分復(fù)用(FDM)假如接受微波接力、衛(wèi)星通信或其他無線方式傳輸復(fù)用信號(hào)，還需將多路復(fù)用信號(hào)對(duì)某一載波進(jìn)行二次調(diào)制，這時(shí)系統(tǒng)稱為多級(jí)調(diào)制系統(tǒng)。其次次調(diào)制仍舊可以接受調(diào)幅、調(diào)頻或調(diào)相中的隨意一種方式，但從抗干擾的性能角度考慮，調(diào)頻方式是最好的，因此實(shí)際系統(tǒng)中常接受調(diào)頻方式。例如，在多路微波電話傳輸系統(tǒng)中，接受的就是FDM-SSB/FM的多級(jí)調(diào)制方式，即單邊帶頻分復(fù)用后的調(diào)頻方式。內(nèi)容2.1調(diào)制的概念2.2抑制載波的雙邊帶調(diào)幅(DSB)2.3常規(guī)雙邊帶調(diào)幅(AM)2.4AM和DSB的性能比較2.5單邊帶調(diào)制(SSB)2.6殘留邊帶調(diào)制(VSB)

2.7插入載波的包絡(luò)檢波2.8頻分復(fù)用(FDM)2.9角調(diào)制

2.10調(diào)制的功能與分類其次章模擬調(diào)制2.9.1角調(diào)制的基本概念角調(diào)制：頻率調(diào)制和相位調(diào)制的統(tǒng)稱。載波的一般表達(dá)式為：θ(t)：瞬時(shí)相位，φ：初始相位。其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.1角調(diào)制的基本概念瞬時(shí)相位的導(dǎo)數(shù)即為瞬時(shí)角頻率：若初相φ不是常數(shù)而是t的函數(shù)，則φ(t)稱為瞬時(shí)相位偏移。稱為瞬時(shí)頻率偏移。其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.1角調(diào)制的基本概念其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制相位調(diào)制：讓瞬時(shí)相位偏移φ(t)隨調(diào)制信號(hào)而變更，即將調(diào)制信號(hào)調(diào)制到載波的瞬時(shí)相位上去。KP為相移常數(shù)2.9.1角調(diào)制的基本概念其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制頻率調(diào)制：讓瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)而變更，即將調(diào)制信號(hào)調(diào)制到載波的瞬時(shí)頻率上去。調(diào)信任號(hào)和調(diào)頻信號(hào)不滿足線性關(guān)系，都屬于非線性調(diào)制。KF為頻偏常數(shù)2.9.1角調(diào)制的基本概念其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制設(shè)：則：調(diào)相指數(shù)：；調(diào)頻指數(shù)：。最大頻偏：Δωmax=KFAm

2.9.1角調(diào)制的基本概念其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制P55例題2-22.9.1角調(diào)制的基本概念其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制調(diào)信任號(hào)與調(diào)頻信號(hào)在數(shù)學(xué)上只差一個(gè)積分運(yùn)算。2.9.2窄帶角調(diào)制和寬帶角調(diào)制其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制依據(jù)已調(diào)信號(hào)瞬時(shí)相位偏移的大小，角調(diào)制劃分為兩種調(diào)制即窄帶角調(diào)制和寬帶角調(diào)制。窄帶角調(diào)制：調(diào)制指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。2.9.2窄帶調(diào)頻其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制由調(diào)頻信號(hào)的時(shí)域表示式，有當(dāng)時(shí)，有：2.9.2窄帶調(diào)頻所以，窄帶調(diào)頻(NBFM)信號(hào)的表示式近似為求傅立葉變換，可得到NBFM波的頻譜密度函數(shù)為AM信號(hào)的頻譜其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.2窄帶角調(diào)制和寬帶角調(diào)制其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制調(diào)幅信號(hào)與窄帶調(diào)頻信號(hào)頻譜示意圖NBFM信號(hào)與AM信號(hào)的帶寬均為基帶信號(hào)f(t)最高頻率的兩倍2.9.2寬帶調(diào)頻簡(jiǎn)諧信號(hào)(單音)調(diào)制時(shí)的寬帶調(diào)頻設(shè)調(diào)制信號(hào)f(t)=Amcosωmt，則三角函數(shù)綻開其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.2寬帶調(diào)頻式中，cos(βFMsinωmt)和sin(βFMsinωmt)可以進(jìn)一步綻開成以貝塞爾函數(shù)為系數(shù)的三角級(jí)數(shù)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.2寬帶調(diào)頻利用三角函數(shù)中的積化和差公式及貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)，可以得到調(diào)頻信號(hào)的級(jí)數(shù)綻開式為傅立葉變換，得到調(diào)頻信號(hào)的頻譜密度函數(shù)為其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.2寬帶調(diào)頻式中其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制βFM=3時(shí)簡(jiǎn)諧信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻波頻譜結(jié)構(gòu)示意圖2.9.2寬帶調(diào)頻(1)頻譜由位于載頻±ω0處的兩個(gè)沖激，以及在±ω0兩邊的無窮多個(gè)離散邊頻重量組成。(2)從理論上分析，F(xiàn)M波具有無窮多個(gè)邊頻重量，頻帶為無窮寬。因此，無失真地傳輸FM信號(hào)，系統(tǒng)帶寬應(yīng)當(dāng)無窮寬。但這在事實(shí)上是做不到的，也沒有必要。由貝塞爾函數(shù)的性質(zhì)可知，當(dāng)n>βFM+1時(shí)，Jn(βFM)≈0。因此，計(jì)算FM波的邊頻重量時(shí)，只需考慮(βFM+1)個(gè)邊頻。這樣FM信號(hào)的有效頻帶寬度BFM為（卡森公式）

其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.2寬帶調(diào)頻(3)由卡森公式可知，當(dāng)βFM<<1時(shí)，ωFM≈2ωm，這正是窄帶調(diào)頻時(shí)的狀況;當(dāng)βFM>>1時(shí),BFM≈2Δfmax，這說明在大調(diào)制指數(shù)下的FM信號(hào)的帶寬近似為最大頻偏的兩倍，且與調(diào)制頻率無關(guān)。其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制P57例題2-32.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制干脆調(diào)頻法：壓控振蕩器的限制電壓為基帶信號(hào)，壓控振蕩器的輸出頻率就隨基帶信號(hào)作線性變更。2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制間接調(diào)頻法：又稱為阿姆斯特朗法先將基帶信號(hào)進(jìn)行積分，然后實(shí)施窄帶調(diào)相，從而間接得到窄帶調(diào)頻信號(hào)。之所以先進(jìn)行窄帶調(diào)相，是因?yàn)檎瓗д{(diào)相時(shí)，振蕩器可以接受高穩(wěn)定度的石英振蕩器，從而提高了載頻的穩(wěn)定度。2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)由窄帶調(diào)頻變?yōu)閷拵д{(diào)頻，則可以接受倍頻法倍頻器可用非線性器件實(shí)現(xiàn)例如：設(shè)平方律器件的輸入信號(hào)為si(t)為調(diào)頻信號(hào)時(shí)，有si(t)=Acos［ω0t+j(t)］，故

濾去直流重量后，可得到一個(gè)新的調(diào)頻信號(hào)，其載波頻率和相位偏移均增加一倍。由于相位偏移增為原來的2倍，因而調(diào)頻指數(shù)也增為原來的2倍。同理，經(jīng)n次倍頻后，調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻指數(shù)也增為原來的n倍。其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制鑒頻器：調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)器；鑒相器：調(diào)信任號(hào)的解調(diào)器。調(diào)頻信號(hào)的非相干解調(diào)2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制調(diào)頻信號(hào)為經(jīng)過微分后為

2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)用于解調(diào)FM信號(hào)的解調(diào)器稱為鑒頻器，鑒頻器結(jié)構(gòu)如下圖所示其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制鑒頻器的輸出電壓與輸入信號(hào)的頻偏成正比。由于調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻率正比于調(diào)制信號(hào)的幅度，因而鑒頻器的輸出正比于調(diào)制信號(hào)的幅度。2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制鑒頻靈敏度：直線段的斜率。調(diào)制靈敏度：?jiǎn)挝浑妷簩?duì)應(yīng)的頻偏值。沖突2.9.3調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)其次章模擬調(diào)制第9節(jié)角調(diào)制窄帶調(diào)頻信號(hào)，還可用相干解調(diào)法進(jìn)行解調(diào)，因?yàn)檎瓗?/p>