角度調(diào)制與解調(diào).ppt

1、第8章角度調(diào)制和解調(diào)、主要內(nèi)容、8.0概要8.1角度調(diào)制信號(hào)分析8.2頻率調(diào)制方法概要和直接頻率調(diào)制8.3間接頻率調(diào)制8.4頻率調(diào)制信號(hào)的解調(diào)、8.0概要、為什么采用角度調(diào)制是頻率調(diào)制使高頻載波的瞬時(shí)頻率按照調(diào)制信號(hào)規(guī)則變化的調(diào)制方式即調(diào)制相，是高頻載波的瞬時(shí)單位由于兩種調(diào)制都表現(xiàn)為調(diào)制高頻振蕩波的總瞬時(shí)相位角，因此將它們統(tǒng)稱為角度調(diào)制(簡稱為相位角)。8.1角度調(diào)制信號(hào)的分析、8.1.1瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的關(guān)系8.1.2調(diào)制波的數(shù)學(xué)是8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度、8.1.1瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的關(guān)系、瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)相位、kfv (t )表示瞬時(shí)頻率相對(duì)于0的偏移量最大頻率偏移，即頻率偏移，

2、是瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)相位、瞬時(shí)相移(相移)、調(diào)制指數(shù)、最大相移(相移)、8.1.2調(diào)制波的數(shù)學(xué)表示(繼續(xù)1 )，調(diào)制信號(hào)： kpv (t )是瞬時(shí)相位相對(duì)于0t 0的偏移，即瞬時(shí)相移8.1.2調(diào)制波的數(shù)學(xué)表現(xiàn)(接下來2 )，公式，瞬時(shí)頻率，瞬時(shí)相位，最大頻率偏移量，調(diào)制指數(shù)，F(xiàn)M波，PM波， 8.1.2調(diào)制波的數(shù)學(xué)表示(接著為4 )、調(diào)制相位、瞬時(shí)頻率、瞬時(shí)相位、調(diào)制信號(hào)、8.1.2調(diào)制波的數(shù)學(xué)表示(接著為5 )、頻率調(diào)制、以及調(diào)制相位可表示將看到歸因于調(diào)制相位的信號(hào)帶寬的調(diào)制，且8.1.3調(diào)制波的頻譜及頻譜寬度可表示為、頻率調(diào)制信號(hào)、調(diào)相信號(hào)、頻率調(diào)制信號(hào)中以mf為殘奧儀表的n次一種貝塞爾函數(shù)。

3、1、頻譜、調(diào)制信號(hào)、8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(接下來為1 )、8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(接下來為2) 1)在單音調(diào)制的情況下， 調(diào)頻波的頻譜不是調(diào)制信號(hào)的頻譜中的簡單移位，而是由載波和無數(shù)對(duì)邊帶分量構(gòu)成，并且它們的幅度由每個(gè)對(duì)應(yīng)階數(shù)的貝塞爾函數(shù)值來確定。 其中，奇數(shù)次的上下的頻帶成分振幅相等，極性相反的偶次的振幅相等，極性相同。 2 )調(diào)制指數(shù)mf越大，具有大振幅的邊緣頻率分量越多。 如與振幅調(diào)制波不同，對(duì)于單頻率信號(hào)的振幅調(diào)制，邊頻率數(shù)目與調(diào)制指數(shù)無關(guān)。 (3)載波成分和各邊帶成分的振幅隨著mf的變化而變化。 對(duì)于某些mf值，載波頻率或邊緣頻率的幅度為零。 由此，能夠測定調(diào)制

4、指數(shù)mf。 特征：8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(續(xù)5 )，上式表示改變mf僅引起載波分量和各邊帶分量之間功率的重新分配，但不引起總功率的改變。 (4)當(dāng)v 0恒定時(shí)，頻率調(diào)制波的平均功率總是恒定的，而與未調(diào)制的載波功率相等，而與mf的值無關(guān)。 在電阻r中，調(diào)頻波的平均功率是、1、8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(繼續(xù)6 )、通常是8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(繼續(xù)7 )以及用于任何給定mf的標(biāo)記。此外，帶寬規(guī)定了邊頻率分量通?？梢院雎孕∮谖凑{(diào)制載波的幅度的一個(gè)(或10，因要求而不同)邊頻率分量，剩馀的頻譜分量確定頻率調(diào)制波的帶寬。 如果省略小于調(diào)制載波的幅度l0的頻率分量，則可以利用近

5、似公式獲得頻譜寬度BW:8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(接著是8 )，并且頻譜寬度bw在實(shí)踐中也與調(diào)制指數(shù)密切相關(guān)整體規(guī)律是調(diào)制指數(shù)越大，對(duì)頻率調(diào)制和相位調(diào)制都應(yīng)該考慮的邊緣頻率分量的數(shù)目越多。 這是它們的共同性質(zhì)。 但是，由于頻率調(diào)制、調(diào)制和調(diào)制頻率f的關(guān)系不同，所以只是f變化，它們的頻譜構(gòu)造和帶寬的關(guān)系互不相同。8.1.3調(diào)制波的頻譜和頻譜寬度(續(xù)9 )、頻率調(diào)制、相位調(diào)制、頻率調(diào)制，僅f變化的情況下，在常用的寬帶頻率調(diào)制中，頻率成分根據(jù)mf而變化，但同時(shí)帶寬幾乎一定。 頻率調(diào)制也稱為定帶調(diào)制。 關(guān)于調(diào)制相位調(diào)制，僅在f發(fā)生變化的情況下頻率成分不變化，而帶寬發(fā)生變化。 特別是當(dāng)f增加時(shí)，

6、帶寬增加。 對(duì)于Fmin Fmax，F(xiàn)max確定總帶寬。8.2頻率調(diào)制方法概要和直接頻率調(diào)制、8.2.1頻率調(diào)制方法概要8.2.2電抗管直接頻率調(diào)制8.2.4晶體振蕩器直接頻率調(diào)制、8.2.1頻率調(diào)制方法概要、直接頻率調(diào)制、間接頻率調(diào)制、矢量合成法調(diào)制相(臂長法)、脈沖調(diào)相，8.2.2變?nèi)荻O管直接調(diào)頻，主要優(yōu)點(diǎn)：可以得到大的移頻(對(duì)間接調(diào)頻)，線路簡單，并且?guī)缀醪恍枰{(diào)制功率。 主要缺點(diǎn)：中心頻率穩(wěn)定度低。 適用范圍：在移動(dòng)通信及自動(dòng)頻率微調(diào)系統(tǒng)中。8.2.2變?nèi)荻O管直接頻率調(diào)制(續(xù)1 )，變?nèi)荻O管是電壓控制的可變電抗元件，主要利用半導(dǎo)體PN結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓而變化的特性。結(jié)電容Cj和

7、反向電壓vR具有以下關(guān)系：Cj0:時(shí)電容值(零偏置電容)、反向偏置電壓、結(jié)電容變化指數(shù)、通常=1/21/3、通過特殊工藝制作的超急變結(jié)電容=15 (接著、8.2.2變?nèi)荻O管直接頻率調(diào)制(續(xù)5 )、2的情況下，沒有非線性失真，是啁啾。調(diào)制靈敏度、最大頻移、8.2.2變?nèi)荻O管直接頻率調(diào)制(接下來6 )、2的情況下，進(jìn)行冪級(jí)數(shù)展開：高次項(xiàng)、中心頻移、調(diào)制信號(hào)的二次諧波引起的最大頻移、調(diào)制靈敏度、如圖所示，以場效應(yīng)電抗管為例進(jìn)行說明AB兩端的輸入阻抗ZAB的性質(zhì)取決于Z1和Z2阻抗的性質(zhì)。 假設(shè)|Z1|Z2|和|ID|I1|中，Z1和Z2之一必須是電阻，8.2.3電抗管直接調(diào)頻(續(xù)1 )、其他情況

8、下，為了改變頻率，8.2.4晶體振蕩器的直接調(diào)頻、直接調(diào)頻的主穩(wěn)定中心頻率可以使用晶體振蕩器的直接頻率調(diào)制電路。 變?nèi)荻O管接入振蕩電路有兩種方式。 一個(gè)與水晶結(jié)晶串聯(lián)，另一個(gè)與水晶結(jié)晶并聯(lián)。 并行方式存在可變?nèi)萘抗芾須垔W儀表的不穩(wěn)定性對(duì)調(diào)頻信號(hào)的中心頻率的穩(wěn)定性直接影響很大的缺點(diǎn)。 因此，廣泛使用的是串聯(lián)方式。、8.2.4晶體振蕩器直接頻率調(diào)制(續(xù)1 )、Pierce Oscillators (cb )型振蕩器、8.2.4晶體振蕩器直接頻率調(diào)制(續(xù)2 )、調(diào)制信號(hào)、Pierce型調(diào)相、8.3間接頻率調(diào)制(續(xù)1 )，有時(shí)設(shè)為： CCj 假設(shè)：因此，電路引入了相位變化：8.4調(diào)頻信號(hào)解調(diào)、8.4.1概要8.4.2振幅鑒別器(斜率鑒別器)解調(diào)電路振幅鑒別器差分峰振幅鑒別器8.4.3相位鑒別器解調(diào)電路振幅鑒別器、疊加型相位鑒別器(正交鑒別器)、在頻率相位變換電路中得到的PM-FM、再疊加或乘法、疊加型相位鑒別器、脈沖計(jì)數(shù)式鑒別器、差分峰振幅鑒別器、FM (pm 鑒別器特性曲線、鑒別器的指標(biāo)、鑒別器靈敏度、鑒別器變換器先導(dǎo)、鑒別器帶寬、寄生振幅抑制能力、失真和穩(wěn)定性、鑒別器變換器先導(dǎo)、鑒別器靈敏度：鑒別器所述鑒別器帶寬、8.4.2幅度鑒別器(斜率鑒別器)、解調(diào)電路幅度鑒別器、vo(t )、并