《調(diào)角信號基本特性》PPT課件

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1、第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路解調(diào)：從高頻已調(diào)信號中還原出原調(diào)制信號角度調(diào)制電路是頻譜的非線性變換電路頻率調(diào)制：用待傳輸?shù)牡皖l信號去控制高頻載波信號的頻率相位調(diào)制：用待傳輸?shù)牡皖l信號去控制高頻載波信號的相位頻率調(diào)制和相位調(diào)制都使載波信號的瞬時相位受到調(diào)變，統(tǒng)稱為角度調(diào)制。所不同的是：頻率調(diào)制使載波信號的頻率隨調(diào)制信號線性變化，而相位調(diào)制則使載波信號的相位隨調(diào)制信號線性變化。第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路調(diào)角信號的基本特性調(diào)頻電路鑒頻電路主要要求：掌握瞬時角頻率與瞬時相位的關(guān)系掌握調(diào)頻和調(diào)相信號的概念、異同和關(guān)系掌握調(diào)頻和調(diào)相信號的典型表達(dá)式、主要參數(shù)和波形特點(diǎn)。6.1調(diào)角信號的基本特性了解調(diào)角信號的頻譜，

2、理解其帶寬。6.1.1瞬時角頻率與瞬時相位實(shí)軸?(t)?0t=0Um瞬時相位瞬時角頻率O可用長度Um、與實(shí)軸夾角?(t)的旋轉(zhuǎn)矢量表示矢量初始相位為?0，以?(t)的角速度繞O反時針旋轉(zhuǎn)。t=t當(dāng)?=?c時：6.1.2調(diào)頻信號與調(diào)相信號一、調(diào)頻信號載波信號：調(diào)制信號：調(diào)頻波瞬時角頻率：?(t)=?c+kfu?(t)rad/s·V=?c+??瞬時相位：附加相位為分析方便，通常令?0=0,則FM信號為角頻偏設(shè)u?(t)=U?mcos?t?(t)=?c+kfU?mcos?t=?c+??mcos?t調(diào)頻指數(shù)最大角頻偏單頻調(diào)制時，則圖6.1.2調(diào)頻信號波形（a）調(diào)制信號（b）瞬時角頻率變化（c）附加相位

3、變化（d）調(diào)頻信號（b）（c）（d）uFM(t)tω(t)Δ?(t)uΩ(t)tttu?(t)=U?mcos?t?(t)=?c+??mcos?t二、調(diào)相信號載波信號：調(diào)制信號：故調(diào)相信號為?(t)=?ct+kpu?(t)=?ct+??(t)rad/V瞬時相位：附加相位設(shè)u?(t)=U?mcos?t，單頻調(diào)制時，則調(diào)相指數(shù)，最大附加相移（a）（b）（c）（d）tttt0000ωcω(t)Δ?(t)uΩ(t)uPM(t)ΔωmmPu?(t)=U?mcos?t，圖6.1.3調(diào)相信號波形（a）調(diào)制信號（b）附加相位變化（c）瞬時角頻率變化（d）調(diào)相信號三、調(diào)頻信號與調(diào)相信號的比較調(diào)制信號u?(t)=U

4、?mcos?t載波信號uc(t)=Umcos?ct調(diào)頻調(diào)相瞬時角頻率?(t)＝?c+kfu?(t)=?c+??mcos?t=?c–??msin?t瞬時相位?(t)=?ct+kpu?(t)=?ct+mpcos?t最大角頻偏??m=kfU?m=mf?=kpU?m?=mp?最大附加相位mp=kpU?m三、調(diào)頻信號與調(diào)相信號的比較調(diào)頻調(diào)相瞬時角頻率?(t)＝?c+kfu?(t)=?c+??mcos?t=?c–??msin?t瞬時相位?(t)=?ct+kpu?(t)=?ct+mpcos?t最大角頻偏??m=kfU?m=mf?=kpU?m?=mp?最大附加相位mp=kpU?m可見：調(diào)制前后載波振幅均保持不

5、變。將調(diào)制信號先微分，然后再對載波調(diào)頻，則得調(diào)相信號；將調(diào)制信號先積分，再對載波進(jìn)行調(diào)相，則得調(diào)頻信號。即調(diào)頻與調(diào)相可互相轉(zhuǎn)換。[例]已知u?(t)=5cos(2??103t)V，調(diào)角信號表達(dá)式為uo(t)=10cos[(2??106t)+10cos(2??103t)]V試判斷該調(diào)角信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號，并求調(diào)制指數(shù)、最大頻偏、載波頻率和載波振幅。[解]=2??106t+10cos(2??103t)附加相位正比于調(diào)制信號，故為調(diào)相信號。調(diào)相指數(shù)mp=10rad載波頻率fc=106(Hz)?fm=mpF最大頻偏振幅Um=10V=10?103=10kHz[例]一組頻率為300?3000H

6、z的余弦調(diào)制信號，振幅相同，調(diào)頻時最大頻偏為75kHz，調(diào)相時最大相移為2rad，試求調(diào)制信號頻率范圍內(nèi)：(1)調(diào)頻時mf的變化范圍;(2)調(diào)相時?fm的范圍;[解](1)調(diào)頻時，?fm與調(diào)制頻率無關(guān)，恒為75kHz。故(2)調(diào)相時，mP與調(diào)制頻率無關(guān)，恒為2rad。故6.1.3調(diào)角信號的頻譜與帶寬一、調(diào)角信號的頻譜FM信號和PM信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式的差別僅僅在于附加相位的不同，前者的附加相位按正弦規(guī)律變化，而后者的按余弦規(guī)律變化。按正弦變化還是余弦變化只是在相位上相差π/2而已，所以這兩種信號的頻譜結(jié)構(gòu)是類似的。分析時可將調(diào)制指數(shù)mf或mp用m代替，從而把它們寫成統(tǒng)一的調(diào)角信號表示式6.1.3調(diào)

7、角信號的頻譜與帶寬一、調(diào)角信號的頻譜根據(jù)貝塞爾函數(shù)理論有：Jn(m)稱為以m為宗數(shù)的n階第一類貝塞爾函數(shù)上邊頻下邊頻可得6.1.3調(diào)角信號的頻譜與帶寬一、調(diào)角信號的頻譜可見：調(diào)角信號頻譜不是調(diào)制信號頻譜的線性搬移。而是由載頻分量和角頻率為（ωc±nΩ）的無限對上、下邊頻分量構(gòu)成。這些邊頻分量和載頻分量的角頻率相差nΩ。當(dāng)n為奇數(shù)時，上、下邊頻分量的振幅相同但極性相反；當(dāng)n為偶數(shù)時，上、下兩邊頻分量