幅度調(diào)制 12

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1、角度調(diào)制1.比較寬帶調(diào)頻與窄帶調(diào)頻的不同根據(jù)調(diào)制后載波瞬時(shí)相位偏移的大小，可將頻率調(diào)制分為寬帶調(diào)頻（WBFM）與窄帶調(diào)頻（NBFM）。定義：調(diào)頻指數(shù)βFM>π/6，則稱(chēng)為寬帶調(diào)頻。當(dāng)調(diào)頻指數(shù)βFM<<1時(shí)，所得的調(diào)頻波稱(chēng)為窄帶調(diào)頻波。主要區(qū)別：1)概念上的區(qū)別：寬帶與窄帶是相對(duì)而言的，寬帶與窄帶既可以傳輸數(shù)字信號(hào)也可以傳輸模擬信號(hào)，只是窄帶相對(duì)較慢，寬帶與窄帶調(diào)制的區(qū)分并無(wú)嚴(yán)格的界限，但通常認(rèn)為由調(diào)頻所引起的最大瞬時(shí)相位偏移遠(yuǎn)小于30°時(shí)，稱(chēng)為窄帶調(diào)頻。否則，稱(chēng)為寬帶調(diào)頻。2)應(yīng)用區(qū)別：寬帶調(diào)頻適用于聲音質(zhì)量要求高的應(yīng)用，而窄帶跳頻聲音

2、質(zhì)量不如寬帶，但是波站的數(shù)量多于寬帶調(diào)頻，就是占用的頻譜寬度不同，占用的頻譜寬度越寬，可能的傳輸帶寬（對(duì)應(yīng)數(shù)字系統(tǒng)就是傳輸速率）同樣越高。3）AM是線性調(diào)制，頻譜結(jié)構(gòu)與基帶相同，F(xiàn)M是非線性調(diào)制，頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。更主要的是，AM調(diào)制是載波信號(hào)振幅受調(diào)制，其振幅變化與調(diào)制信號(hào)呈線性關(guān)系；4）FM調(diào)制是瞬時(shí)頻率受調(diào)制，瞬時(shí)頻率變化量與調(diào)制信號(hào)呈線性關(guān)系，而FM波的振幅不變。5)窄帶AM、FM的寬帶都是調(diào)制信號(hào)頻率的兩倍。2.FM信號(hào)的解調(diào)方法調(diào)制信號(hào)的解調(diào)分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種。相干解調(diào)僅僅適用于窄帶調(diào)頻信號(hào)，且需同步信號(hào)，故應(yīng)用范

3、圍受限；而非相干解調(diào)不需同步信號(hào)，且對(duì)于NBFM信號(hào)和WBFM信號(hào)均適用，因此是FM系統(tǒng)的主要解調(diào)方式。在本仿真的過(guò)程中我們選擇用非相干解調(diào)方法進(jìn)行解調(diào)。非相干解調(diào)器由限幅器、鑒頻器和低通濾波器等組成,限幅器輸入為已調(diào)頻信號(hào)和噪聲，限幅器是為了消除接收信號(hào)在幅度上可能出現(xiàn)的畸變；帶通濾波器的作用是用來(lái)限制帶外噪聲，使調(diào)頻信號(hào)順利通過(guò)。鑒頻器中的微分器把調(diào)頻信號(hào)變成調(diào)幅調(diào)頻波，然后由包絡(luò)檢波器檢出包絡(luò)，最后通過(guò)低通濾波器取出調(diào)制信號(hào)。(1)FM信號(hào)的產(chǎn)生方法1）直接調(diào)頻常用振蕩器產(chǎn)生，如圖4.10-1所示。工作原理：震蕩器的頻率隨著外加電

4、壓m(t)線性變化。2）間接調(diào)頻A.用調(diào)相電路產(chǎn)生調(diào)頻波;B.先產(chǎn)生一個(gè)窄帶調(diào)頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)一個(gè)倍頻器，從而產(chǎn)生寬帶調(diào)頻信號(hào)。如圖4.10-2所示。(2)寬帶調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)由于寬帶調(diào)頻屬于非線性調(diào)制，所以不能采用相干解調(diào)，而必須采用非相干解調(diào)，即非線性調(diào)制采用非相干解調(diào)。而非相干解調(diào)采用的是鑒頻器，鑒頻器有以下幾種形式：:a.比例鑒頻器b.斜率鑒頻器c.相位鑒頻器如果將鑒頻器后面級(jí)聯(lián)一個(gè)積分電路，則可用來(lái)接收調(diào)相波。非相干解調(diào)方法：鑒頻器法和鎖相環(huán)法。1）鑒頻器構(gòu)成：由一個(gè)微分器和一個(gè)包絡(luò)檢波器級(jí)聯(lián)而成；如圖4.10-3所示基本功能：微

5、分電路將幅度衡定的調(diào)頻波變換為調(diào)幅調(diào)頻波，即幅度和頻率都隨基帶信號(hào)m(t)線性變化。因此可見(jiàn)，鑒頻器的功能實(shí)際上就相當(dāng)于對(duì)調(diào)頻波的瞬時(shí)相位求導(dǎo)。但實(shí)際的鑒頻器還應(yīng)有一個(gè)傳輸系數(shù)。2）窄帶調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)窄帶調(diào)頻可以由乘法器來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此一定可以用相干解調(diào)的方法來(lái)恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。帶通濾波器的作用是用于通過(guò)調(diào)頻信號(hào)和抑制噪聲，帶寬為已調(diào)信號(hào)頻譜的兩倍。低通濾波器的帶寬為調(diào)制信號(hào)的帶寬，其作用是濾除由乘法器產(chǎn)生的不必要成分，取出原調(diào)制信號(hào)。另一種流行的集成電路方式的FM解調(diào)器就是所謂的積分鑒頻器或積分檢波器。這類(lèi)FM解調(diào)器在很多單片F(xiàn)M收音機(jī)和接

6、收機(jī)芯片中使用。在構(gòu)建SystemView仿真系統(tǒng)前，先簡(jiǎn)單地分析一下積分鑒頻器的工作原理。由上分析可知，如果輸入的FM信號(hào)表示為則通過(guò)上述電路產(chǎn)生的正交信號(hào)是其中的常數(shù)K1和K2由電路調(diào)整參數(shù)確定。則乘法器的輸出為上式中的兩個(gè)頻率分量中的和項(xiàng)可以用乘法器后的低通濾波器濾除，因此輸出項(xiàng)可化簡(jiǎn)為?通過(guò)選取適當(dāng)?shù)膮?shù)K2，使正弦函數(shù)的自變量<<1，進(jìn)一步近似為通常意義上講，類(lèi)似上述的積分鑒頻器只能用基于電路的工具仿真，但事實(shí)上并非如此。上述電容器及諧振回路的相移可以用兩種方法仿真實(shí)現(xiàn)。可用一個(gè)希爾伯特(Hilbert）變換濾波器組成，由于希

7、爾伯特(Hilbert）變換濾波器會(huì)引起整個(gè)頻率通帶內(nèi)的信號(hào)產(chǎn)生90°相移。這一特性可通過(guò)對(duì)希爾伯特(Hilbert）變換濾波器的波特圖分析得到。另一種方法是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的延時(shí)電路產(chǎn)生，延遲電路產(chǎn)生相當(dāng)于載波頻率四分之一周期的延遲。由于在載波中心頻率上有我們所希望的90°相移，因此可把并聯(lián)LC諧振回路看成一個(gè)二階帶通濾波器（一階低通原形）。這個(gè)帶通濾波器的帶寬被用于設(shè)置諧振回路的Q值以控制參數(shù)K2。將延遲線移相的輸入輸出斷開(kāi)，用希爾伯特變換濾波器移相電路代替，重新運(yùn)行仿真系統(tǒng)，可得到相同的結(jié)果。能用作鑒頻器的電路類(lèi)型很多，如相位鑒頻器、

8、比例鑒頻器等。值得一提的是，在近代通信系統(tǒng)中，利用性能優(yōu)良而且易于集成的鎖相環(huán)解調(diào)器對(duì)FM信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，在窄帶FM通信中也是常用的方法。