CH4.3 角度調(diào)制與頻分復(fù)用(40).ppt

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1、14.3角度調(diào)制根據(jù)的調(diào)制定義：用待傳送信號(hào)去控制某高頻信號(hào)的幅度、相位、頻率等參量變化的過(guò)程。角度調(diào)制就是指用待傳送信號(hào)去控制載波信號(hào)的瞬時(shí)角度（相位或頻率）偏移隨基帶信號(hào)幅度比例變化的過(guò)程。因?yàn)轭l率或相位的變化都可以看成是載波角度的變化，故調(diào)頻和調(diào)相又統(tǒng)稱為角度調(diào)制。數(shù)學(xué)表達(dá)式2角調(diào)制原理瞬時(shí)相位偏移瞬時(shí)頻率偏移參數(shù)3為調(diào)頻靈敏度，即單位調(diào)制信號(hào)幅度變化引起的調(diào)頻信號(hào)的頻率偏移量。為調(diào)相靈敏度，即單位調(diào)制信號(hào)幅度變化引起的調(diào)相信號(hào)的相位偏移量。這里，幾個(gè)參數(shù)4當(dāng)調(diào)制信號(hào)為模擬信號(hào)時(shí)，稱為模擬角度調(diào)制。幾個(gè)參數(shù)4.3.1模擬角度調(diào)制原理對(duì)于模擬信號(hào)，由于頻率和相位之間存

2、在微分與積分關(guān)系，故二者之間存在密切的關(guān)系。鑒于FM用得較多，本節(jié)將主要討論頻率調(diào)制。通?？梢圆捎脡嚎卣袷幤鳎╒CO）來(lái)實(shí)現(xiàn)載波瞬時(shí)頻率偏移隨基帶信號(hào)幅度變化5單音調(diào)頻在輸入為0時(shí)，壓控振蕩器（VCO）產(chǎn)生一頻率為?c的正弦波，即載波信號(hào)；當(dāng)輸入基帶信號(hào)m(t)≠0時(shí)，隨著基帶信號(hào)幅度的變化，加到壓控振蕩器上的電壓發(fā)生變化，振蕩器輸出信號(hào)頻率不再固定在?c，而作相應(yīng)的變化，從而實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制。6稱為調(diào)頻指數(shù)。若則稱其為窄帶調(diào)頻NBFM，否者稱為寬帶調(diào)頻WBFM，本書(shū)我們只介紹后者。頻譜與帶寬對(duì)于單音信號(hào)有7調(diào)頻波頻譜包含無(wú)窮多個(gè)分量。取mf＝5，則如下圖性能卡森公式2、FM

3、調(diào)制的頻譜已調(diào)信號(hào)頻譜不再是調(diào)制信號(hào)頻譜的線性搬移，而是頻譜的非線性變換，會(huì)產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新頻率成分，故又稱為非線性調(diào)制。8頻率調(diào)制信號(hào)的頻譜是由無(wú)數(shù)成對(duì)出現(xiàn)在載頻兩側(cè)的離散譜組成，其頻譜理論上是無(wú)限寬的。通常邊頻幅度小于未調(diào)載波幅度1%的高次諧波邊頻分量可以忽略不計(jì)。因此，可得到頻率調(diào)制信號(hào)的近似帶寬卡森公式：9FM的解調(diào)可以采用普通鑒相器、調(diào)頻負(fù)反饋和鎖相環(huán)等方式。3、FM解調(diào)原理鑒頻器帶通限幅器微分器包絡(luò)檢波器LPFSFM(t)ni(t)mo(t)no(t)限幅濾波器的作用是消除角度調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)隨參信道傳輸時(shí)因快衰落及噪聲疊加而發(fā)生的幅度起伏影響。鑒頻器核心為

4、微分器，通過(guò)微分實(shí)現(xiàn)從FM信號(hào)到AM信號(hào)的變換10鑒頻器帶通限幅器微分器包絡(luò)檢波器LPFSFM(t)mo(t)收到的已調(diào)信號(hào)微分輸出包絡(luò)檢波及低通輸出這里Kd稱為檢頻器靈敏度。114.3.2數(shù)字頻率調(diào)制原理（2FSK）用數(shù)字基帶信號(hào)m(t)對(duì)VOC振蕩器進(jìn)行調(diào)頻，則產(chǎn)生數(shù)字頻調(diào)制。這種方式稱為模擬數(shù)字調(diào)頻，模擬調(diào)頻器VCO（中心頻率為ωc）1）2FSK調(diào)制原理12100(b)(a)17.1.22FSK系統(tǒng)的原理131載波載波00(b)(a)14.3.22FSK系統(tǒng)的原理142FSK信號(hào)可看作兩個(gè)不同頻率交替發(fā)送的2ASK信號(hào)的疊加，其功率譜2）功率譜特性4.3.22FSK

5、系統(tǒng)的原理是將基帶信號(hào)功率譜經(jīng)兩次線性搬移（分別搬移到?C1和?C2處）后的疊加。152FSK信號(hào)功率譜163）解調(diào)原理非相干(包絡(luò))檢測(cè)，相干解調(diào)，過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)和差分檢測(cè)法。2FSK信號(hào)可以看作兩路2ASK信號(hào)的疊加。其解調(diào)也可用兩路2ASK解調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(1)相干和非相干解調(diào)10014.3.22FSK系統(tǒng)的原理17比較判決(a)非相干解調(diào)包絡(luò)檢波器2包絡(luò)檢波器1BPF2BPF1定時(shí)脈沖4.3.22FSK系統(tǒng)的原理18比較判決BPF2BPF1定時(shí)脈沖相干解調(diào)器1相干解調(diào)器2(b)相干解調(diào)4.3.22FSK系統(tǒng)的原理191001一種常用而簡(jiǎn)便的解調(diào)方法。(2)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)法4.

6、3.22FSK系統(tǒng)的原理2009Copyright中國(guó)礦業(yè)大學(xué)通信研究所20LPF判決定時(shí)脈沖(3)差分檢波法BPF延時(shí)?aCbVC：LPF:（頻偏?的函數(shù)）(V與頻偏?呈線性關(guān)系—鑒頻！)（??<<1）?原理：4.3.22FSK系統(tǒng)的原理211）2PSK調(diào)制原理4.3.3二進(jìn)制相移鍵控當(dāng)相移常數(shù)Kp=π時(shí)，221001110絕對(duì)碼2PSK載波0相位受鍵控的載波相位按基帶脈沖而改變的數(shù)字調(diào)制方式。這種用載波不同相位直接去表示相應(yīng)數(shù)字信息的相位鍵控，常稱為絕對(duì)移相。4.3.32PSK調(diào)制的原理232PSK信號(hào)的產(chǎn)生過(guò)程也可以直接采用模擬調(diào)制方法。雙極性不歸零載波移相a.2P

7、SK模擬調(diào)制b.2PSK鍵控調(diào)制4.3.32PSK調(diào)制的原理24當(dāng)基帶數(shù)字信號(hào)采用幅度為1寬度為TS的矩形脈沖的雙極性非歸零碼表示時(shí)，時(shí)域表示式為4.3.32PSK調(diào)制的原理252PSK信號(hào)相干解調(diào)鑒相器判決LPFBPF定時(shí)脈沖數(shù)據(jù)輸出本地載波由于絕對(duì)移相方式是以某一相位作為基準(zhǔn)的，因此解調(diào)時(shí)在接收端也必須有同樣一個(gè)固定基準(zhǔn)相位作為參考。即采用相干解調(diào)4.3.32PSK調(diào)制的原理26相乘輸出1001110發(fā)送數(shù)據(jù)2PSK1001110判決輸出載波低通輸出4.3.32PSK調(diào)制的原理27相乘輸出1001110發(fā)送數(shù)據(jù)2PSK01