角度調(diào)制與解調(diào)電路ppt課件.ppt

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1、第六章角度調(diào)制與解調(diào)電路主要內(nèi)容：6.1角度調(diào)制信號(hào)的基本特性6.2調(diào)頻電路6.3鑒頻電路6.1角度調(diào)制信號(hào)的基本特性6.1.1瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位的概念設(shè)一旋轉(zhuǎn)矢量圍繞原點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角速度為在=0時(shí)，矢量與實(shí)軸之間的夾角為，稱為初相；在任意時(shí)刻時(shí)，矢量與實(shí)軸之間的夾角為，稱為瞬時(shí)相位。瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位之間的關(guān)系若旋轉(zhuǎn)的角速度=為常數(shù)，則瞬時(shí)相位為若旋轉(zhuǎn)的角速度是的函數(shù)，則瞬時(shí)相位為將上式兩邊取微分，則得旋轉(zhuǎn)矢量的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角速度稱為瞬時(shí)角頻率6.1.2調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)1、調(diào)頻信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和波形設(shè)載波輸出

2、電壓為一余弦信號(hào)為載波振幅，為載波角頻率，為載波初相在未進(jìn)行角度調(diào)制時(shí)，載波角頻率和初相均為常數(shù)調(diào)頻時(shí)，載波的瞬時(shí)角頻率將在的基礎(chǔ)上按照調(diào)制信號(hào)的規(guī)律成線性變化是由調(diào)頻電路所決定的比例常數(shù)，表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的角頻率變化，單位是rad/(s.V)；為瞬時(shí)角頻率相對(duì)于的偏移，稱為瞬時(shí)角頻偏，用表示的最大值叫做,用表示，即根據(jù)瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的關(guān)系表達(dá)式，可由調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)角頻率得出調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)相位為為未調(diào)制時(shí)載波的相位，為瞬時(shí)相位相對(duì)于的偏移，稱為瞬時(shí)相偏，用表示，即最大角頻偏的最大值叫做，用表示調(diào)頻信號(hào)的數(shù)學(xué)表

3、達(dá)式為最大相偏當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單一頻率的余弦信號(hào)根據(jù)前面的公式可得最大角頻偏和最大相偏為最大角頻偏最大相偏為調(diào)頻信號(hào)的最大相偏，也稱為調(diào)頻系數(shù)，用表示最大頻偏調(diào)制信號(hào)頻率當(dāng)載波信號(hào)為，則調(diào)頻信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式可以表示為調(diào)制信號(hào)為余弦波的調(diào)頻信號(hào)波形及其瞬時(shí)角頻率的波形2、調(diào)相信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和波形設(shè)載波輸出電壓為一余弦信號(hào)調(diào)相時(shí)，調(diào)相信號(hào)的隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律成線性變化為調(diào)相靈敏度，表示單位調(diào)制信號(hào)所引起的相位變化，單位是rad/V瞬時(shí)相偏最大相偏==根據(jù)瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位的關(guān)系，可得調(diào)相信號(hào)的瞬時(shí)角頻率為瞬時(shí)角頻偏最大角頻偏調(diào)相

4、信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為==當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單一頻率的余弦信號(hào)根據(jù)前面的公式可得最大角頻偏和最大相偏為最大角頻偏最大相偏為調(diào)相信號(hào)的最大相偏，也稱為調(diào)相系數(shù)，用表示最大頻偏調(diào)制信號(hào)頻率===調(diào)相信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為調(diào)制信號(hào)為余弦波的調(diào)相信號(hào)波形及其瞬時(shí)角頻率的波形6.1.3角度調(diào)制信號(hào)的頻譜與帶寬采用單一頻率調(diào)制時(shí)，調(diào)頻信號(hào)和調(diào)相信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式是相似的，因此，它們具有相同的頻譜。下面就以調(diào)頻信號(hào)為例來(lái)討論調(diào)角信號(hào)的頻譜與帶寬1、調(diào)頻信號(hào)的頻譜采用單一頻率的余弦信號(hào)調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式為經(jīng)過(guò)三角變換可得貝塞爾函數(shù)曲線圖將調(diào)頻信

5、號(hào)的頻率分量標(biāo)在頻率軸上，即可獲得它的頻譜由上圖可看出，采用單一頻率調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)的頻譜具有以下特點(diǎn)：（1）調(diào)頻信號(hào)的頻譜不是調(diào)制信號(hào)的頻譜的簡(jiǎn)單搬移，而是由載波分量和無(wú)數(shù)對(duì)邊頻分量所組成，它們之間的間隔都是調(diào)制頻率的整數(shù)倍。（2）載波分量和各邊頻分量的振幅由對(duì)應(yīng)的各階貝塞爾函數(shù)確定；越大，振幅較大的邊頻分量就越多，這與調(diào)幅信號(hào)是不同的，調(diào)幅信號(hào)在單頻調(diào)制下，它的邊頻數(shù)目與調(diào)制系數(shù)無(wú)關(guān)。（3）對(duì)于某些值，載波或某邊頻分量的振幅為零，如=2.4時(shí)，載波的振幅為零。2、調(diào)頻信號(hào)的帶寬從理論上說(shuō)，調(diào)頻信號(hào)的邊頻分量有無(wú)數(shù)多個(gè)

6、，其頻帶寬度應(yīng)為無(wú)窮大，但實(shí)際上，對(duì)于任意給定的值，高到一定次數(shù)的邊頻分量的振幅已經(jīng)小到可以忽略，以致濾除它們對(duì)調(diào)頻信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響，因此，調(diào)頻信號(hào)的頻帶寬度實(shí)際上可以認(rèn)為是有限的。在高質(zhì)量通信系統(tǒng)中，常以忽略小于1％未調(diào)制載波振幅的邊頻分量來(lái)決定頻譜寬度；而在中等質(zhì)量通信系統(tǒng)中，常以忽略小于10％未調(diào)制載波振幅的邊頻分量來(lái)決定頻譜寬度。若以中等質(zhì)量通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，則調(diào)頻信號(hào)的有效帶寬BW可由下列近似公式求出即一般將<1的調(diào)頻稱為窄帶調(diào)頻，這時(shí)將>>1的調(diào)頻稱為寬帶調(diào)頻，這時(shí)也就是說(shuō)寬帶調(diào)頻的帶寬約等于最大頻偏的兩

7、倍調(diào)相信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)以及帶寬與調(diào)頻信號(hào)相似，都與調(diào)制系數(shù)有關(guān)，只不過(guò)一個(gè)用，另一個(gè)用，調(diào)相信號(hào)的有效帶寬為注意，當(dāng)調(diào)制信號(hào)含有許多頻率分量，調(diào)角信號(hào)的頻譜寬度不會(huì)因?yàn)檎{(diào)制信號(hào)所含頻率分量的增多而顯著增加，所以仍然可以按最高調(diào)制頻率作為單頻信號(hào)調(diào)制時(shí)的帶寬公式來(lái)估算。3、調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)的比較設(shè)調(diào)制信號(hào)為，載波信號(hào)為當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單頻信號(hào)時(shí)，調(diào)頻信號(hào)和調(diào)相信號(hào)在性質(zhì)上存在以下區(qū)別：（1）調(diào)頻信號(hào)和調(diào)相信號(hào)的瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位都隨時(shí)間發(fā)生變化，但變化的規(guī)律不同；調(diào)頻信號(hào)的瞬時(shí)頻偏隨調(diào)制信號(hào)成線性變化，瞬時(shí)相偏隨調(diào)制信號(hào)的積

8、分成線性變化；調(diào)相信號(hào)的瞬時(shí)頻偏隨調(diào)制信號(hào)的微分成線性變化，瞬時(shí)相偏隨調(diào)制信號(hào)成線性變化。（2）調(diào)頻信號(hào)和調(diào)相信號(hào)的最大頻偏及調(diào)制系數(shù)均與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比，但是它們與調(diào)制頻率的關(guān)系則各不相同。其中，調(diào)頻信號(hào)的最大頻偏與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)，調(diào)制系數(shù)與調(diào)制頻率成反比；調(diào)相信號(hào)的最大頻偏與調(diào)制頻率成正比，調(diào)制系數(shù)與調(diào)制頻率無(wú)關(guān)。（3）調(diào)頻