第6章_角度調(diào)制與解調(diào)電路ppt課件.ppt

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1、第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路一、概述角度調(diào)制和解調(diào)電路都屬于頻譜非線性變換電路。無論是調(diào)頻還是調(diào)相最終都表現(xiàn)為已調(diào)波的總相位（角度）受到調(diào)制信號的控制，故統(tǒng)稱為角度調(diào)制。角度調(diào)制可分為兩種：①頻率調(diào)制或調(diào)頻：FM(FrequencyModulation)振幅不變，瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號的振幅線性變化②相位調(diào)制或調(diào)相：PM(PhaseModulation)振幅不變，相位隨調(diào)制信號的振幅線性變化調(diào)幅：將調(diào)制信號的低頻頻譜結(jié)構(gòu)線性搬移到載波附近的高頻區(qū)。載波的振幅隨調(diào)制信號的變化而變化，載波的頻率和相位不受調(diào)制信號的控制，屬于線性頻譜搬移技術(shù)。二、調(diào)幅與調(diào)角的區(qū)別：調(diào)角：已調(diào)波的頻譜結(jié)構(gòu)與

2、原調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)完全不同。載波的振幅不變，它的頻率和相位受調(diào)制信號的控制，屬于非線性頻譜搬移技術(shù)。第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路三、調(diào)頻的優(yōu)缺點(diǎn)：調(diào)頻優(yōu)點(diǎn)：⒈抗干擾性強(qiáng)⒉功率管利用率高⒊信號傳輸保真度高調(diào)頻缺點(diǎn)：⒈只能工作在超短波以上波段⒉電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路四、調(diào)頻與調(diào)相的比較在數(shù)字通信中，相位鍵控的抗干擾能力優(yōu)于頻率鍵控和幅度鍵控，因而調(diào)相制獲得廣泛應(yīng)用。在模擬通信中，系統(tǒng)帶寬相同時(shí)，調(diào)頻系統(tǒng)接收機(jī)輸出端的信噪比明顯優(yōu)于調(diào)相系統(tǒng)，故廣泛采用調(diào)頻制。廣泛用于廣播、電視、通信、遙感技術(shù)。第6章角度調(diào)制與解調(diào)電路56.1調(diào)角波的基本特性6.1.1瞬時(shí)頻率與瞬時(shí)相位

3、的關(guān)系結(jié)論1：瞬時(shí)頻率ω(t)是瞬時(shí)相位角θ(t)對時(shí)間的微分。結(jié)論2：瞬時(shí)相位角θ(t)是瞬時(shí)頻率ω(t)對時(shí)間的積分。66.1.2調(diào)頻波與調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式一、調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)式低頻調(diào)制信號：高頻載波信號：調(diào)頻波的定義：載波的振幅不變，載波的瞬時(shí)頻率與調(diào)制信號uΩ(t)呈線性關(guān)系。6.1調(diào)角波的基本特性7一、調(diào)頻波的數(shù)學(xué)表達(dá)6.1調(diào)角波的基本特性瞬時(shí)角頻率頻偏或頻移調(diào)頻波的表達(dá)式調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)瞬時(shí)相角6.1調(diào)角波的基本特性一般令φo=0結(jié)論1：調(diào)制信號的幅度越大，調(diào)頻指數(shù)mf越大，調(diào)制信號的頻率越大，調(diào)頻指數(shù)mf越小，通常mf>1結(jié)論2：調(diào)制信號的幅度越大，調(diào)頻信號的調(diào)

4、頻范圍越大，即Δωm↑。6.1調(diào)角波的基本特性調(diào)頻波波形示意圖Δω6.1調(diào)角波的基本特性11二、調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式及波形1.調(diào)相波的數(shù)學(xué)表達(dá)式低頻調(diào)制信號：高頻載波信號：調(diào)相波的定義：載波振幅不變，載波的瞬時(shí)相位與調(diào)制信號uΩ(t)呈線性關(guān)系6.1調(diào)角波的基本特性調(diào)相信號（已調(diào)波）的表達(dá)式：結(jié)論：6.1調(diào)角波的基本特性13結(jié)論：調(diào)制信號的幅度與頻率增大→最大頻偏越大。6.1調(diào)角波的基本特性調(diào)相波波形示意圖三、調(diào)頻與調(diào)相的比較調(diào)制信號為單頻余弦信號時(shí)調(diào)頻與調(diào)相的比較6.1調(diào)角波的基本特性信號波形比較6.1調(diào)角波的基本特性兩者的聯(lián)系和區(qū)別聯(lián)系：調(diào)頻波可看成調(diào)制信號為∫uΩ(t)d

5、t的調(diào)相波；調(diào)相波可看成調(diào)制信號為duΩ(t)/dt的調(diào)頻波。區(qū)別：調(diào)制指數(shù)FM：與調(diào)制信號的振幅成正比，與調(diào)制角頻率成反比PM：與調(diào)制信號的振幅成正比，與調(diào)制角頻率無關(guān)最大頻率偏移FM：與調(diào)制信號的振幅成正比，與調(diào)制角頻率無關(guān)PM：與調(diào)制信號的振幅成正比，與調(diào)制角頻率成正比例題：P210例6.1.1;6.1.2課堂練習(xí)：P268習(xí)題6.1;6.4作業(yè)：P2686.2;6.56.1調(diào)角波的基本特性6.1.3調(diào)角波的頻譜與帶寬一、調(diào)角波的頻譜6.1調(diào)角波的基本特性cos(msinΩt)=J0(m)+2J2(m)cos2Ωt+2J4(m)cos4Ωt+…sin(msinΩt)=

6、2J1(m)sinΩt+2J3(m)sin3Ωt+2J5(m)sin5Ωt+…利用2個(gè)貝塞爾函數(shù)：其中Jn(m)是宗數(shù)為m的n階第一類貝塞爾函數(shù)u(t)=Ucm［J0(m)cosωct-2J1(m)sinΩtsinωct+2J2(m)cos2Ωtcosωct-2J3(m)sin3Ωtsinωct+2J4(m)cos4Ωtcosωct+…］貝塞爾函數(shù)帶入調(diào)角波表達(dá)式得：6.1調(diào)角波的基本特性載頻第一對邊頻第二對邊頻第三對邊頻6.1調(diào)角波的基本特性0.770.440.440.110.110.020.022、頻譜特點(diǎn)A、頻譜結(jié)構(gòu)包含載波頻率分量（但是幅度小于1，與mf有關(guān)）及無窮多

7、個(gè)邊頻分量；各邊頻分量之間的頻率間隔為Ω；各頻率分量的幅度由貝塞爾函數(shù)Jn(mf)決定，載頻分量并不總是最大，有時(shí)為零;奇次邊頻分量的相位相反。B、頻譜結(jié)構(gòu)與調(diào)制指數(shù)的關(guān)系各階貝塞爾函數(shù)隨m增大變化的規(guī)律均是衰減振蕩,而各邊頻分量振幅值與對應(yīng)階貝塞爾函數(shù)成正比。m↓→邊頻分量越少，但對應(yīng)振幅越大即“少”而“大”m↑→邊頻分量越多，但對應(yīng)振幅越小即“多”而“小”mf愈大，則具有一定幅度的邊頻數(shù)目愈多，頻帶愈寬。這是調(diào)頻波頻譜的主要特點(diǎn)。當(dāng)mf值小(mf<1)時(shí)，可認(rèn)為調(diào)頻波的頻譜與調(diào)幅波相同。與標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅情