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1、第六章角度调制与解调第六章角度调制与解调第1页，共55页，编辑于2022年，星期三l频率调制频率调制又称又称调频调频（FMFM），是使高频振荡信号的频率），是使高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化，而振幅保持恒定的一种调制方按调制信号的规律变化，而振幅保持恒定的一种调制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。l相位调制相位调制又称又称调相调相（PMPM），是相位按调制信号的规律），是相位按调制信号的规律变化，振幅保持不变。调相信号的解调称为鉴相或相变化，振幅保持不变。调相信号的解调称为鉴相或相位检波。位检波。l调频和调相统称为角度调制，属于频谱的非线性变
2、换，调频和调相统称为角度调制，属于频谱的非线性变换，其抗干扰和噪声的能力较强。其抗干扰和噪声的能力较强。第2页，共55页，编辑于2022年，星期三载波电压载波电压 调制信号调制信号调频信号的瞬时角频率调频信号的瞬时角频率调频信号的表达式与波形调频信号的表达式与波形 调频信号的瞬时相位调频信号的瞬时相位 设设，则则 第一节第一节 角度调制信号分析角度调制信号分析第3页，共55页，编辑于2022年，星期三：是比例常数，表示是比例常数，表示调频信号的基本参数调频信号的基本参数：载波角频率，它是没有受调时的载波频率。：载波角频率，它是没有受调时的载波频率。：调制信号角频率，它反映了受调制的信号的瞬时：
3、调制信号角频率，它反映了受调制的信号的瞬时 频率变化的快慢。频率变化的快慢。：相对于载频的最大角频偏：相对于载频的最大角频偏(峰值角频偏峰值角频偏)：最大频偏：最大频偏 对最大角频偏的控制对最大角频偏的控制能力，能力，单位调制电压产生的频率偏移量，称为调频灵敏度。单位调制电压产生的频率偏移量，称为调频灵敏度。：调频波的调制指数调频波的调制指数 。与与成正比成正比,与与 成反比。成反比。为为调频指数调频指数，可得，可得FMFM波的表示式为：波的表示式为：第4页，共55页，编辑于2022年，星期三因因为为 是是周周期期为为2/2/的的周周期期性性时时间间函函数数，可可以以将将它它展展开开为傅氏级数
4、，其基波角频率为为傅氏级数，其基波角频率为，即，即J Jn n(m mf f)是是宗宗数数为为m mf f的的n n阶阶第第一一类类贝贝塞塞尔尔函函数数,它它可可以以用用无无穷穷级级数数进行计算进行计算:调频波的频谱调频波的频谱1.1.调频波的展开式调频波的展开式它随它随m mf f变化的曲线如图所示，并具有以下特性变化的曲线如图所示，并具有以下特性:J Jn n(m(mf f)=J)=J-n-n(m(mf f),n),n为偶数为偶数 J Jn n(m(mf f)=-J)=-J-n-n(m(mf f),n),n为奇数为奇数第5页，共55页，编辑于2022年，星期三第一类贝塞尔函数曲线第一类贝塞
5、尔函数曲线第一类贝塞尔函数曲线第一类贝塞尔函数曲线 第6页，共55页，编辑于2022年，星期三对称地分布在载频两边，其幅度决定于调制指数对称地分布在载频两边，其幅度决定于调制指数 。将上式进一步展开，有将上式进一步展开，有 调频波是由载波调频波是由载波与无数边频与无数边频组成，这些边频组成，这些边频调频波的调频波的特点特点：第7页，共55页，编辑于2022年，星期三单单单单频频频频调调调调制制制制时时时时F FMM波波波波的的的的振振振振幅幅幅幅谱谱谱谱第8页，共55页，编辑于2022年，星期三调频信号的矢量表示调频信号的矢量表示调频信号的矢量表示调频信号的矢量表示 第9页，共55页，编辑于2
6、022年，星期三|n n n n(m(m(m(mf f f f)|0.01)|0.01)|0.01)|0.01时的时的时的时的n/mn/mn/mn/mf f f f曲线曲线曲线曲线 第10页，共55页，编辑于2022年，星期三 通通常常采采用用的的准准则则是是，信信号号的的频频带带宽宽度度应应包包括括幅幅度度大大于于未未调调载波载波1%1%以上的边频分量，即以上的边频分量，即|J Jn n(m mf f)|0.01)|0.01 当当m mf f很很大大时时，n n/m mf f趋趋近近于于1 1。因因此此当当m mf1f1时时，应应将将n n=m mf f的的边边频频包括在频带内，此时带宽为包
7、括在频带内，此时带宽为 B Bs s=2=2nFnF=2=2m mf fF F=2=2f fm m 当当m mf f很小时，如很小时，如m mf f0.5 f f0 0=f fc c时，时，U UD1D1 U UD2D2，随着，随着f f的增加，两者差值将加大；的增加，两者差值将加大；f f f f0 0=f fc c时，时，U UD1D1 f fc c时，时，U UD1D1 U UD2D2,i i1 1 i i2 2,输出电压为负；输出电压为负；当当f f f fc c时，时，U UD1D1 U UD2D2,i i1 1 i i2 2，输出电压为正。，输出电压为正。第53页，共55页，编辑于
8、2022年，星期三 自自动动频频率率控控制制系系统统中中要要特特别别注注意意。当当然然，通通过过改改变变两两个个二二极极管管连连接接的的方方向向或或耦耦合合线线圈圈的的绕绕向向(同同名名端端)，可可以以使使鉴鉴频频特特性性反反向向。另另一一方方面面，输输出出电电压压也也可可由由下式导出：下式导出：第54页，共55页，编辑于2022年，星期三(1)(1)回回路路的的无无载载Q Q0 0值值要要足足够够高高，以以便便当当检检波波器器输输入入电电阻阻R Ri i随随输入电压幅度变化时，能引起回路输入电压幅度变化时，能引起回路Q Qe e明显的变化。明显的变化。(2)(2)要要保保证证时时常常数数(R R1 1+R R2 2)C C大大于于寄寄生生调调幅幅干干扰扰的的几几个个周周期期。比比例例鉴频器存在着过抑制与阻塞现象。鉴频器存在着过抑制与阻塞现象。3.3.自限幅原理自限幅原理减小过抑制及阻塞的措施减小过抑制及阻塞的措施减小过抑制及阻塞的措施减小过抑制及阻塞的措施作业作业:7-1:7-1、7-27-2、7-67-6、7-157-15、7-177-17第55页，共55页，编辑于2022年，星期三