第频率调制与解调.pptx
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1、第7章 频率调制与解调 7.1 调频信号分析 7.2 调频器与调频方法7.3 调频电路7.4 鉴频器与鉴频方法 7.5 鉴频电路 7.6 调频收发信机及特殊电路7.7 调频多重广播第1页/共111页重点:重点:1.1.调频波的基本特性(数学表达式,波形图,频调频波的基本特性(数学表达式,波形图,频谱图,频带宽度,谱图,频带宽度,)2 2变容二极管直接调频电路的典型电路,工变容二极管直接调频电路的典型电路,工作原理及分析作原理及分析 3 3变容二极管调相变容二极管调相间接调频电路。间接调频电路。4 4鉴频的原理与实现方法。鉴频的原理与实现方法。互感耦合相位鉴频器互感耦合相位鉴频器难点:难点:1
2、1调频与调相的区别。调频与调相的区别。2 2变容二极管直接调频电路。变容二极管直接调频电路。3.3.互感耦合相位鉴频器互感耦合相位鉴频器第2页/共111页概述概述高频振荡的振幅不变,而角度随调制信号高频振荡的振幅不变,而角度随调制信号 按一定关系变化。按一定关系变化。高频振荡的振幅不变,而其瞬时频率随调制信号高频振荡的振幅不变,而其瞬时频率随调制信号 线性关系线性关系变化,这样的已调波称为调频波,常用变化,这样的已调波称为调频波,常用FMFM表示。表示。高频振荡的振幅不变,而其瞬时相位随调制信号高频振荡的振幅不变,而其瞬时相位随调制信号 线性关系变化。线性关系变化。这样的已调波称为调相波,常用
3、这样的已调波称为调相波,常用PMPM表示。表示。角度调制分为相位调制和频率调制两类,统称为调角。角度调制分为相位调制和频率调制两类,统称为调角。一、角度调制电路的功能与分类一、角度调制电路的功能与分类1.1.角度调制角度调制2.2.角度调制的分类角度调制的分类3.3.相位调制相位调制4.4.频率调制频率调制第3页/共111页二、角度调制的优点与用途优点:1、抗干扰能力强2、FM广播音质好,但BW宽,波段内容纳的电台数小;主要用于超短波波段。如:调频广播:(88108)MHz,BW=180KHZ。3发射功率小。作用:调频主要用于调频广播、广播电视、通信与遥控调频主要用于调频广播、广播电视、通信与
4、遥控遥测等。调相主要用于数字通信遥测等。调相主要用于数字通信。第4页/共111页7.1 调频信号分析 调频信号的参数与波形1、时域表达式令u(t)=Ucost,uC=UCcosct,调频信号的瞬时角频率为为了分析方便,不妨设0=0,第5页/共111页图71 调频波波形2、波形第6页/共111页图72 调频波fm、mf与F的关系:是比例常数,表示3、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。: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。:相对于载频的最大角频偏(峰值角频偏):最大频偏 对最大角频偏的控制能力,它是单位调制电压产生的频率偏移量,称为调频灵敏度。:调频波
5、的调制指数。与成正比),与成反比。第7页/共111页调频波的频谱1调频波的展开式(75)式中Jn(mf)是宗数为mf的n阶第一类贝塞尔函数,它可以用无穷级数进行计算。(76)第8页/共111页调频波的频谱(77)图73 第一类贝塞尔函数曲线 第9页/共111页图74 单频调制时FM波的振幅谱(a)为常数;(b)m为常数 2调频波的频谱结构和特点这些边频对称地分布在载频两边,其幅度决定于调制指数 。调频波是由载波与无数边频组成,调频波的特点:第10页/共111页图75 调频信号的矢量表示 第11页/共111页调频波的信号带宽通常采用的准则是,信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波1%以上的边频分量
6、,即|Jn(mf)|0.01当mf很大时,此时带宽为Bs=2nF=2mfF=2fm(79)当mf很小时,如mfp2Z2,p=1/2。分析可得,AB间的电压为 第72页/共111页某鉴频器鉴频灵敏度SD=2mV/kHZ,线性鉴频范围2fm50kHZ,输入调频信号调频灵敏度kf=3,试画出鉴频特性曲线,并求出输入调频信号的最大频偏,频带宽度以及鉴频器输出电压,原调制信号。第73页/共111页比例鉴频器比例鉴频器比例鉴频器 工作原理 输出电压也可由下式导出:第74页/共111页比例鉴频器1、它与互感耦合相位鉴频器电路的区别在于:(1)两个二极管顺接;(2)在电阻(R1+R2)两端并接一个大电容C,容
7、量约在10F数量级。时间常数(R1+R2)C很大,约0.10.25s,远大于低频信号的周期。(3)接地点和输出点改变。第75页/共111页图746 比例鉴频器电路及特性 1 1、当、当f f=f fc c时,时,U UD1D1=U UD2D2,i i1 1=i i2 2,但以相反方向流过负载但以相反方向流过负载R RL L,所以输所以输出电压为零;出电压为零;2 2、当当f f f fc c时,时,U UD1D1 U UD2D2,i1i2,输出电压为负;输出电压为负;3 3、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

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