调频与调相

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第八讲 调频与调相,Gwb,几个概念,信号,瞬时相位,瞬时相移（相偏）,瞬时角频率,瞬时角频偏,调相信号,瞬时相偏与信号成正比,K,pM,称为调相指数,调频信号,瞬时角频偏与信号成正比,单频信号调频,设单频信号,则单频调频信号为,这里假设当,t0,时，,m(t)=0,（因果信号）则,这里,称为,调频指数（最大频偏,/,信号最高频率）,。,单频调频信号波形,其中 称为第一类,n,阶贝赛尔函数。,第一类,n,阶贝赛尔函数,单频调频,由上可以得到：,单频信号经过调频之后，其频谱分量为无穷多个，即产生了新的频率分量。,每个频率分量的大小不一。,单频调频波形示意,单频频率,0.5,载波,50Hz,，,K,FM,=5(,FM,=1.59),K,PM,=5,(,上图调频，下图调相）,单频调频频谱,调频信号带宽,理论上，调频后信号带宽为无限宽。,实际上，,J,n,(B,FM,),随着,n,的增加衰减，因此高频分量功率呈衰减趋势。,如果认为 后的频率分量不计，则可以得到单频调频后的信号带宽。,经验公式：,卡森公式,窄带调频,当,K,FM,V(t),解调器的输出电压与输入信号的瞬时频偏成正比，所以,解调器输出信号分量为,输出信号平均功率为,解调器输出噪声为,信噪比较高的情况下，可以证明 是均匀分布 ，因此,n,o,(t),可以看成,n,s,(t),经过微分器，而 是一个均值为,0,，功率为,N,0,B,FM,的低通型窄带噪声，其带宽范围 。,微分器的传输响应函数为,所以，经过微分后噪声的功率谱密度为,经过低通,-f,m,f,m,后，噪声概率为,解调后，输出信噪比为,因为,单频情况,讨论,当 时，我们可以得到 ，,所以调频方式具有很好的抗噪声性能。,调频的良好抗噪声性能是通过增加传输频带带宽换来的,（二）小信噪比下,微分后，没有单独存在的信号项，因此，解调器输出几乎全由噪声决定。因此，调频也存在门限效应，当信噪比低于一定值时，解调器输出信噪比急剧恶化的现象，叫“门限效应”。一般调频的门限为,10dB,左右。,改善门限效应的方法,加重和去加重,锁相环解调*,负反馈解调等*,加重和去加重,输出噪声呈抛物线形式,经过鉴频器后，噪声的功率谱密度变为抛物线）型，即在信号的低频处，噪声的功率谱密度小，而在信号的高频处，信号的功率谱密度大。由于一般信号在高频分量处，信号的功率本身就小，因此高频分量处的信噪比就较差。这实际上影响着调频的输出信噪比。,如果在输入端对信号的高频分量放大，而对低频分量不变，叫,预加重,，则这种信号经过鉴频器后的输出信噪比应该是均匀的。,经过低通滤波后，用相反的手段复原高频分量的大小（,去加重,），从而恢复原始信号，并且改善了输出信噪比，也降低了调频的门限。,频分复用,基本思路,多个用户同时通过一个信道，每个用户通过划分不同的频带来区分，以达到互不干扰的目的。,例：,FM,立体声广播信号,全电视信号,1,2,3,4,5,6,f,小结,各种调制、解调方法,调制信号形式、调制方法、解调方法,各种调制解调性能比较,分析调制解调性能的方法,各种调制性能比较,DSB,：输入信号功率,输出信噪比,SSB,：输入信号功率,输出信噪比,AM,：输入信号功率,输出信噪比,FM,：输入信号功率,输出信噪比,如果令接收机的输入端信号功率相等，噪声功率谱密度相等，,且 是单频信号，且 ， ，,则,DSB,：,SSB,：,AM,：,FM,：,