第八章角度调制与解调

,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,*,高频电子线路,第,8,章 角度调制与解调,调频、调相,统称为调角,(Angular Modulation),调频,（,Frequency Modulation,FM,）,:,用调制信号去控制高频振荡频率，使瞬时频率随调制信号规律线性变化的过程。,调相,（,Phase Modulation,PM,）,:,用调制信号去控制高频振荡相位，使瞬时相位随调制信号规律线性变化的过程。,8.1,概述,有用信号：,载波信号：,调制的涵义,则：,不变,不变,不变,8.2,角度调制的基本原理,正弦波的,瞬时频率,和,瞬时相位,随调制信号变化的调制，称为角度调制,如果瞬时频率随调制信号线性变化，（幅度不变）称为频率调制（,Frequency Modulation,）,如果瞬时相位随调制信号线性变化，（幅度不变）称为相位调制（,Phase Modulation,）,从考察瞬时频率和瞬时相位的关系入手，研究频率调制和相位调制之间的关系,瞬时频率和瞬时相位,载波信号,全相角,瞬时相位,称某一时刻的全相角为瞬时相位,瞬时频率,称某一时刻的角频率为瞬时频率,如果是纯余弦信号，瞬时频率为,c,8.2.1,调角波的表达式及波形,1.,调频波表达式及波形,频率调制,:,使载波信号的瞬时角频率与调制信号成线性关系变化，而初始相位不变,：中心角频率，载波角频率,：比例常数,调频波：,调制信号为单频余弦信号,特点：,m,f,表示相位偏移的最大值,m,f,可以小于,1,，可以大于,1,m,f,正比于频偏,m,f,反比于调制信号频率,调频波的调制指数：,相位调制,:,保持载波信号的中心角频率不变，而使其瞬时相位与调制信号成线性关系变化,2.,调相波表达式及波形,调相波：,调制信号为单频余弦信号,特点：,m,P,表示相位偏移的最大值,m,P,只和调制信号幅度成正比,其频偏和调制信号幅度成正比，和调制信号的频率也成正比,调相波的调制指数：,调频波与调相波,瞬时相位：,瞬时相位：,（,3,）比较,频偏（即最大频率偏移）,与调制指数,m,之间都满足：,=,m,例：,已知调角信号为,u(t,)=20cos(210,6,t+10cos2000t)(V),，试确定：,1,、最大频偏,2,、最大相偏,3,、若调制信号为,cos2000t,，这是调频波还是调相波？,2,、最大相偏：,10rad,3,、是调相波,1,、最大频偏：,rad/s,调频波和,调相波,的瞬时角频率、附加相位和波形,调制信号,瞬时角频率,调频波,附加相位,调制信号,瞬时角频率,调相波,附加相位,调频波与调相波的关系,频率调制和相位调制都是改变载波信号的相角，只是该相角的变化随调制信号的变化关系不同，它们之间存在着内在联系,如果先将调制信号经积分处理后，再进行相位调制，得到的是调制信号的,调频波,如果先将调制信号经微分处理后，再进行频率调制，得到的是调制信号的,调相波,相位调制器,积分器,频率调制器,微分器,频率解调器,相位解调器,相位解调器,微分器,频率解调器,积分器,调制与解调的实现方法,频率调制器,相位调制器,调频方法总体上可分为两大类,直接调频,直接使振荡器的频率随调制信号呈线性关系变化,间接调频,先将调制信号积分处理后，再进行调相,8.3,频率调制电路,8.3.1,直接调频电路,直接调频就是直接使振荡器的频率随调制信号成线性关系,变化。例如，在一个由,LC,回路决定振荡频率的振荡器中，将,一个可变电抗元件接入回路，使可变电抗元件的电抗值随调,制电压而变化。即可使振荡器的振荡频率随调制信号而变化。,如：,变容二极管直接调频电路。,特点：可变电抗在振荡回路中,优点：易于得到比较大的频偏,缺点：中心频率的频率稳定度不易做得很高,变容二极管实际调频电路,变容二极管上要加直流偏压和调制信号,变容二极管要作为高频振荡电路的一部分,先将调制信号进行积分处理，再进行调相而得到调频波,8.3.2,间接调频电路,利用调频波与调相波之间的关系：,载波振荡器,（晶体振荡器）,缓冲器,（放大器）,调相器,积分器,特点：可变电抗不在振荡回路中，在振荡器后级，如放大器的谐振回路中,优点：载波中心频率稳定度很高,缺点：频偏小,8.4,调频波的解调,对于调频波而言，调制信息包含在已调信号瞬时频率的变化中，所以解调的任务就是把已调信号瞬时频率的变化不失真的转变成电压变化，即实现“频率,电压”转换，完成这一功能的电路，称为频率解调器，简称鉴频器。,解调方法,1,、,利用锁相环路实现解调,。,2,、,利用调频波的过零信息实现解调,。因为调频波的频率是随调制信号变化的，所以它们在,单位时间,内过零点的数目将不同。当瞬时频率高时，过零点的数目就多，瞬时频率低时，过零点的数目就少。利用调频波的这个特点，可以实现解调。,