第十章 角度调制与解调 1 高频电子技术 第十章 角度调制与解调 § 1 0 .1 概述 1.调频相关概念 利用高频振荡的频率或相位的变化来携带信息——调频或调相。 调频波中,调制信号的振幅由载波频率的变化表示;频率则由载波频率的变化率表示。 无论是调频还是调相,都是通过使载波的相角发生变化来携带信息,因此统称为角度调制(调角)。 角度调制的抗干扰能力很强。调频主要应用于模拟系统中,如调频广播、广播电视等;调相主要应用于数字系统中,如数字通信系统中的移相键控。 本章主要以讨论调频为主。 调频波主要指标: 频谱宽度、寄生调幅、抗干扰能力 2.鉴频器相关概念 在接收调频信号时,必须采用频率检波器(鉴频器),鉴频方法: (1)波形变换,将等幅调频波变换成幅度随瞬时频率变化的调幅波(调频-调幅波),然后用振幅检波器将振幅的变化检测出来。 (2)对调频波过零点的数目进行计数——脉冲计数式鉴频器 (3)利用移相器与门电路配合,通过输出矩形脉冲的宽度和频率来表示调频信号,最后将矩形脉冲的电压平均值输出——符合门鉴频器。 鉴频器主要指标: (1)鉴频跨导:鉴频器的输出电压与输入调频波的瞬时频率偏移的比值。 图 10.1.2(P403)图中中间部分的斜率为跨导,它表示每单位频偏产生的输出电压大小,鉴频跨导显然越大越好; (2)鉴频灵敏度:使鉴频器正常工作所需的输入调幅波的幅度; (3)鉴频器频带:图 10.1.2(P403)中的宽度mf2为频带宽度(跨导的线性区),一般要求频带宽度大于输入调频波频偏的2 倍; (4)对寄生调幅的抑制能力; (5)减小能产生调频波失真的各种影响,提高对电源和温度变化的稳定性; 第十章 角度调制与解调 2 § 1 0 .2 调角波的性质 1 0 .2 .1 瞬时频率与瞬时相位 图10.2.2(P404) 设矢量长度为VM(电压最大振幅),绕原点反时钟方向旋转,角速度为ω(t),t = 0 时初始夹角θ0,时间为t 时,夹角为θ(t),矢量在实轴的投影(正弦波的瞬时电压)为 )(cos)(tVtvm 其中瞬时相角θ(t)等于矢量在时间t 内转过的角度和初始相角θ0 的和,即 00)()( dtttt 上式两端微分得 dttdt)()(即瞬时频率等于瞬时相位对时间的变化率。 1 0 .2 .2 调频波和调相波的数学表达式 一、调频波数学表达式 设调制信号VΩ(t),载波电压(或电流):)(cos)(0tAta 注意:这里不是t0cos,因为调频时,载波频率随调制信号变化,因此不...