山东大学：《高频电子线路》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 角度调制与解调电路（5.1）角度调制信号的基本特性

第五章角度调制与解调电路 重点: 调频波的基本特性(数学表达式,浪形图,频谱 图,频带宽度,}a 2.变容二极管直接调频电路的典型电路,工作 原理及分析 3.变容二极管调相——间接调频电路。 4.鉴频的原理与实现方法。 犬难点: 1.调频与调相的区别。 2.变容二极管直接调频电路

第五章 角度调制与解调电路 重点： 1. 调频波的基本特性（数学表达式，波形图，频谱 图，频带宽度， ） 2．变容二极管直接调频电路的典型电路，工作 原理及分析 3．变容二极管调相——间接调频电路。 4．鉴频的原理与实现方法。 难点： 1．调频与调相的区别。 2．变容二极管直接调频电路。 av p

5.1角度调制信号的基本特性 5.1.1角度调制信号的数学表达式 1.调频、调相——统称调角 调频(FM):用调制信号去控制高频振荡频 率,使高频振荡的瞬时频率随调制信号规律作线 学习工学 性变化的过程。 调相(PM):用调制信号去控制高频振荡相 位,使高频振荡的瞬时相位随调制信号规律作线 性变化的过程

5.1 角度调制信号的基本特性 5.1.1 角度调制信号的数学表达式 1．调频、调相——统称调角 调频（FM）：用调制信号去控制高频振荡频 率，使高频振荡的瞬时频率随调制信号规律作线 性变化的过程。 调相（PM）：用调制信号去控制高频振荡相 位，使高频振荡的瞬时相位随调制信号规律作线 性变化的过程

设:调制信号为t2(O) 载浪信号为 =Vm cos(@ t+Po) 若为振幅调制(AM),则 v(t)=Vm+kuo(t)=Vm+av(t) 变科 调幅浪的数学表达式 UAM=v(t)cos(@ t+o)=m +Av(t)]cos(@ t+o) 工性学 O29不变。其中k,为由调制电路决定的比例常 数,表示单位调制信号电压引起的载波振幅的变化

若为振幅调制（AM），则 设：调制信号为  ( )t  载波信号为 0 cos( )    c cm c = + V t ( ) ( ) ( ) V t V k t V V t = + = +  cm a cm  调幅波的数学表达式 数，表示单位调制信号电压引起的载波振幅的变化量。 0 0 ( )cos( ) [ ( )]cos( )      AM c cm c = + = +  + V t t V V t t a  c , 0 不变。其中 k ，为由调制电路决定的比例常

FM:o()=o+△o()=o+ku2()Vm不变。 PM:(1)=(ot+9)+△o()=(o1+90)+k,2()V不变。 各种已调信号比较动画) 2.调角特点: 同种学习性学 “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;主要用于超短波浪段。 如:调频广播:(88~108)MHz,BW=150KHz 3.解决了电台拥挤,频率不够分配的问题。 4.发射功率小

FM：      ( ) ( ) ( ) t t k t = +  = + c c f  Vcm 不变。 PM： 0 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) c c p        t t t t k t = + +  = + +  Vcm 不变。 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：（88～108）MHz，BW=150KHZ。 3．解决了电台拥挤，频率不够分配的问题。 4．发射功率小。 2．调角特点： (各种已调信号比较动画）

调频浪、调相波的一般表达式 (一)、调频信号 调频( Frequency Modulation简称FM): 设高频载波U2= V cos(t+q0) 4调制信号为2(O) 根据定义,FM波的瞬时角频率为b=O+ku E术式中k,为由调制电路确定的比例系数,单位是:rad/s 表示单位电压引起的角频率的变化量。o.为中心角频率

一、调频波、调相波的一般表达式 （一）、调频信号 调频（Frequency Modulation 简称FM）： 设高频载波 0 cos( )    c cm c = + V t 调制信号为  ( )t  根据定义，FM波的瞬时角频率为： ( ) ( ) c f    t k t = +  c 为中心角频率。 式中 f k 为由调制电路确定的比例系数，单位是：rad/s.v 表示单位电压引起的角频率的变化量

FM浪的瞬时相位为: 0()=o()d动0t+kt2(Ox+9=0t+9+△o() 调频浪的一般表达式: VFM=Va cos p(t)=Vam cos[o t+o+5k,o(tdt) 由上分析知: 学习工学 调频波的瞬时角频偏△o(t)=k/U2(1)∝u2(t) 瞬时相位偏移△()=k「o(t∝ua()的积分

0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) ( ) t t c f c         t t dt t k t dt t t = = + + = + +     调频波的一般表达式： 0 0 cos ( ) cos[ ( ) ] t     F cm M c f Vcm  t V t k t t d = = + +   FM波的瞬时相位为： 调频波的瞬时角频偏 ( ) ( ) ( ) f    t k t t  =    由上分析知： 瞬时相位偏移 0 ( ) ( ) ( ) t f    t k t dt t  =     的积分

最大角频偏 △On=krpb2(O) max 最大相偏 0 max (调频波相位变化的最大值) 4(二)、调相( Phase Modulation简称PM) 设高频载浪为 coS(@t+o) 工性学 调制信号为2()

最大角频偏 max ( ) m f   k t  =  最大相偏 0 max ( ) t m f   k t dt  =   （调频波相位变化的最大值） （二）、调相（Phase Modulation 简称PM） 设高频载波为 0 cos( )    c cm c = + V t 调制信号为  ( )t 

由定义知: 调相信号的瞬时相位 q(1)=0t+9+△(D)=Ot+0+kn2() 瞬时角频率o() do(t +k2( O+△O(t 男 式中k为由调制电路确定的比例系数,单位是rad/v 表示单位电压引起的相位变化量 大调相波的一般表达式: PM Vm cos p(t)=Vm cosla t+o+k,Do(t)

由定义知： 调相信号的瞬时相位 0 0 ( ) ( ) ( ) c c p        t t t t k t = + +  = + +  瞬时角频率 ( ) ( ) ( ) ( ) c p c d t d t t k t dt dt        = = + = +  式中 p k 为由调制电路确定的比例系数，单位是rad/v， 表示单位电压引起的相位变化量。 0 cos ( ) cos[ ( )]      PM cm cm c p V t V t k t = = + +  调相波的一般表达式：

白上分析知: 调相信号的瞬时相位偏移:Δa(1)=k,Ub2() 瞬时角频偏:△oO)=kncn 最大相偏:△pn=k22(O)m 同种学习性学 (调相波相位变化的最大值) 最大角频偏:△O.=k dvo(t P

调相信号的瞬时相位偏移： ( ) ( ) p   t k t  =  瞬时角频偏： ( ) ( ) p d t t k dt     = 最大相偏： max ( ) m p   k t  =  （调相波相位变化的最大值） 最大角频偏： max ( ) m p d t k dt     = 由上分析知：

单音频信号调制时调频浪、调相浪的数学表达式 调制信号为单音频信号U2(t)= V cos9时,对 U= v cos o t进行调频,调相 设O.>9 可分别写出调频波和调相浪的数学表达式。 学习工学 1.调频(FM)时 △m(t)=kU2(t)=k/ m cos S2t=△ 0. COS9t 其中AOn=kJom.为最大角频偏

二、单音频信号调制时调频波、调相波的数学表达式 调制信号为单音频信号 ( ) cos m  t V t   =  时，对 cos   c cm c =V t 进行调频，调相。 设 c  可分别写出调频波和调相波的数学表达式。 1. 调频（FM）时 ( ) ( ) cos cos f f m m    t k t k V t t  = =  =     其中 m f m  =  k V 为最大角频偏