《频率调制与解调》PPT课件.ppt

第7章频率调制与解调,2019年11月26日星期二4时13分52秒,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,2019年11月26日星期二4时13分52秒,角度调制：包括频率调制（FM）和相位调制（PM）,调频FM：瞬时频率的变化与调制信号的大小（幅度）成线性关系，振幅恒定检波称为：鉴频,调相PM：瞬时相位的变化与调制信号的大小（幅度）成线性关系，振幅恒定检波称为：鉴相,他们都属于频谱的非线性搬移，在调制过程中，频谱成份及比例关系发生变化。,我们知道，角频率与相位之间的关系：,所以调频必调相，注意二者之间的关系,2019年11月26日星期二4时13分52秒,7.1调频信号分析,7.1.1调频信号的参数与波形,设调制信号为单一频率信号u(t)=Ucost,未调载波电压为uC=UCcosct,则根据频率调制的定义,调频信号的瞬时角频率为,它是在c的基础上,增加了与u(t)成正比的频率偏移。式中kf为比例常数。调频信号的瞬时相位(t)是瞬时角频率(t)对时间的积分,即,（72）,（71）,最大频偏,2019年11月26日星期二4时13分52秒,式中,0为信号的起始角频率。为了分析方便,不妨设0=0,则式（72）变为,（73）,式中，为调频指数。FM波的表示式为,在调幅信号中ma为调幅指数，（调制度）调频信号中mf为调频指数调相信号中mp为调相指数注意它他们的区别和联系以及计算方法,(74),2019年11月26日星期二4时13分52秒,图71调频波波形,2019年11月26日星期二4时13分52秒,7.1.2调频波的频谱,1调频波的展开式,因为式（74）中的是周期为2/的周期性时间函数,可以将它展开为傅氏级数,其基波角频率为,即,（75）,式Jn(mf)是宗数为mf的阶第一类贝塞尔函数,它可以用无穷级数进行计算:,（76）,（74）,2019年11月26日星期二4时13分52秒,它随mf变化的曲线如图73所示,并具有以下特性,Jn(mf)=J-n(mf),n为偶数Jn(mf)=J-n(mf),n为奇数,因而,调频波的级数展开式为,（77）,偶函数和奇函数n由负无穷到正无穷，所以频率分量关于载频对称,2019年11月26日星期二4时13分52秒,图73第一类贝塞尔函数曲线,2019年11月26日星期二4时13分52秒,2调频波的频谱结构和特点,将上式进一步展开,有,2019年11月26日星期二4时13分52秒,图73第一类贝塞尔函数曲线,2019年11月26日星期二4时13分52秒,图74单频调制时FM波的振幅谱,（a）为常数;（b）m为常数,FM信号的频谱有如下特点：1）以载频fc为中心，无穷多对以调制信号频率为间隔的边频分量组成，各分量的幅度值取决于Bessel函数。2）载频分量不总是最大，有时为零。3）FM信号的功率大部分集中在载频附近。4）频谱结构于mf有密切关系。,2019年11月26日星期二4时13分52秒,7.1.3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,即,|n(mf)|0.01,由图可见,当mf很大时,n/mf趋近于1。因此当mf1时,应将n