通信原理课件模拟调制-角度调制系统.ppt

1、1，第四章角度调制系统，2 4.1基本4.2窄带角度调制4.3宽带调制(WBFM) 4.4宽带调制相位(WBPM) 4.5宽带角度调制波的产生4.6宽带角度调制的解调方法4.7窄带角度调制系统的噪声性能4.8宽带调制(WBFM )的噪声性能4.9宽带的噪声性能4.10的阈值效应4.11环路解调器4.12调频中的预加重和去隔行4.13总结3，角度调制：载波相角随调制信号的控制而变化，幅度不变，特征：抗干扰作用性好，信号发送器效率高，占用带宽(宽带FM ) 角度调制波：4调制系数、最大频率片偏移、5、2、频率调制波FM、正弦波的瞬时频率与调制信号处于线性关系，6、3、FM与PM的关系涉及、7、FM

2、与PM的关系(P88图4.1 )。 载波相位的变化引起频率的变化，反之亦然。 FM和PM只是频率和相位的变化规律不同而已。、8，FM:频率调制系数、PM:调制系数、 9、单声道调制时的各残奥仪表间的关系(p88图4.1-2 )可通过改变调制频率来区分FM和PM，同时将调制信号的振幅保持不变，10， 上面提到的4.2窄带角度调制一、窄带调频(NBFM )、NBFM数学模型(p90图4.2-1 )、12、NBFM和调幅波频谱相比较，其中载波频率分量和上和下频带()位于同一个点： (1)上的单频带窄带频率调制的示例： 11 NBPM数学模型，p，15，NBPM的频谱，NBPM，同点： (1)AM，N

3、BFM， NBPM正频率域相移、负频率域相移、16、单频率窄带调制的示例：NBPM的频谱、17、AM、NBFM与NBPM的频谱比较、18、3、窄带调制的解调方法、相干解调方法， 关于与宽带调制类似的单频率调制时的宽带频率调制的频谱，考虑：21、第一种贝塞尔函数，(1) nbfm，(2)如果FM仅由载波频率和一对边频率分量构成，则载波频率分量的宽度减小，具有显着宽度的边频率的数量增加调频信号的带宽、贝塞尔函数倾向于忽略0和FM高阶频谱分量，通常如果在n 1处校正带宽，则对于n 1来说，Jn()10%的载波分量宽度(即，未调制边频率分量宽度的载波分量的10% )，并将FM信号的有效频谱改变到子频，

4、 取FM频带宽度的Am的变化(与FM的变化成比例)、24、(2)f(t )的Am不变化，m的变化、25、3、调频信号的功率分布、第n对边功率、26、边频率功率、27、增加研究边频带数使FM波效率任意增加100%、28、4 利用三角函数公式进行推广，除了谱：和边频带外，与振幅调变不同，振幅调变边频带遵循重日式榻榻米原理，没有交叉调制或交叉乘积项结论：复合信号调制下带宽幅度最大，频率依赖于基乐队中最有效频率的单音， 当用d表示最大频率片偏移之比(频率片偏移效率)时，任何调制信号的FM带宽仍可以近似为卡森方程，其中30，4.4宽带调制(WBPM )，PM波的不同频率分量与具有不同相位的宽度或贝塞尔函

5、数成比例，而带宽的校正除了卡森方程，31，WBFM和WBPM的与FM成反比，与PM无关，固定后，FM和PM的带宽随调制系数的增加而增加，产生32，4.5宽带角调制波，电路电容随宽带角信号线性变化，就可以得到瞬时频率，34，直接法的优点：得到了很大的频率片偏移缺点：频率稳定度不高，自动频率控制系统、 鉴别器输出电压与输入信号的瞬时频率片偏移成比例，有35、2间接法、阿姆斯壮间接法、优点：频率稳定度好的缺点；希望输出频率为100MHZ、频率片偏移为80kHZ的FM波，试着决定2个倍频次数吧？ (频率转换后取和频率)，37，4.6宽带角调制解调方法，相干解调：窄带角调制，非相干解调：窄带角调制，宽带

6、角调制，1，鉴频器：输出电压瞬时幅度与输入频率调制波瞬时频率片偏移成比例，38，鉴频器数学模型， 39 2 .锁相环(PLL )解调器：鉴别器(PD )、环路滤波器(LPF )、VCO和锁相环是分别对输入信号和VCO的输出信号之间的相位差进行比较，并产生误差控制电压以调整VCO的频率，以实现与输入信号的频率相同的目的的相位失真操纵系统。 锁相环具有良好的跟踪性能，41，有锁相环鉴频器的原理，锁相环：解调PM信号，输出端加上积分仪即可，锁相环具有良好的噪声性能，PLL解调器还称为阈值扩展解调器或低阈值解调器441 4.7输入窄带角调制系统噪声性能43、信噪比，求出输出噪声功率，(2)解调器输出端

7、信噪比、输出信噪比、44、(3)信噪比增益、45、2、NBFM的噪声性能、BPF的带宽、(1)解调器输入端信噪比() p点噪声的功率谱密度， 微分电路的结果是，47、相干解调前后的噪声功率谱、48、输出噪声功率、输出信噪比、(3)信噪比增益、49、2 (即NBFM )的噪声性能优于NBPM，能够改善输入信噪比，且相干解调没有阈值，进行了50、4.8宽带频率调制的噪声性能、分析模型、BPF带宽、51、(2)解调器输出端信噪比、相干解调是非线性过程，但即使在信噪比大的情况下也能够线性近似，首先校正输出信号功率的基于53，p 43，2.7-10注意乘法器的噪声分区，54，n 0，55， 所述鉴别器输

8、出噪声功率谱与所述输出噪声功率谱成比例，且如果作为抛物线型的频率调制系数较高，那么带宽与信噪比的交换利用(* )表示窄带调制与宽带调制的边界点、59，4.9宽带调制相位(WBPM )的噪声性能、(1) 鉴别器输入端信噪比用噪声耐受力来区别还是f(t)=0，鉴别器的输出噪声功率谱是积分仪的传递函数，61，通过了积分仪的噪声功率谱是在通过低通LPF之后的噪声功率、输出信噪比、61 4.10、概念、64、输入信号和反载波信号，其中，1、概念、64、不同输入信噪比的输出噪声、间谍时钟噪声产生阈值效应的原因、65、2、产生间谍时钟噪声的原因(矢量格拉夫定性解释)、1、未调制信号的情况、66解调器的输出是

9、67、68、2 在有调制信号的情况下，矢量a也发生角度变化、信噪比小的情况下，合成矢量r容易发生正负360的角度变化，每秒的间谍脉冲数增加，输出信噪比进一步降低。69、实际上，当输入噪声较大时，调制信号f(t )、70、解调器的输出成比例，当信噪比较大时，71、WBFM的输入信噪比和输出信噪比的关系越大，则输出信噪比的降低越快， 出现阈值效应的输入信噪比高的阈值信噪比： 811dB阈值与调制信号f(t )类型几乎无关，WBPM也有阈值效应，73，4.11环路解调器有改善阈值效应的解调方法，具有良好的抗噪声性能，并且阈值水平比通常的鉴别器低6110 两种常用环路解调器：频率种子文件反馈解调器(F

10、MFB基本原理：为了减小鉴频器前的等效带宽，提高鉴频器前的等效信噪比，阈值效应出现在低于常规鉴频器的输入信噪比下。 74、另一方面，反频率种子文件解调器和VCO输出频率调制信号在BPF或窄带滤光片处经过差分频率信号、75和鉴别器输入端的信号。 76、鉴别器输入信号的带宽，即BPF带宽、环路输入频率调制信号的带宽、鉴别器输入信号的带宽小于输入FM信号，由于带宽压缩，输入鉴别器的噪声功率也减小，并且门限扩散效应是显着的77、2、相位选择具有窄带特性的环路残奥仪表，并在78，4.12频率调制上的预加重和去隔行使得：信号功率谱密度在最小的频率范围内噪声功率谱密度最大，而信号射频波侧的信噪比降低。 基本

11、思想：发送侧在调制前人为地提高输入信号的射频波成分，在接收侧鉴别器输出侧将射频波成分抑制得较低，恢复原来的信号功率分布。 第一，概念，79，80，二，预加重和去加重网络，预加重特性的选择：使解调后的噪声功率谱密度具有平平整整特性，并使用调制来代替频率调制。 实际上相当于使输入信号相位一致，但不是直溜溜。 81、预加重网络为高通网络，非加强网络为低通网络。 82、要求预加重网络： R1R2，W1和W2之间具有导数，在低频率范围上是平平整整。 在发送信号的次低频侧FM、射频波侧PM、W1中，f(t )频谱的次低频值下降3dB，W2被选择为f(t )的最大射频波数以外在加权措施的信噪比改善调频广播f

12、m=15KHz 3dB中f1=2.1此时，预加重网络朝向理想微分器，因此对应于PM系统，微分过程增加最大频率片偏移。 2 .不能用PM代替FM。 预加重网络的传输函数为低频恒定(FM波)，高频具有微分特性(PM波)。87、3、预加重可能导致带宽增加，并且如果在保持预加重后的最大频率片偏移不变的同时提供传输系数k的网络，则当k加入时，接收机的输出信号功率变为原始的K2倍，并且当调频广播： Wm/W1=7.14时，k=0.2(14 ) 当限带系统RFM没有限带时，RFM、k的值可以利用加权前后的调制信号功率来确定，从而降低信噪比的改善。 如图4.12-3B、RFM=K2RFM、88中所示，所有调制系统均使用加权技术来提高接收器的输出信噪比，但在PM与振幅调变中是显着的。 由于输出噪声的功率谱是恒定的，所以不随频率增加。AM :相干检测时，包络检波时，nd(t)