《合工大高频课件6.1调角波的基本性质汇编》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合工大高频课件6.1调角波的基本性质汇编（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,6.1 概述,6.2 调角波的基本性质,6.3 调频电路,6.4 调相电路,6.5 调角信号的解调,载波信号：,为 总相角,为初相角,6.1 概述,频率调制：,相位调制：,用调制信号去控制高频载波信号的频率，使载波的 瞬时频率随调制信号线性变化，用FM表示 。,用调制信号去控制高频载波信号的相位，使载波的 瞬时相位随调制信号线性变化，用PM表示 。,频率调制和相位调制都使载波信号的总瞬时相位发生变化，统称为角度调制。,一、角度调制的定义,调制信号：,6.1 概述,t= t,t =0,而该矢量在实轴上的投影：,高频载波信号为 ：,二、瞬时角频率与瞬时相位的关系,可用长度Ucm 、与实轴夹角(t
2、)的旋转矢量表示,Ucm,矢量初始相位为0，以 (t)的角速度绕O反时针旋转。,O,瞬时相位:,瞬时角频率:,6.1 概述,AM调制方式中：,属于频谱线性搬移过程,调制信号寄生于已调信号的振幅变化中,FM,PM,调制方式中：属于频谱的非线性搬移过程,已调波为等幅波,调制信息寄生于已调波的频率和相位变化中,四、角度调制的优缺点：,优点：相对振幅调制而言，抗干扰能力更强。,缺点：占用的频带宽，频带利用率低。,三、调角与调幅的区别,6.1 概述,其中：: 载波角频率，FM波的中心频率.,： 调频灵敏度，,单位调制信号振幅引起的频率偏移(rad / sV),瞬时频率偏移（简称频偏）,寄载了调制信息，表
3、示瞬时频率相对于载波频率的偏移 .,最大频偏,一、调频波的数学表达式和波形,载波信号：,调制信号：,(1)瞬时角频率：,单频时：,调频波的一般表达式：,6.2 调角波的基本性质,最大相位偏移：,单频调制时，,（调频指数）,(3)调频波的数学表达式,(2)瞬时相位,为分析方便，通常令 0 = 0,：瞬时相位偏移，,单频时：,6.2 调角波的基本性质,图6.1.2 调频信号波形 （a）调制信号 （b）瞬时角频率变化 （c）附加相位变化 （d）调频信号,u(t) = U m cos t,（4）FM波形,6.2 调角波的基本性质,二、调相波的数学表达式,载波信号：,调制信号：,（1）瞬时相位,：调相灵
4、敏度，,单位调制信号振幅引起的相位偏移（ rad / V）, 最大相移：,单频时：,调相波的一般表达式：,6.2 调角波的基本性质,最大频偏:,(3)PM波的一般表达式,(2)瞬时角频率,单频时：,（调相指数）,6.2 调角波的基本性质,(1) 瞬时频率：,(2)瞬时相位：,(3)最大频偏,(4)最大相移：,(5) 表达式:,三、调频信号与调相信号的比较,6.2 调角波的基本性质,讨论：,（1）FM波：,（2）PM波：,6.2 调角波的基本性质,例1：,已知,u(t) = 5 cos (2 103 t)V ，,调角信号表达式为,uo(t) =10 cos (2 106 t ) +10cos (
5、2 103 t)V,试判断该调角信号是调频信号还是调相信号，并求调制 指数、最大频偏、载波频率和载波振幅。,解：,=2 106 t + 10cos (2 103 t),相位偏移正比于调制信号，故为调相信号。,调相指数 mp = 10,载波频率 fc = 106 (Hz), fm = mpF,最大频偏,振幅 Ucm = 10V,= 10 103 = 10 kHz,6.2 调角波的基本性质,例2,一组频率为300 3000Hz的余弦调制信号，振幅相同，调频时最大频偏为 75 kHz，调相时最大相移为 2 rad，试求调制信号频率范围内：(1) 调频时mf 的变化范围; (2) 调相时 fm的范围;
6、,解：,(1) 调频时， fm与调制频率无关，恒为75 kHz 。,故,(2) 调相时， mP 与调制频率无关，恒为2 。,故,6.2 调角波的基本性质,三、调角信号的频谱与带宽,当mf，n一定时，为定值，其值可以由曲线和函数表查出。,调相波和调频波的频谱相同，以调频波为例：,调制信号,设载波信号,1.调角信号的频谱,6.2 调角波的基本性质,1.调角信号的频谱,第一对边频,载频,第三对边频,第二对边频,第五对边频,第四对边频,6.2 调角波的基本性质,(2)当n为奇数时，上、下边频分量的振幅相同但极性相反；,当n为偶数时，上、下两边频分量的振幅和极性都相同。,(3)载频分量和各边频分量的振幅
7、均随Jn (mf) 而变化,6.2 调角波的基本性质,n增大时，总趋势使边频分量振幅减小。 m越大，具有较大振幅的边频分量就越多；且有些边频分量振幅超过载频分量振幅。,6.2 调角波的基本性质,凡是振幅小于未调载波振幅的10%15%的边频分量可以忽略不计。,常用的工程准则：,2.调角波的频谱宽度,当nmf+1时,Jn(mf)随着n的增大而迅速减小.,所以可取,调角波的频谱宽度：,6.2 调角波的基本性质,3.频谱宽度与调制信号的关系,(1)保持调制信号频率不变，改变,(2)保持调制信号 不变，改变调制频率F,对于FM:,在 不变的条件下，增大F， 变化不大。,对于PM:,在 不变的条件下，增大F， 变化较大。,（FM的优点）,（PM的缺点）,调角波的平均功率等于未调制的载波功率。,4.调角波的平均功率,1,调制的作用：仅使载波分量和各边频分量之间的功率重新分配，而总功率不会改变。,6.2 调角波的基本性质,例：,6.2 调角波的基本性质,(3)当调制信号为余弦波时,该调角波为调频波。,(4) 当调制信号为正弦波时,该调角波为调相波。,6.2 调角波的基本性质,6.2 调角波的基本性质,6.2 调角波的基本性质,
