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1、笫笫6章章 调制与解调调制与解调6.1调制的基本概念调制的基本概念6.2幅度调制幅度调制6.2.1标准幅度调制与解调标准幅度调制与解调6.2.2抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅抑制载波调幅、单边带调幅和残留边带调幅6.2.3正交幅度调制与解调正交幅度调制与解调6.2.4 数字信号调幅数字信号调幅6.3 角度调制角度调制6.3.1角调调制的基本概念角调调制的基本概念6.3.2频率调制信号的性质频率调制信号的性质6.3.4 实现频率调制的方法与电路实现频率调制的方法与电路6.3.5调频波的解调方法与电路调频波的解调方法与电路6.4数字信号的相位调制数字信号的相位调制1斜率鉴频器原理斜率鉴频器
2、原理 （c）线性网性网络幅幅频特性特性2 斜率鉴频器电路斜率鉴频器电路o常用的频率幅度的变换网络有失谐回路和微分电路。所常用的频率幅度的变换网络有失谐回路和微分电路。所谓失谐回路是指谐振回路（谐振频率为谓失谐回路是指谐振回路（谐振频率为 ）对输入调）对输入调频波的载频频波的载频 是失谐的，即是失谐的，即 。o单失谐回路包络检波器构成的斜率鉴频器。单失谐回路包络检波器构成的斜率鉴频器。 （1）图中）图中 、 、 构成谐振构成谐振 回路，对调频波回路，对调频波失谐失谐， 实实 现调频波到调幅现调频波到调幅调频波调频波 的变换。的变换。 （2） D、 、 构成二极管峰构成二极管峰 值包络检波器，完成
3、幅度检值包络检波器，完成幅度检 波。波。单失失谐回路回路斜率斜率鉴频器器电路路3单失谐回路的微分特性单失谐回路的微分特性o单失谐回路具有微分特性单失谐回路具有微分特性频频-幅转换幅转换网络网络包络检波包络检波 ：回路：回路谐振振频率率 ：输入入调频波的波的载频幅幅频特性近似特性近似为线性，性，具有微分功能。具有微分功能。4 斜率鉴频器中调频调幅波的转换过程斜率鉴频器中调频调幅波的转换过程斜率鉴频器中调频调幅波的转换过程斜率鉴频器中调频调幅波的转换过程o定性说明：定性说明： 调频波经失谐回路后其幅度随瞬时频率规律变化，经包调频波经失谐回路后其幅度随瞬时频率规律变化，经包络检波检出包络信号。为减小
4、鉴频失真，调频波的中心频络检波检出包络信号。为减小鉴频失真，调频波的中心频率应处于回路特性斜边的中点。率应处于回路特性斜边的中点。调频调调频调幅波幅波调频波瞬时频调频波瞬时频率变化规律率变化规律对 近近似似线性性若采用曲若采用曲线右右边倾斜部斜部分分v2(t)的的波形如何？波形如何？5鉴频特性鉴频特性o单失谐回路鉴频器的鉴频特性单失谐回路鉴频器的鉴频特性o当调频波满足准稳态条件即当调频波满足准稳态条件即频率变化相对于载频是很慢频率变化相对于载频是很慢且很小时（且很小时（ c, c），同时线性），同时线性网络的网络的输出响应能够跟得上输入调输出响应能够跟得上输入调频波瞬时频率的变化时，可频波瞬时
5、频率的变化时，可以认为单失谐回路因频率变以认为单失谐回路因频率变化所需要的建立时间远小于化所需要的建立时间远小于频率的变化，因而可以近似频率的变化，因而可以近似认为其幅频特性就是鉴频特认为其幅频特性就是鉴频特性。性。n单失谐回路鉴频器电单失谐回路鉴频器电路简单，但线性范围路简单，但线性范围很小。很小。6 双失谐回路斜率鉴频器双失谐回路斜率鉴频器o特点：对称平衡电路，差动输出，抵消了非线性失真，特点：对称平衡电路，差动输出，抵消了非线性失真，扩大了线性范围扩大了线性范围当瞬时频率变化比回路建当瞬时频率变化比回路建立过程慢很多立过程慢很多回路回路1的谐振频率的谐振频率 ，回路，回路II的谐振频率的
6、谐振频率 （ 为调频信号中心频率），为调频信号中心频率），两谐振回路的特性曲线相同，两谐振回路的特性曲线相同，仅谐振频率不同，并将两个仅谐振频率不同，并将两个鉴频器的输出之差作为总的输出鉴频器的输出之差作为总的输出，即即S曲曲线7正交鉴频器（鉴相器乘积型）正交鉴频器（鉴相器乘积型）o构成：构成：频相转换网络频相转换网络乘积型鉴相器乘积型鉴相器o工作原理工作原理n调频波延时调频波延时 ，当，当 满足一定条件时，相位变化规律满足一定条件时，相位变化规律与调制信号变化规律基本相同，调频波与调制信号变化规律基本相同，调频波 调频调相调频调相波波n相位检波（两信号相乘）相位检波（两信号相乘）将调频信号与
7、其延时后的将调频信号与其延时后的信号相乘。信号相乘。o这种方案多用于集成电路鉴频器中这种方案多用于集成电路鉴频器中8调频波与调频调相波相乘调频波与调频调相波相乘o设调频波为单频余弦信号调制的信号设调频波为单频余弦信号调制的信号o延时延时 后的调频波可表示为：后的调频波可表示为：o若若 ，将调频信号与其延时后的信号相乘可得，将调频信号与其延时后的信号相乘可得被低通被低通滤除除9调频波调频波 调频调相波（续）调频调相波（续）o上式上式表明，相乘结果包括两部分，第一部分为调制信号表明，相乘结果包括两部分，第一部分为调制信号的余弦函数。第二部分为一在的余弦函数。第二部分为一在 处的调频调相波，处的调频
8、调相波，它将被低通滤波器滤除，仅第一部分信号被输出，即它将被低通滤波器滤除，仅第一部分信号被输出，即假定假定 ，并假定，并假定 ，则上式可近似为：，则上式可近似为：p 当满足当满足 和和 时，可以得到与调制信号时，可以得到与调制信号成正比的解调信号。成正比的解调信号。p延时电路可用延时电路可用耦合回路或电容和耦合回路或电容和LC并联回路相串联来实现。并联回路相串联来实现。10正交鉴频器中的延时网络正交鉴频器中的延时网络延时网络（频相转换网络）幅频与相频特性延时网络（频相转换网络）幅频与相频特性回路调谐在输入调频回路调谐在输入调频波波 的中心频率上即的中心频率上即在中心频率上在中心频率上 与与
9、正交。正交。返回11正交鉴频器中的延时网络分析正交鉴频器中的延时网络分析o在鉴频电路中该网络起到了正交在鉴频电路中该网络起到了正交( (两输入信号）两输入信号）与频、与频、相转换作用。相转换作用。 网络幅频和相频特性分别表示为网络幅频和相频特性分别表示为在在 附近一个小范围内，可认为，附近一个小范围内，可认为，常数 将将回路谐振频率调在调频波中心频率上回路谐振频率调在调频波中心频率上，则则上图上图网络可以作网络可以作为延时网络，它在为延时网络，它在 处有处有 的相移，群延时的相移，群延时延时分析：延时分析：正交，相移与频偏正比正交，相移与频偏正比正交，相移与频偏正比正交，相移与频偏正比12正交
10、鉴频器举例正交鉴频器举例二极管二极管D为偏置电路，相乘输出经为偏置电路，相乘输出经 、 构成的低通滤波器构成的低通滤波器滤除高频分量，从而得到解调输出。滤除高频分量，从而得到解调输出。 构成相乘器电路，构成相乘器电路，一路未延时调频波从一路未延时调频波从 和和 基极输入；另一路经基极输入；另一路经 、C、R和和L构成的延时电路延时后构成的延时电路延时后的调频波，经射极输出器的调频波，经射极输出器 和和 耦合至相乘器耦合至相乘器 的基极。的基极。D输入相乘器的输入相乘器的两路信号正交的两路信号正交的13与频率解调器配合使用的限幅器与频率解调器配合使用的限幅器o传输过程中，传输过程中，信号通道的频
11、率特性不理想及外界干扰和信号通道的频率特性不理想及外界干扰和内部噪声的影响，内部噪声的影响，在鉴频器输入端调频信号的振幅可能在鉴频器输入端调频信号的振幅可能发生变化，使鉴频器的输出产生附加干扰，以致不能准发生变化，使鉴频器的输出产生附加干扰，以致不能准确解调。在鉴频器前常常接入确解调。在鉴频器前常常接入限幅器限幅器。o调频信号是一种类似高频正弦形的信号，高频正弦信号调频信号是一种类似高频正弦形的信号，高频正弦信号限幅器基本原理与脉冲限幅器类似，为得到等幅的正弦限幅器基本原理与脉冲限幅器类似，为得到等幅的正弦波，应采用双向限幅器，在限幅器后接带通滤波器以滤波，应采用双向限幅器，在限幅器后接带通滤
12、波器以滤除高次谐波。除高次谐波。o在实际鉴频电路中，常用差分放大构成限幅器。调频接在实际鉴频电路中，常用差分放大构成限幅器。调频接收机中放电路为多级收机中放电路为多级差分限幅放大器差分限幅放大器。o优点优点: 差分限幅放大器易于实现集成化，且电路简单，限幅差分限幅放大器易于实现集成化，且电路简单，限幅 电平较低。电平较低。14模拟调制小结模拟调制小结线性调制与非线性调制与非线性调制与非线性调制与非 线性调制线性调制线性调制线性调制o幅度调制将调制信号的频谱在频率轴上搬移，不改幅度调制将调制信号的频谱在频率轴上搬移，不改变频谱结构，故称线性调制变频谱结构，故称线性调制o角度调制中，调制信号的频谱
13、结构发生了变化，故角度调制中，调制信号的频谱结构发生了变化，故称非线性调制；单频调制有无穷多根谱线，多频调称非线性调制；单频调制有无穷多根谱线，多频调制调频波的频谱中，除有载波角频率分量制调频波的频谱中，除有载波角频率分量 及及 和和 分量外，分量外，还有分量还有分量 o但无论是调幅，还是调角，由于产生了新的频率分但无论是调幅，还是调角，由于产生了新的频率分量，都是非线性过程，都需要用非线性电路来实现量，都是非线性过程，都需要用非线性电路来实现调制和解调功能。调制和解调功能。15线性调制与非线性调制（续）线性调制与非线性调制（续）o调幅波的幅度和调制信号呈线性关系调幅波的幅度和调制信号呈线性关
14、系 但只有标准调幅波（但只有标准调幅波（m1）和含大载波的残留边）和含大载波的残留边带调幅波的幅度包络和调制信号呈正比关系，可用带调幅波的幅度包络和调制信号呈正比关系，可用包络检波。其他调幅波用同步解调包络检波。其他调幅波用同步解调o调频波的调频波的瞬时频率和调制信号瞬时频率和调制信号呈线性关系呈线性关系 频率调制器要求调制特性为线性（一定范围内）频率调制器要求调制特性为线性（一定范围内） 频率解调器要求鉴频特性为线性（一定范围内）频率解调器要求鉴频特性为线性（一定范围内）o调相波的调相波的瞬时相位和调制信号瞬时相位和调制信号呈线性关系呈线性关系16模拟调制小结角度调制模拟调制小结角度调制o角
15、度调制是频谱的非线性变换，频谱分量丰富，但角度调制是频谱的非线性变换，频谱分量丰富，但大部分集中在有效带宽内大部分集中在有效带宽内o角度调制的调制信息携带在正弦波载波的角度中，角度调制的调制信息携带在正弦波载波的角度中，其幅度是恒定的，而载波功率被分配到边带中其幅度是恒定的，而载波功率被分配到边带中oFM调制指数和调制信号幅度成正比，和调制信号调制指数和调制信号幅度成正比，和调制信号频率成反比频率成反比oPM调制指数只和调制信号幅度成正比调制指数只和调制信号幅度成正比17模拟调制小结角度调制（续）模拟调制小结角度调制（续）o调制指数越大，频率调制的抗干扰性就越好，但调制指数越大，频率调制的抗干
16、扰性就越好，但占用有效带宽就越大，占用有效带宽就越大，调频波的抗干扰性能是以调频波的抗干扰性能是以增加信道有效带宽为代价的增加信道有效带宽为代价的*调频波的调频波的调制指数并非越大越好，当调制指数较调制指数并非越大越好，当调制指数较大时，接收机的接收门限就越高，即要求解调器大时，接收机的接收门限就越高，即要求解调器输入端的信噪比很大才能有效地改善噪声性能。输入端的信噪比很大才能有效地改善噪声性能。鉴频的门限效应鉴频的门限效应18模拟调制小结模拟调制小结调频制调频制调频制调频制的抗干扰性能好的抗干扰性能好o调频的抗干扰性能好调频的抗干扰性能好o大多数噪声都会引起已调波的振幅变化（大多数噪声都会引
17、起已调波的振幅变化（AM噪声）；噪声）；调频解调电路中，采用限幅器能够去除大部分的调频解调电路中，采用限幅器能够去除大部分的AM噪噪声；而声；而AM接收机中，这个噪声难以消除接收机中，这个噪声难以消除o调频时频谱溶散（宽带），各旁频分量是相关的，解调调频时频谱溶散（宽带），各旁频分量是相关的，解调时频谱凝聚。而噪声各分量是独立的，不能凝聚，仍分时频谱凝聚。而噪声各分量是独立的，不能凝聚，仍分布在宽带内。经鉴频后，位于调频波带内的噪声功率谱布在宽带内。经鉴频后，位于调频波带内的噪声功率谱密度由输入端的均匀分布变为输出端的抛物线分布。密度由输入端的均匀分布变为输出端的抛物线分布。（FM解调器输出电
18、压和频偏成正比，调制信号频率高端噪解调器输出电压和频偏成正比，调制信号频率高端噪 声成分产生的频偏比低端大）声成分产生的频偏比低端大） 经低通滤波大部分被经低通滤波大部分被 滤除，调频输出信噪比提高滤除，调频输出信噪比提高19模拟调制小结模拟调制小结调频制与调幅制相比较调频制与调幅制相比较调频制与调幅制相比较调频制与调幅制相比较o带宽：带宽：调频波的边频多，带宽宽。调频波的边频多，带宽宽。标准调幅波的带宽为标准调幅波的带宽为两倍的调制信号带宽两倍的调制信号带宽(BW=2F)，而调频波的带宽理论上无，而调频波的带宽理论上无穷大，但有效带宽是有限的，和调制指数有关穷大，但有效带宽是有限的，和调制指
19、数有关（BW=2(m+1)F），窄带调频的带宽和标准调幅波），窄带调频的带宽和标准调幅波 相同（但相位谱不同）。相同（但相位谱不同）。o充分利用发射机功率：充分利用发射机功率：调频波为等幅波，总功率等于未调频波为等幅波，总功率等于未调载波的功率，能充分利用发射机功率。可采用高效率调载波的功率，能充分利用发射机功率。可采用高效率的功放，提高功率有效性。调幅波总功率为载波功率加的功放，提高功率有效性。调幅波总功率为载波功率加边频功率，它随调制指数的变化而变化，虽然平均功率边频功率，它随调制指数的变化而变化，虽然平均功率不很大，但设备配备时要考虑抗最大功率的冲击不很大，但设备配备时要考虑抗最大功率的
20、冲击. 而调幅用高效率的非线性功放会有失真。而调幅用高效率的非线性功放会有失真。o系统复杂：调频设备比调幅设备复杂系统复杂：调频设备比调幅设备复杂20调频的预加重和去加重技术调频的预加重和去加重技术o原因：原因：o由于消息信号（语言、音乐、图像等）其功率谱密度随由于消息信号（语言、音乐、图像等）其功率谱密度随频率增加而下降，调频时调制信号高端产生的频偏小频率增加而下降，调频时调制信号高端产生的频偏小o鉴频输出噪声功率谱密度随频率增加按抛物线规律增加。鉴频输出噪声功率谱密度随频率增加按抛物线规律增加。结果结果调制信号频率高端的信噪比比频率低端的信噪比调制信号频率高端的信噪比比频率低端的信噪比低。
21、低。o为在整个调制信号频带内得到均匀的信噪比，在发端采为在整个调制信号频带内得到均匀的信噪比，在发端采 用预加重，在接收端采用去加重技术用预加重，在接收端采用去加重技术o预加重调制前用适当的网络人为地提高调制信号频预加重调制前用适当的网络人为地提高调制信号频谱中高频成分的振幅谱中高频成分的振幅o去加重解调后作反变换，压低高频分量，使信号恢去加重解调后作反变换，压低高频分量，使信号恢复原状复原状21调频预加重特性的选择调频预加重特性的选择o原则：使解调输出的信号与噪声功率谱密度具有相同的原则：使解调输出的信号与噪声功率谱密度具有相同的规律。规律。随频率增加按抛物线规律上升随频率增加按抛物线规律上
22、升o预加重预加重微分网络（高通）微分网络（高通）o去加重去加重积分网络（为低通）积分网络（为低通）n解调后，在接收机中对调制信号频率高端进行衰减解调后，在接收机中对调制信号频率高端进行衰减n去加重恢复了预加重对原始调制信号的改变，对有用调制信去加重恢复了预加重对原始调制信号的改变，对有用调制信号的影响是相互抵消的号的影响是相互抵消的o预加重和去加重技术使得在调制信号的整个频带内，获预加重和去加重技术使得在调制信号的整个频带内，获得一个均匀的信噪比得一个均匀的信噪比微分网络传输函数微分网络传输函数22预加重和去加重网络预加重和去加重网络f1选择信号频谱选择信号频谱密度下降密度下降3dB时时对应频
23、率，广播对应频率，广播f1=2.1KHz。R1C=75usf2=Fmax23四、数字调制与解调四、数字调制与解调o数字调制较模拟调制的优点数字调制较模拟调制的优点 ：o抗干扰能力强抗干扰能力强n模拟调制系统，模拟信号解调后即为所需信号，其中会模拟调制系统，模拟信号解调后即为所需信号，其中会伴有许多干扰和失真伴有许多干扰和失真n而在数字调制系统，而在数字调制系统，解调后还要通过采样、判决解调后还要通过采样、判决，只要只要在采样脉冲出现的短暂时间内被干扰的解调信号没有跨在采样脉冲出现的短暂时间内被干扰的解调信号没有跨越越0、1的判决电平，解调信号的波形在相邻码之间不交的判决电平，解调信号的波形在相
24、邻码之间不交迭，就可再生基带信号。故解调信号的其他干扰和失真迭，就可再生基带信号。故解调信号的其他干扰和失真并不重要。并不重要。可以用纠错技术减小误码可以用纠错技术减小误码o数字调制可采用多相信号调制，在相同的比特率条数字调制可采用多相信号调制，在相同的比特率条件下可以减小已调波的带宽，提高了频谱有效性件下可以减小已调波的带宽，提高了频谱有效性o数字调制和解调电路实现更灵活，除了硬件还广泛数字调制和解调电路实现更灵活，除了硬件还广泛采用软件实现采用软件实现24数字调制数字调制o与模拟调制一样数字基带信号可以调制射频载波的振幅、频与模拟调制一样数字基带信号可以调制射频载波的振幅、频率、相位或其组
25、合。但由于信号不是连续的，故分别称为振率、相位或其组合。但由于信号不是连续的，故分别称为振幅键控（幅键控（ASKASK）、频移键控（）、频移键控（FSKFSK）和相移键控（）和相移键控（PSKPSK）. ASK. ASK、FSKFSK用于短距离用于短距离 数传。数传。二二进进制制数数字字调调制制的的波波形形图图 1225二进制二进制振幅键控振幅键控（2ASK） 特点：特点：o载波幅度是随基带信号的规律而变化的，调制信号为载波幅度是随基带信号的规律而变化的，调制信号为1时，有载波输出，调制信号为时，有载波输出，调制信号为0时，没有载波输出时，没有载波输出o频谱宽度是二进制基带信号的两倍。频谱宽度
26、是二进制基带信号的两倍。o振幅键控（振幅键控（ASK）可用乘法器带通滤波器来实现。）可用乘法器带通滤波器来实现。即将基带信号与载波信号相乘，再通过一个带通，就可即将基带信号与载波信号相乘，再通过一个带通，就可以得到以得到ASK信号。信号。ASK信号也可用一个受基带信号控信号也可用一个受基带信号控制的电子开关通、断载波振荡器的输出来实现制的电子开关通、断载波振荡器的输出来实现oASK信号解调可用同步检波或包络检波。所不同的是信号解调可用同步检波或包络检波。所不同的是ASK解调器还含有对解调输出信号进行采样判决的电解调器还含有对解调输出信号进行采样判决的电路。路。同步解调的关键仍然是载波的提取同步
27、解调的关键仍然是载波的提取26二进制二进制频移键控频移键控（2FSK2FSK） o恒幅的相位连续的调频波，在传送信号恒幅的相位连续的调频波，在传送信号“0”“0”时，输出时，输出频率为频率为 ，在传送信号，在传送信号“1”“1”时，输出频率时，输出频率为为 这里的这里的 是载频，是载频， 是调制的是调制的频偏。其频偏。其 为调制指数，为调制指数， 为数据速率为数据速率o频带宽度是两倍基带信号带宽（频带宽度是两倍基带信号带宽（B B）与）与 之和，即之和，即 oFSKFSK信号可看作是两个振幅键控的和信号可看作是两个振幅键控的和27频移键控（频移键控（FSK）信号的产生方法）信号的产生方法直接调
28、频法直接调频法。即用数字基带信号直接控制载波振荡器的频即用数字基带信号直接控制载波振荡器的频率。当基带信号为率。当基带信号为“0”码时，使振荡频率为码时，使振荡频率为 ，当基带信，当基带信号为号为“1”码时，使振荡频率码时，使振荡频率 为为 ，实现调频。，实现调频。频率键控法频率键控法。即采用两个独立的振荡器，振荡频率分别为即采用两个独立的振荡器，振荡频率分别为 、 ，用基带信号控制转换开关来选择频率为或的高频振荡，用基带信号控制转换开关来选择频率为或的高频振荡信号，实现信号，实现FSK。28FSK信号解调信号解调oFSK信号解调信号解调n看作是调频波，利用前面介绍的鉴频器解调，例如当看作是调
29、频波，利用前面介绍的鉴频器解调，例如当FSK信号频率不太高时，可采用脉冲计数式鉴频器。信号频率不太高时，可采用脉冲计数式鉴频器。将反映了输入信号频率的变化的输出信号，再经判决将反映了输入信号频率的变化的输出信号，再经判决器，就可恢复出基带信号。器，就可恢复出基带信号。n把把FSK信号按频率分裂成两路，形成两个信号按频率分裂成两路，形成两个ASK信号，信号，然后用解调然后用解调ASK信号的方法，同步检波或包络检波信号的方法，同步检波或包络检波29数字信号的相位调制数字信号的相位调制o用基带数字信号对载波相位进行控制是调相技术的典型应用基带数字信号对载波相位进行控制是调相技术的典型应 用，也是数字
30、通信中一种非常重要的调制方式。用，也是数字通信中一种非常重要的调制方式。o数字信号调相也称数字信号调相也称“相位键控相位键控”，简记为，简记为PSK。o以两相调相（以两相调相（0， ） 为例，说明数字调相的基本问题。为例，说明数字调相的基本问题。o数字调相信号的特点数字调相信号的特点n数字调相分为绝对调相和相对调相两种数字调相分为绝对调相和相对调相两种n以未调载波的相位作为基准的调制，称为绝对调相以未调载波的相位作为基准的调制，称为绝对调相。在两相调在两相调制中，设码元取制中，设码元取“1”时已调载波的相位与未调载波相位相同，时已调载波的相位与未调载波相位相同，取取“0”时，则反相。时，则反相
31、。n相对调相相对调相就是各码元的载波相位，不是以未调载波相位为基准，就是各码元的载波相位，不是以未调载波相位为基准，而是而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定o两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅。两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅。30数字调相信号的特点数字调相信号的特点-两相绝对调相信号两相绝对调相信号o两相绝对调相信号波形图（两相绝对调相信号波形图（p402）未调载波未调载波基带基带数字信号数字信号绝对绝对调相信号调相信号31数字调相信号的特点数字调相信号的特点-相对调相相对调相o相对调相就是各码元的载波相位，不是以未调载波相对调相就是各码元的
32、载波相位，不是以未调载波相位为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位相位为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定为基准来确定o例如：当码元为例如：当码元为“1”时，它的载波相位取与前一个时，它的载波相位取与前一个码元的载波相位相同，而当码元为码元的载波相位相同，而当码元为“0”时，它的载时，它的载波相位取与前一个码元的载波相位差波相位取与前一个码元的载波相位差o两相相对调相信号，常用的办法是先经码变换器将两相相对调相信号，常用的办法是先经码变换器将输入的二进制码变换为相对码，然后用这个相对码输入的二进制码变换为相对码，然后用这个相对码做调制信号进行抑制载波调幅，就可得到两相相对做调
33、制信号进行抑制载波调幅，就可得到两相相对调相调相.32数字调相信号的特点数字调相信号的特点-相对调相信号波形相对调相信号波形o两相相对调相信号波形图两相相对调相信号波形图（p403）基带基带数字信号数字信号未调载波未调载波相对相对调相信号调相信号10110100033两相调相信号的解调两相调相信号的解调o 数字调相信号的解调通常采用相干解调数字调相信号的解调通常采用相干解调两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅信号，故可表示为：两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅信号，故可表示为：其中其中， 为基带数字序列的表示式为基带数字序列的表示式。为码元持续时间；为码元持续时间；g ( ) 表示码元波形函数表
34、示码元波形函数。34两相调相信号的解调（续两相调相信号的解调（续1）o令接收端产生的本地载波（这里假定它与调相信号的载令接收端产生的本地载波（这里假定它与调相信号的载波信号同频同相）为：波信号同频同相）为：o将调相信号将调相信号 与本地载波信号与本地载波信号 相乘，得相乘，得o用滤波器滤除上式中第二项位于用滤波器滤除上式中第二项位于 附近的分量，即可附近的分量，即可得到解调输出信号得到解调输出信号35两相调相信号的解调（续两相调相信号的解调（续2）o 上述解调过程的示意图如下图所示。（上述解调过程的示意图如下图所示。（p404）101111000101 1010 01绝对调相绝对调相实线实线虚
35、线虚线基带数字信号基带数字信号36两相调相信号的解调（续两相调相信号的解调（续3）说明：说明：o调相信号相干解调的关键问题也是本地载波的建立问题。通调相信号相干解调的关键问题也是本地载波的建立问题。通常方法是将调相波进行全波整流，然后从整流信号中提取出常方法是将调相波进行全波整流，然后从整流信号中提取出 分量，再对其进行分频，以得到频率分量，再对其进行分频，以得到频率 的本地载波信号的本地载波信号o由分频得到的频率为由分频得到的频率为 分量的初相位是不确定的，它可以是分量的初相位是不确定的，它可以是零相位零相位，也可以是也可以是 相位。这就是恢复载波的相位。这就是恢复载波的 0 ， 模糊模糊度
36、问题度问题 解调过程也可能出现两种情况：一是本地载波与信号中载波解调过程也可能出现两种情况：一是本地载波与信号中载波同频同相，所得的解调信号是正确的；一是本地载波与信号同频同相，所得的解调信号是正确的；一是本地载波与信号中载波相位差为中载波相位差为 ，故使解调信号中码元的取值与调制信，故使解调信号中码元的取值与调制信号中码元的取值相反号中码元的取值相反o解决恢复载波的模糊度问题的有效办法是利用相对码解决恢复载波的模糊度问题的有效办法是利用相对码 实用数字调相系统均采用相对调相实用数字调相系统均采用相对调相37差动相干解调差动相干解调 利用前一个利用前一个码元的元的载波波作解作解调本本码元的相干
37、信元的相干信号，因号，因为BDPSK信号是信号是用相用相邻的前一个的前一个码元的元的载波相位作基准的。波相位作基准的。用延用延时电路延路延时一个一个码元元时间 ，然后将，然后将经延延时后的后的调相信号相信号 与未延与未延时的的调相信号相信号 相乘相乘再再经低通低通滤波便得到所波便得到所需的信号。需的信号。该方法不需方法不需提取提取载波也不需波也不需码变换。38调制与解调一章要点调制与解调一章要点1、什么是调幅、调频、调相？三者的已调波的性质（包括：表达式、什么是调幅、调频、调相？三者的已调波的性质（包括：表达式、调制指数、波形、频谱、带宽、功率）是怎样的，分别与哪些因素有调制指数、波形、频谱、
38、带宽、功率）是怎样的，分别与哪些因素有关，如何求得？关，如何求得？2、调幅有几类？各有什么优缺点？调幅波的解调有哪些主要方法，分、调幅有几类？各有什么优缺点？调幅波的解调有哪些主要方法，分别适合解调哪些调幅波？别适合解调哪些调幅波？3、什么是调角波的瞬时频率和瞬时相位、什么是调角波的瞬时频率和瞬时相位 ？如何计算？如何计算？4、为什么说调幅是线性调制而调频为非线性调制？、为什么说调幅是线性调制而调频为非线性调制？5、会分析实际的变容管直接调频电路包括：电路组成、主要元件的作、会分析实际的变容管直接调频电路包括：电路组成、主要元件的作用、等效电路及相关计算。用、等效电路及相关计算。6、鉴频方法主
39、要有哪些？它们的鉴频原理是什么？、鉴频方法主要有哪些？它们的鉴频原理是什么？7、鉴频电路要求掌握：、鉴频电路要求掌握：s曲线的含义，调整方法，典型电路曲线的含义，调整方法，典型电路 双失谐回路鉴频器、乘积型正交鉴频器双失谐回路鉴频器、乘积型正交鉴频器39下堂下堂课：第七章：第七章PLL40限幅特性限幅特性限幅特性限幅特性主要两项指标：主要两项指标：限幅输出电压的平坦程度，越平越好；限幅输出电压的平坦程度，越平越好；限幅门限电平限幅门限电平Vp，定义为输出限幅电平下降，定义为输出限幅电平下降3dB时时对应的输入电平。对应的输入电平。41限幅电路限幅电路差分对限幅放大电路差分对限幅放大电路当差模当
40、差模输入入电压大于大于100mV时，一管截止，另一，一管截止，另一管管电流受限流受限IE，导致集致集电极极顶部被削平。部被削平。42乘积型乘积型鉴相器鉴相器低通滤波器低通滤波器输入相乘器的两路信入相乘器的两路信号必号必须正交正交43 调频波 调频调相波o如果如果 的值较小，使得的值较小，使得则则这是一个调相这是一个调相-调频波。调频波。其中其中 为原调频信号的相角；为原调频信号的相角；而而 则为一附加相位，该附加相位与则为一附加相位，该附加相位与调制信号成正比。附加相位部分包含了调制信号的信息。调制信号成正比。附加相位部分包含了调制信号的信息。该式表明，该式表明，调频波延时调频波延时 后，得到一个调相后，得到一个调相-调频波调频波o这里需要注意这里需要注意，这个结果是在假定这个结果是在假定 较小的情况下得到较小的情况下得到的，通常的，通常要求延时要求延时返回44
