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1、角度调制的基本原理角度调制的基本原理频率调制频率调制相位调制相位调制通信原理角度调制 使使高高频频载载波波的的频频率率或或相相位位按按调调制制信信号号的的规规律律变变化化而而振振幅幅保保持持恒恒定定的的调调制制方方式式，称称为为频频率率调调制制（FMFM）和和相相位位调调制制(PM)(PM)， 分分别别简简称称为为调调频频和和调调相相。因因为为频频率率或或相相位位的的变变化化都都可可以以看看成成是是载载波波角角度度的的变变化，故调频和调相又统称为化，故调频和调相又统称为角度调制角度调制。 通信原理角度调制 角角度度调调制制与与线线性性调调制制不不同同，已已调调信信号号频频谱谱不不再再是是原原调
2、调制制信信号号频频谱谱的的线线性性搬搬移移，而而是是频频谱谱的的非非线线性性变变换换，会会产产生生与与频频谱谱搬搬移移不不同同的的新新的的频频率率成成分分，故故又称为又称为非线性调制非线性调制。 由由于于频频率率和和相相位位之之间间存存在在微微分分与与积积分分的的关关系系，故故调调频频与与调调相相之之间间存存在在密密切切的的关关系系，即即调调频频必必调调相相，调相必调频。调相必调频。 通信原理角度调制角度调制信号的表达式角度调制的基本概念角度调制的基本概念瞬时相位瞬时角频率瞬时相位偏移瞬时角频率偏移通信原理角度调制相位调制，是指瞬时相位偏移随调制信号相位调制，是指瞬时相位偏移随调制信号f(t)
3、而线性而线性变化变化。频率调制，是指瞬时频率偏移随调制信号频率调制，是指瞬时频率偏移随调制信号f(t)而线而线性变化性变化。相位灵敏度系数频率灵敏度系数通信原理角度调制单音调频信号单音调频信号其中，其中， 为调频指数为调频指数调制信号调制信号已调信号已调信号通信原理角度调制瞬时角频率瞬时角频率瞬时角频偏瞬时角频偏最大瞬时角频偏最大瞬时角频偏瞬时相位瞬时相位瞬时相偏瞬时相偏最大瞬时相偏最大瞬时相偏通信原理角度调制单音调相信号单音调相信号调制信号调制信号已调信号已调信号其中，其中， 为调相指数为调相指数通信原理角度调制瞬时相位瞬时相位瞬时相偏瞬时相偏最大瞬时相偏最大瞬时相偏瞬时角频率瞬时角频率瞬时
4、角频偏瞬时角频偏最大瞬时角频偏最大瞬时角频偏通信原理角度调制t0f(t)t0AM0t0FMPMt0t（a）单频调单频调制信号波形制信号波形（b）调调制制载载波波形波波形（c）单频调单频调幅信号波形幅信号波形（d）单频调频单频调频信号波形信号波形（e）单频调单频调相信号波形相信号波形通信原理角度调制调频与调相的关系（a）斜）斜变变信号信号（b）调调相信号波形相信号波形（c）调频调频信号波形信号波形ttt通信原理角度调制调相与调频的比较调相与调频的比较 在相位调制中，载波相位随着调制信号线性地变化，而频率调制中，载波频率随着调制信号线性地变化。 若将调制信号先积分，再对载波进行相位调制，即可得到频
5、率调制信号；反之，如果对调制信号先微分后再对载波进行频率调制，就得到相位调制信号。 仅从已调信号的波形是无法区分二者的关系通信原理角度调制 窄带调频与宽带调频窄带调频与宽带调频当当最最大大相相位位偏偏移移及及相相应应的的最最大大频频率率偏偏移移较较小小时时，即即一一般认为满足般认为满足 时时，信信号号占占据据带带宽宽窄窄，属属于于窄窄带带调调频频（NBFMNBFM）。反反之之，是宽带调频（是宽带调频（WBFMWBFM）。）。 通信原理角度调制例:已知某调角信号为 1)若该信号为调相信号，且 ，试求该调制信号 。 2)若该信号为调频信号，且 ，试求该调制信号 。 3)求已调信号的最大频偏。通信原
6、理角度调制 调频信号的产生与解调调频信号的产生与解调 1. 调频信号的产生调频信号的产生 产生调频波的方法通常有两种：产生调频波的方法通常有两种： 直接法和间接法直接法和间接法。 （1） 直直接接法法。直直接接法法就就是是用用调调制制信信号号直直接接控控制制振振荡荡器器的的频率，使其按调制信号的规律线性变化。频率，使其按调制信号的规律线性变化。 振振荡荡频频率率由由外外部部电电压压控控制制的的振振荡荡器器叫叫做做压压控控振振荡荡器器（VCO）。每每个个压压控控振振荡荡器器自自身身就就是是一一个个FM调调制制器器，因因为为它的振荡频率正比于输入控制电压，它的振荡频率正比于输入控制电压， i(t)
7、=0+Kfm(t)若用调制信号作控制信号，就能产生若用调制信号作控制信号，就能产生FM波。波。 通信原理角度调制（2 2） 间间接接法法( (倍倍频频法法) )。间间接接法法是是先先对对调调制制信信号号积积分分后后对对载载波波进进行行相相位位调调制制，从从而而产产生生窄窄带带调调频频信信号号(NBFM)(NBFM)。然然后后，利利用倍频器把用倍频器把NBFMNBFM变换成宽带调频信号变换成宽带调频信号(WBFM)(WBFM)。直接法的主要优点：直接法的主要优点：在实现线性调频的要求下，可以获得较在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏。缺点是频率稳定度不高，往往需要附加稳频电路大的频偏。缺点
8、是频率稳定度不高，往往需要附加稳频电路来稳定中心频率来稳定中心频率。通信原理角度调制 间接调频框图间接调频框图通信原理角度调制 2. 调频信号的解调调频信号的解调 1） 非相干解调非相干解调 当输入调频信号为当输入调频信号为 这是一个幅度、这是一个幅度、 频率均含调制信息的调幅调频信号，频率均含调制信息的调幅调频信号， 用包用包络检波器将其幅度变化取出，并滤去直流后可得调制信号。络检波器将其幅度变化取出，并滤去直流后可得调制信号。通信原理角度调制设窄带调频信号为，近似有设窄带调频信号为，近似有相干载波相干载波则相乘器的输出为则相乘器的输出为 则输出为则输出为 2） 相干解调相干解调通信原理角度
9、调制 模拟调制系统的性能比较模拟调制系统的性能比较调制方式传输带宽设备复杂度主要应用AM 较小：调制器简单，解调器采用包络检波，也很简单中短波无线电广播DSB-SC 中等：调制器简单，但要同时传送DSB小导频信号，解调器要采用相干解调，需要同步信号点对点的专用通信；低带宽信号的多路复用SSB较大：调制器较复杂，涉及高性能的滤波或者移相，解调器采用相干解调，需要同步信号短波无线电广播；话音通信，话音频分多路通信FM中等：调制器较复杂，解调器简单微波中继、超短波小功率电台（窄带）；卫星通信、调频立体声广播（宽带）例3-6：见书通信原理角度调制各种模拟调制系统的性能曲线各种模拟调制系统的性能曲线 通信原理角度调制
