高频电子线路High Frequency Electronic Circuit课程设计报告题目：调相调制专业：2007级通信工程(2)班学院：电气工程学院目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1. 设计的目的和意义 (4)1.1设计目的 (4)1.2 设计意义 (4)2. 设计的内容 (5)2.1问题的提出 (5)2.2 主要性能指标 (5)2.3 设计要求 (6)第二章工作原理 (6)1. 调相信号原理分析 (6)1.1 调角信号频谱及频带宽度 (7)2. 调相和调频的联系和方法 (8)2.1 直接调频法 (8)2.2 间接调频法 (9)2.3 收音机基本工作电路图 (9)2.5 输入调谐电路 (10)2.6 输入调制电路 (11)2.7 信号的接收 (11)2.8 电路的抗干扰性能说明 (12)2.9 变容二极管直接调角相关电路： (13)第三章系统的测试及误差分析 (15)3.1 测试数据 (15)3.2 误差分析和改善措施 (15)第四章总结 (16)参考文献 (17)附录： (18)调相调制——信号的调制摘要调频（调相）收音机（FM/PM Radio）一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。
从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机，说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式。
如今，随着消费类电子的兴起和繁荣以及数字电子的发展，广大从事消费类电子设计的厂商都不忘在诸如MP3、智能手机、便携式Video播放器等产品中嵌入FM/PM部分。
传统的调频解决方案存在电路体积大、调谐不方便、稳定性欠佳等弊端。
本文介绍了数字调频立体声收音机的设计与实现。
其解决了传统的调频方案中体积大、调谐不方便、稳定性不好等这些缺点。
在本文中主要介绍了该设计的硬件电路、软件设计流程、系统测试。
关键词：收音机，调频/调相，设计原理，电路图ABSTRACTFM (PRCPM) Radio (FM/PM me) has been in the life of people entertainment plays a very important role. From the old transistor radio to today's Internet radio, through the radio to enjoy life is like the way of life. Nowadays, with the rise of consumer electronics and prosperity and development of digital electronics, in the consumer electronics manufacturers are not forgotten the design such as MP3, smartphone, portable Video player embedded products such as FM/PM parts. The traditional FM solutions exist circuit is big and poor stability, attune inconvenient. Article introduces digital FM stereo radio design and implementation. The solution of the traditional FM scheme is big and goodstability, convenient attune such these shortcomings. In this paper mainly introduces the design of hardware circuit and software design process, system test.Keywords：The radio Digital FM/phase-modulation The principle of design Circuit diagram第一章绪论1. 设计的目的和意义1.1设计目的（1）学习信号的调制基本原理。
（2）掌握信号的调制相关的电路的组成。
（3）掌握用仿真软件仿真出实验电路图。
（4）掌握利用调角实现收音机的工作原理。
1.2 设计意义调制就是对信号源的信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。
一般来说，信号源的信息（也称为信源）含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。
基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。
这个信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号。
调制是通过改变高频载波的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。
而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者（也称为信宿）处理和理解的过程。
调制在整个通信过程中是最基本、最重要的一个处理信号方法，在通信系统中，对模拟基带信号进行调制的目的就是为了让多个基带信号经过调制后在有线信道上同时传输，同时也适合于在无线信道中实现频带信号的传输；并且还能增强信号的抗噪声能力。
因此，调制的意义可概括为减小干扰，提高系统抗干扰能力，同时还可实现传输带宽与信噪比之间的互换。
2. 设计的内容2.1问题的提出设计一个电路，能够基本调制其接收到的调制信号（以收音机为例）。
2.2 主要性能指标收音机质量的高低是用其性能指标来衡量的。
国家标准中规定的指标很多，我就其重要的几项作一介绍。
1.灵敏度收音机正常工作（即输出功率和输出信噪比达到额定值）时，天线上感应的最小信号(场强或电势)称为灵敏度。
它反映收音机接收微弱信号的能力。
使用磁性天线接收信号时，用电场强度来表示，其单位是mV／m，一般中波段收音机的灵敏度应不劣于2mV ／m；使用外接天线或拉杆天线时，灵敏度用电势表示，单位是μV。
2.选择性收音机抑制邻近电台信号干扰、选择有用信号的能力称为选择性。
它反映收音机选择电台的能力。
调幅广播电台的中心频率是按9kHz间隔来分布的，故收音机的选择性通常用输入信号失谐±9kHz 时，灵敏度的衰减程度来衡量，一般要求收音机的选择性大于20ｄB 。
3.失真度 收音机输出波形与输入波形相比失真的程度称为失真度。
收音机中对音质有影响的主要是频率失真和非线性失真。
4.波段覆盖范围 收音机所能接收的载波频率范围。
调幅收音机的中波段频率范围为535～1605kHz ，而短波范围则为1.6─26 MHz，调频收音机的覆盖范围为88─108 MHz。
2.3 设计要求根据其主要性能指标要求和实验条件，初步设计出实验原理电路图并分析其工作原理。
第二章 工作原理1. 调相信号原理分析根据调相波定义，载波信号的瞬时相位随调制信号 线性变化，即（1） 式中，为与调相电路有关的比例常数，单位是rad ／v 。
令 则表示瞬时相位中与调制信号成线性变化的部分，称为瞬时相位的相位偏移量，简称相移。
用 表示最大相移，则 （2） ，称为调相波的调相指数，根据瞬时频率和瞬时相位之间的关系可知，对式两边求导，可得调相波的瞬时频率：（3） ()cos p c p m t t k U tϕωΩ=+Ωp k ()cos p p m t k U tϕΩ∆=Ωp m max ()p p m k u t Ω=p m ()()()p c p d t du t t k dt dtϕωωΩ==+调相波数学表达式为：（4） 将单音频调制信号分别代入式（1）、（2）、（3）和（4）式中得调相波相关参数如下： 相移表达式：角频偏表达式： 数学表达式：1.1 调角信号频谱及频带宽度（1）调相波和调频波的频谱以调频信号的数学表达式说明调角信号的频谱结构特点将上式展开为傅立叶级数，省略级数展开时所涉及的数学推导，可得到调频波的展开式：单频调制情况下，调频波和调相波课分解为再拼和无穷多上下边频分量之和，各频率分量之间的距离均等于调制频率，且奇数次的上下边频相位相反，包括载频分量在内的各频率分量的振幅均由贝塞尔函数Jn （Mf ）决定。
不论Mf 为何值，随着阶数n 的增大，边频分量的振幅总的趋势是减小的；Mf 越大，具有的较大振幅的边频分量就越多；对与某些Mf 值，载频或某些边频分量的振幅为零，可以测量调频波和调相波的调制指数。
对于调制信号为包含多频率分量的多频率调制情况，调频波和调相波的频谱结构将更复杂，这时不但存在调制信号各频率分量的各阶与载频的组合，还存在调制信号各频率分量间相互组合与载频之间产生的无穷多个组合()cos ()pM cm c p u U t t ωϕ=+∆()cos ()cm c p U t k u t ωΩ=+()cos p p m t k U t ϕΩ∆=Ωcos P m t =Ω()sin p p t m tω∆=-ΩΩcos(cos )pM cm c p u U t m t ω=+Ωcos(sin )FM cm c f u U t m t ω=+Ω∑+∞-∞=+=n c f n cm FM t )n (Cos )m (J U )t (u Ωω形成的边频分量。
（2）有效频带宽度所谓窄带调频是指最大频偏小于基带频率 ，所谓宽带调频是指最大频偏大于基带频率 。
基于调频波频谱结构的特点，调角信号的有效频谱宽度，可由卡森（Carson ）公式给出：调相波频带： 可见，调频波和调相波的有效频带宽度与它们的调制系数m 有关，m 越大，有效频带越宽。
但是，对于同一个调制信号对载波进行调频和调相时，两者的频带宽度因Mf 和Mp 的不同而互不相同。
2. 调相和调频的联系和方法根据调频波的数学表达式 和调相波的数学表达式可以看出FM 和PM 两者之间的关系，即调频波可以看成调制信号为 ∫V(t)dt 的调相波，而调相波则可以看成调制信号为dv(t)/dt 的调频波。
根据分析可知，当调制信号频率F 发生变化时，调频波的调制指数Mf 与F 成反比变化，其频带宽度基本不变，故称恒带调制。
而当调制信号频率F 变化时，调相波的调制指数Mp 与F 无关，其频带宽度随调制频率F 变化。
2.1 直接调频法2(1)CR P BW m F=+0cos ()cos ()t FM cm c f cm c f u U t t U t u t dt ωϕωκΩ⎡⎤⎡⎤=+=+⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎰()cos ()pM cm c p u U t t ωϕ=+∆()cos ()cm c p U t k u t ωΩ=+变容二极管直接调频原理图2.2 间接调频法间接调频法原理框图2.3 收音机基本工作电路图2.4 收音机基本工作框图2.5 输入调谐电路从接收天线到变频管输入端之间的电路叫输入电路。