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通信原理知识-调频


PM波
V0 cos 0t Kpv (t )


瞬时频率
0 Kfv (t )
0 k p
dv (t ) dt
瞬时相位 最大频移
0t Kf v (t )dt
0
t
0t Kpv (t )
Dm K p dv (t ) dt max
Dm Kf v (t ) max
由于调频波和调相波的方程式相似,因此只要分析其中一 种的频谱,则对另一种也完全适用。
已调频信号 a(t ) V0 cos(0t mf sin Ωt)
V0[cos0t cos(mf sin Ωt) sin 0t sin(mf sin Ωt)]
v V cosΩt
v V cosΩt
v 0 V0 cos0t
v 0 V0 cos0t
0+Dm
0–Dm
AM
FM
频谱宽度 调频波的指标
寄生调幅
抗干扰能力
载波信号 的受控参量
解调方式 相干解调或 非相干解调
解调方式 的差别 频谱线性搬 移频谱结构 无变化
特点
频带窄 频带利 用率高
瞬时频率
D kp v (t ) max mp 调制指数 d d (t ) [0t kpv (t ) 0 ] 0 kp v (t ) dt dt d 频偏 Dp (t ) kp v (t ) dt max
FM波 数学表达式
t V0 cos 0t K f v (t )dt 0
调相 瞬时相位 (t ) 0t kpV cosΩt 0
瞬时频率 (t ) 0 kpV sin Ωt
已调相信号 a(t ) V0 cos(0t kpV cosΩt 0 )
V0 cos(0t mp cosΩt 0 )
mΩ D
mf K f
调制指数
v
0
t

(t )dt
max
mp Kp v (t ) max
附:上述比较中的调制信号 v(t),载波V0mcos0(t)
以单音调制波为例 调制信号 v Ω (t ) VΩ cost 调频 瞬时频率 (t ) 0 kfV cosΩt 瞬时相位 (t ) 0t
D p mp kpVΩ
D p k p V
以单音调制波为例 调制信号 v (t ) V cost
调频 瞬时频率 (t ) 0 kfV cosΩt
瞬时相位 (t ) 0t
kf V sin Ωt 0 kf VΒιβλιοθήκη Df mf kf V

sin Ωt 0
已调频信号 a(t ) V0 cos( 0t
kf V

sin Ωt 0 )
V0 cos(0t mf sin Ωt 0 )
mf k f V

D f
D f k f V
以单音调制波为例 调制信号 v Ω (t ) VΩ cost
可以看出调相制的信号带宽随调制信号频率的升高而增 加,而调频波则不变,有时把调频制叫做恒定带宽调制。
End
一、频谱
调制信号 v (t ) V cost
已调频信号 已调相信号
a(t ) V0 cos(0t mf sin Ωt) a(t ) V0 cos(0t mp cosΩt)
v
0
t

(t )dt mf 调制指数
max
设调制信号为vΩ (t),载波信号 v ω (t ) V0 cos(0t 0 )
调相 瞬时相位 (t ) 0t kpv (t ) 0 ω0t+θ 0是未调制时的载波相位;kpvΩ (t)是瞬时相位相对 于ω0t+θ 0的偏移,叫瞬时相位偏移,简称相位偏移或相移。可 表示为 D (t ) kpv (t ) 最大相移,即相偏,表示为
用途
幅 调 度 幅 调 制 调 频 角 度 调 调 相 制
振幅
AM
频率
鉴频或 频率检波
频谱非线性 频谱结构发 生变化属于 非线性频率 变换
相位
鉴相或 相位检波
频带宽 频带利 用不经 济、抗 干扰性 强
广播 电视 通信 遥测 数字 通信
FM PM
图 10.1.1
利用波形变换电路进行鉴频
鉴频跨导
鉴频灵敏度 鉴频器的指标 鉴频频带宽度 寄生调幅抑制能力
mΩ D
mp kpV
D p
调相 瞬时相位 (t ) 0t kpV cosΩt 0
瞬时频率 (t ) 0 kpV sin Ωt
调频
kf V Df mf
mf
Δωm
Ω
调相
mp kpV
D p
Δωm mp Ω
瞬时相位 (t ) 0 (t )dt 0
t t
t0
0
t
(t )
(t )
实轴
0
设调制信号为vΩ (t),载波信号 v ω (t ) V0 cos(0t 0 ) 调频 瞬时频率 (t ) 0 kfv (t )
ω0是未调制时的载波中心频率;kfvΩ (t)是瞬时频率相对于 ω0的偏移,叫瞬时频率偏移,简称频率偏移或频移。可表示为
失真和稳定性
End
图 10.1.2 鉴频特性曲线
10.2.1 瞬时频率与瞬时相位 10.2.2 调频波和调相波的 数学表示式
10.2.3 调频波和调相波的 频谱和频带宽度
调频是使高频载波的瞬时频率按调制信号规律变化的一种 调制方式;调相是使高频载波的瞬时相位按调制信号规律变 化的一种调制方式。因为这两种调制都表现为高频振荡波的 总瞬时相角受到调变,故将它们统称为角度调制(简称调角) 。 d 瞬时频率 (t ) (t ) dt
D (t ) kfv (t )
最大频移,即频偏,表示为 D kf v (t ) max
瞬时相位
(t ) [0 kfv (t )]dt 0 0t kf 0 v (t )dt 0
t 0 t 0
t
相移 Df (t ) kf v (t )dt; D f kf
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