调相信号
恒值
c
kp
dvΩ(t) dt
ct + kpv(t) +0
Vmcos[ct + kpv(t) +0]
调频信号
调相信号
相同
(t) 和 (t) 都同时变化
区 别 随调制信号规律线性变化 随调制信号规律线性变化的
的物理量——(t)
物理量——(t)
调频信号可以看成为 (t) 调相信号可看成 (t波、混频 角度调制与解调电路
两信号仅在频谱线上 频谱变换，将产生新 移动，不产生与原频 的丰富的频谱分量。 谱无关的频谱分量
第4章
第5章
2
第 5 章 角度调制与解调电路
5.1 角度调制信号的基本特性
5.1.1 调频信号和调相信号 5.1.2 调角信号的频谱 5.1.3 调角信号的频谱宽度 5.1.4 小结
而它们的频谱结构是类似的。
以单音调制调频信号 v (t) Vmcos(ct Mfsin t + 0)
为例，用指数函数表示
v(t) Vmcos(ct Mfsin t + 0)
V m R e jM f e s itn [ e j ( c t 0 )]
14
[ejMf sint是 的周期性函数，它的傅里叶级数展开式为 e jM fsi nt Jn(M f)ejnt
② (t) = ct +
k fV Ωm Ω
sin t + 0 = ct + Mfsin t + 0
Mf = kfVm/ =
m fm
ΩF
，调频指数和调频波的最大
相移与 Vm 成正比，与 成反比，其值可大于 1。
③ v(t) = Vmcos[ct + Mf sin t +0] 8
按调制信号对时间的 积分值变化的调相信号
(2)调相信号 矢量长度：恒值 Vm
瞬时相角：在 ct 上叠加按调制信号规律变化的附加相 角 (t) = kpv(t)
5
调相信号表达式 v(t) = Vmcos[ct + kpv(t) +0]
kp ： 比例常数，单位: rad/V
瞬时角频率：即 (t) 的时间导数值为
(t) d d ( tt)c k p d v d Ω t(t)c Δ(t)
3．三种调制方法的基本特性，调频、调相的比较 6
物理量 类型
Vm
调幅信号 Vm0 + kav(t)
(t)
c
(t)
ct + 0
v(t)
[Vm0 + kav(t)]
cos(ct + 0)
调频信号 恒值
c + kfv(t)
ctkf 0tvΩ(t)dt0
Vmcos[ct +
kf
t
0 vΩ(t)dt
+
0]
3
5.1.1 调频信号和调相信号
1．角度调制(调角) (1)调频(FM)：载波信号的频率按调制信号规律变化
(2)调相(PM)：载波信号的相位按调制信号规律变化
两种调制方式均表现为载波信号的瞬时相位受到调变，
故统称为角度调制，简称调角。 调角优点：抗干扰能力强
缺点：频谱宽度增加
2．两种调制信号的基本特性
第 5 章 角度调制与解调电路
概述 5.1 角度调制信号的基本特性 5.2 调频电路 5.3 调频波解调电路 5.4 数字调制与解调电路
频谱变换
概述
1．频谱搬移：振幅调制、解调、混频 2．非线性变换：角度调制与解调
频谱变换电路 频谱搬移电路
功能
输入信号频谱沿频 率轴搬移
频谱非线性变换电路 输入信号的频谱做特定 的非线性变换
地增加。
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频率调制
相位调制
两种已调波均有含义截然不同的三个频率参数：
载波角频率 c ：瞬时角频率变化的平均值。 调制角频率 ：瞬时角频率变化的快慢程度。 最大角频率 m ：瞬时角频率偏离 c 的最大值。
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5.1.2 调角信号的频谱
1．单音调频信号的频谱
单音调制时，两种已调信号中的 (t) 均为简谐波，因
= Vm Jn(Mf ) cos[(c+n)t+0]
载波一般式：v = Vmcos(t) 矢量表示，Vm ：矢量的长度，(t) ：矢量转动的瞬时角
度(类似于圆周运动中的角位移)。
4
(1)调幅信号 矢量长度：Vm0 上叠加调制信号信息；Vm = Vm0 + kav(t)
矢量角频率：恒为 c ，即 (t)0 tcdt0ct0
故，调幅信号表达式为
v(t) = [Vm0 + kav(t)] cos(ct + 0) ka ：比例常数，0 ：起始相角， v(t) ：调制信号电压。
按调制信号的时间导数值规律变化。
(3)调频信号 矢量长度：恒值 Vm
转动角速度：在载波角频率 c 上叠加按调制信号规律 变化的瞬时角频率 (t) = kfv(t) 。调频信号的一般表达式
t
v (t) V m coc t sk f[0 v Ω (t)d t0 ] kf ：比例常数，单位为 rad/sV。
9
(2)调相
① (t) ct + kpVmcos t + 0 ct + Mpcos t + 0
式中， Mp kpVm：调相指数，与 Vm 成正比；
② (t) c- Mp sin t c - msin t 最大角频偏 m Mp kpVm ，与 Vm 成正比。 ③ v (t) = Vmcos(ct + Mpcos t + 0)
式中
n
Jn (M f)2 1 ejM fsi n tejn tdt
是宗数为 Mf 的 n 阶第一类贝塞尔函数，它满足等式
Jn(Mf) = JJnn((MMff))nn为 为偶 奇数 数时 时
因而，调频波的傅里叶级数展开式为
v(t) = VmRe[ J n (Mf)ej(ct+nt+0)]
n
联 系 按调制信号的时间积分值 信号的时间导数值规律变化的
规律变化的调相信号
调频信号
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4．调频与调相指数
设单音调制， v(t) = Vmcos t
(1)调频
① (t) = c + kfVmcos t = c + mcos t
式中： m = 2fm = kfVm ，最大角频偏，与调制信号振
幅 Vm 成正比；
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按调制信号对时间的导数值变化的调频信号
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单音调制时，尽管两种已调信号的 (t) 和 (t) 均为 简谐波，但 m 随 Vm 和 的变化规律不同。
当 Vm 一定， 由小增大时： FM 中的 m ( = kf Vm )不变，而 Mf (= kfVm/ )随
成反比地减小。
PM 中的 Mp (= kpVm)不变，而 m ( = Mp )呈正比