第五章角度调制与解调电路
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第六章 角度调制与解调
典型例题分析
例1 已知载波频率0f=100 MHz,载波电压幅度Ucm=5V,调制信号
+´=Wttu3102cos)(pt5002cos2´p,试写出调频波的数学表示式 (设最大频偏maxfD为
20kHz)
解:1)+´=Wttu3102cos)(pt5002cos2´p
2)20
10002200002
11=
´´
=
WD
=
ppw
fm,40
5002200002
22=
´´
=
WD
=
ppw
fm
3)根据()tmtUu
fcmcW+=sincosw
4)()
()ttttmtmtu
ff
102sin40102sin20102cos5sinsin102cos5
3822118
´+´+´=W+W+´=
pppp
例2 载频振荡的频率为MHzf
c25=,振幅为VU
cm4=,
(l)调制信号为单频余弦波,频率为HzF400=,频偏为kHzf10=D。写出调频波和调相波
的数学表达式;
(2)若仅将调制信号频率变为kHz2, 其它参数不变,试写出调频波与调相波的数学表达式。
解:1)p2400,400
11´=W=HzF
2),10252,256´´==pw
ccMHzf4102,10´=D=DpwkHzf
3)25
40010000
,25
40010000
11
11==D
===D
=
Ff
m
Ff
m
pf
4)调频波的数学表达式:()ttupp2400sin2510252cos46´+´´=
5)调相波的数学表达式:()ttupp2400cos2510252cos46´+´´=
6)p22000,2
22´=W=kHzF
7)5
200010000
,5
200010000
11
22==D
===D
=
Ff
m
Ff
m
pf
8)调频波的数学表达式:()ttupp2102sin510252cos436´´+´´=
9)调相波的数学表达式:()ttupp2102cos2510252cos436´´+´´=
例3 频率为0f= 10 MHz,最大频移为 fD= 50 kHz,调制信号为正弦波,试求调频波在以下三种情况下的频带宽度(按10%的规定计算带宽)。
第五章 角度调制与解调电路
§5-1 概述
一、角度调制的基本特性
1.调制的涵义
任意一高频信号,例如vc(t)=Vcmcosωct
若称为调幅 (AM)
称为调频 (FM)
称为调相 (PM)
其中调频和调相统称为调角。
2.角度调制的基本特性
1)在时域中的变化规律
i)一般表达式
FM:
PM:
ii)单音调制时调角波表达式
FM:
(最大角频偏)
(调频波的调制指数)
PM:
iii)结论(FM与PM波形对比)
◆ FM与PM的共同点
a)均是等幅波
b)表示式均用,和,,描述:角频率平均值Ω :瞬时角频率变化的速度:瞬时角频率偏离中心频率的最大值
◆FM与PM的不同点
a)FM:
b)PM:
◆ 紧密联系
2)在频域中的变化规律
调频的实质是——实现频谱的非线性搬移
i)实现频谱非线性搬移
◆
◆ 中n为阶数,为宗数
若n=0, 为载波分量 若n≠0,为
无穷多对边带分量
所以调频是表现频谱的非线性搬移。
ii)频带宽度
实际频带宽度
有效频带宽度(Hz)
时为窄带调频,
时为宽带调频,
3)能量关系
(载波功率)
说明:调频波平均功率恒等于载波功率。
若变化,仅仅是各个分量的能量发生变化,而保持总的平均功率不变。 d§5-2 变容二极管的直接调频
用调制信号控制高频信号频率,使频率随调制信号作线性变化的过程。
一、变容管全部接入振荡回路(理想直接调频)
1.理想振荡回路
等效回路
振荡回路由L、构成,为高频耦合电容,
为高频扼流圈,为高频旁路电容
2.实现理想直接调频的条件
● 条件分析
● 结论
◆ 实现理想直接调频的条件:n =2 ◆ 最大角频偏
◆ 致命的缺点:中心频率不稳定
§5-3 变容二级管的间接调频电路
第五章 角度调制与解调电路
教学要求:
1. 掌握调频、调相信号的特点(时域、频域和功率)及它们之间的区别;
2. 掌握变容管直接调频电路的组成原理及其性能特点;
3. 掌握间接调频电路的工作原理,了解变容管间接调频电路的组成原理;
4. 掌握斜率鉴频器,相位鉴频器、脉冲计数式鉴频器的工作原理,熟悉相位鉴 频器的性能特点;
5. 本章 5.4 节根据教学需要作为扩充内容。精品文档
教学内容:
角度调制及解调电路属于频谱非线性变换电路,它们的实现方法与上一章讨论的频谱搬移电路 有所不同。
§ 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
频率调制和相位调制是广泛应用的两种基本调制方式。其中,频率调制简称调频( FM),它是
使载波信号按调制信号规律变化的一种调制方式; 相位调制简称调相(PM),它是使载波信号的相
位按调制信号规律变化的一种调制方式。两种调制方式都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。
载波信号 V =V mCOS © ( t)
在矢量式中,Vm是矢量的长度,© (t)是矢量转动的瞬时角度
作为调幅信号,相应的矢量长度是在VmO上叠加按调制信号规律变化,而矢量的转动角速度(角
t
频率)为恒值CDc,即卩 Vm=VmO+kaV Q (t)、申(t) = J。⑷Cd +化 却成+申。
式中,ka为比例常数,©0为起始相角,V Q (t、为调制信号电压;因而相应的调幅信号表示式
为 V(t)二 Vmo kaV「(t)】CO SQ °)
作为调相信号,相应的矢量长度为恒值 Vm,而矢量的瞬时相角在参考值Ctct上叠加按调制信
号规律变化的附加相角二(t)二 kpV,. ](t),即卩「(t)二・ct :(t) •「0 二 ct ■ kpV, ](t) 「0
式中,kp为比例常数;因而相应的调相信号表示式为V(t)二Vm cos[ ct • kpV^tp o]
1 金 陵 科 技 学 院 信 息 技 术 学 院
«高频电子线路» 教学大纲
适用专业:通信工程、电子信息 课程编号:0806205097
总学时数:48学时
一、本课程的性质, 任务和基本要求:
性质: 必修课
任务:使学生掌握通信电子线路的基本分析方法和基本部件的工作原理,为后续专业课程打下基础。
基本要求:掌握无线通信设备基础理论知识及典型电路原理,通过与实践课程的紧密配合,在提高对理论理解的同时,增强分析解决实际问题的能力。
二.教学内容: 理论总学时:40学时
绪 论
本课程以通信系统为主要研究对象,讨论无线电技术设备和系统中的高频放大,振荡,频率变换等电子线路的基本原理和应用。
本课程包含以下内容:高频小信号放大器,高频功率放大器,正弦波振荡器,混频器,调制与解调电路等;本课程重原理,应用性强,学生应认真对待实验。
要点:1、无线电波段的划分:粗略了解中波,短波,超短波及微波的频段范围;
2、电波传播速度c,频率f,波长λ三者关系:c=λf;
3、了解无线电波三种传播方式:沿地面传播(地波),直线传播(直线波),依靠电离层传播(天波);了解中长波;短波,超短波,微波各自的传播方式及应用场合;
4、了解无线通信系统的基本组成框图及各部分作用;
5、了解调制的概念;为什么要调制;如何调制(即有哪三种调制方式);
6、了解模拟通信的发送设备和接收设备的组成框图及各部分作用;
7、超外差接收机的基本组成框图及各部分作用。
重点:1、电波传播速度c,频率f,波长λ三者关系:c=λf
2、无线电波三种传播方式:沿地面传播,直线传播,依靠电离层传播;中长波;短波,超短波,微波各自对应的传播方式;
3、无线通讯系统的基本组成框图及各部分作用;
4、调制的概念:为什么要调制,调制的三种方式;
三种信号概念:基带信号、载波信号、已调波信号的含义。