第7章 频率调制与解调
- 格式:ppt
- 大小:1.70 MB
- 文档页数:75


第七章 思考题与习题7.1 什么是角度调制?解:用调制信号控制高频载波的频率(相位),使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。
7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点,它们有何联系?解:调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化,体现在m f MF ∆=;调频波和调相波的不同点在:调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关,但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比;调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关,但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比;它们的联系在于()()d t t dtϕω=,从而具有m f MF ∆=关系成立。
7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么?解:调角波是载波信号的频率(相位)随调制信号的变化规律线性变化,振幅不变,为等福波;调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化,频率不变,即高频信号的变化规律恒定。
7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽,在传送和放大调频波时,工程上如何确定设备的频谱宽度? 解:工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1,而调角波调制度可以大于1?解:调幅波调制度 M a 不能大于,大于1将产生过调制失真,包络不再反映调制信号的变化规律;调角波调制度可以大于1,因为f fcmmV M k V Ω=。
7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。
其中0ω和0θ均为常数,求其瞬时角频率和瞬时相位解: 瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+,试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。
如果它是调频波或调相波,它们相应的调制电压各为什么?解:()t ϕ∆=21A t ω,()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波,则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比,即()t ω∆=()f k u t Ω=12A t ω,所以调制电压()u t Ω=1fk 12A t ω 若为调相波,则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比,即 ()t ϕ∆=p k u Ω(t )所以调制电压()u t Ω=1pk 21A t ω 由此题可见,一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波,关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号:与调制信号成正比为调相波,与调制信号的积分成正比(即瞬时频率变化与调制信号成正比)为调频波。
实验三频率调制与解调一、实验目的1、理解频率调制的定义及调频波的实质;2、了解如何用电压控制振荡器(VCO)产生调频信号;3、了解两种调频波解调的方法,即用锁相环路PLL (Phase lock loop)来鉴频和用脉冲计数式鉴频。
二、实验原理调频信号的时域表达式为:s FM(t)=Acos[ωc t+K f∫m(t)dt]式中,K f为频偏常数(调制常数),表示调频器的调制灵敏度,单位为rad/(V·s)。
调频信号的最大频率偏移:ΔωFM=K f∣m(t)∣max调频信号的最大相位偏移(又称调频指数):βFM=ΔθFM= K f∣∫m(t) dt∣max直接产生调频信号的方法之一是设计一个振荡器,使它的振荡频率随输入电压而变。
当输入电压为0时(或没有输入信号时),振荡器产生一频率为f c的正弦波,可看着载波信号。
当输入基带信号的电压变化时,该振荡频率作相应变化。
称这样的振荡器为电压控制振荡器(V oltage Controlled Oscillator)。
用VCO产生FM信号的原理如图3-1(a)所示。
图3-1(b)显示当输入信号为正弦波的FM信号波形。
(a) (b)图3-1 用VCO产生FM信号的原理及波形图FM信号的解调有很多种方法,在这个实验中我们将使用过零检测法,其原理如图3-2所示。
FM信号经限幅产生矩形波序列,触发脉冲信号发生器,产生与频率变化相对应的脉冲序列。
这个序列代表了调频波的过零点,也就包含了基带信号的信息,经低通滤波后可还原基带信号。
图3-2 过零检测器图3-3所示为一加到过零检测器输入端的FM信号,和对应的脉冲序列产生器的输出波形。
图3-3 FM波形及对应脉冲序列三、实验设备1、主机TIMS-301F2、TIMS基本插入模块(1)TIMS-148音频振荡器(Audio Oscillator)(2)TIMS-155双脉冲信号产生(Twin Pulse Generator)(3)TIMS-156共享模块(Utilities)(4)TIMS-157电压控制振荡器(VCO)3、计算机4、Pico虚拟仪器四、实验步骤1、将VCO的频率选择置于“L0”状态,此时VCO的输出频率为800Hz ~17kHz。