第6章角度调制与解调PPT课件

❖ 相同在于：
❖ (1) 二者都是等幅信号，为高频载波的振幅。
❖ (2) 二者的频率和相位都随调制信号而变化，均 产生频偏与相偏。
❖ 区别在于：
❖ (1) 二者的频率和相位变化的规律不一样。
❖ (2)调频信号的调频指数Mf与调制频率有关，调相 信号的最大频偏与调制频率有关。
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表6-1 调频信号与调相信号时域参数比较
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❖ 6.1从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 调频（FM），是用调制信号控制高频载波的瞬
时频率，使其按调制信号的变化规律变化振幅 保持不变化。
❖ 经过频率调制的载波称为调频波。
❖ 调相（PM），是用调制信号控制高频载波的瞬 时相位，使其按调制信号的变化规律变化，振幅 保持不变化。
❖ 经过相位调制的载波称为调相波。
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❖ 角频率是相位角对时间的变化率，调频和调 相都会产生相位角的变化，所以调频和调相合称 为角度调制。
❖ 通信和广播一般只用调频。
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❖ 无线电广播有调幅广播和调频广播两种方式。
❖ 调幅广播的工作频段为525kHz～26MHz，传送 的语言和音乐的频率范围定为200Hz～4.5kHz。
❖ 调频广播的工作频段为88MHz～108MHz，传 送的语言和音乐的频率范围是100Hz～15kHz，比 调幅广播传送的信号的频率范围宽，所以高、低 音丰富，音色饱满。
❖ n为偶数时，上、下边频分量相位相同；n为奇数 时，上、下边频分量相位相反。
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❖ （2）当M确定后, 各边频分量的振幅随n的增加， 总趋势是减小，但不是单调减小，而有高低起伏， 且有时候会为零。
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❖ 导频制立体声调频广播是一种典型的调频广播制 式。
❖ 图6-1（a）、（b）所示为导频制立体声调频广 播发送系统组成框图和信号频谱。
❖ 主信道信号、副信道信号、导频信号在相加器中 混合组成立体声复合信号，对载波进行频率调制， 经高频功率放大后，由天线发射到空中向接收机传 送。
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（a）发送系统组成框图
❖ 送功率放大器放大后，由扬声器播放。
❖ 在调频发射系统中，立体声复合信号对载波进行 频率调制需要用调频电路；
❖ 在调频收音机中，从调频载波中解调出立体声复 合信号需要用鉴频电路。
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❖ 6.2角度调制与解调原理
❖ 6.2.1调角信号的时域特性
❖ 1. 调频电路和调相电路组成
❖ 频率调制用调频电路来实现，直接调频电路的组 成如图6-3所示。
0 1 0.939 0.765 0.224 -0.261 -0.397 -0.178 0.151
1
0.242 0.440 0.577 0.339 -0.066 -0.328 -0.277
2
0.030 0.115 0.353 0.486 0.364 0.047 -0.243
3
0.020 0.129 0.309 0.430 0.365 0.115
❖ 第6章 角度调制与解调电路 ❖ 本章重点 ❖ 调频和调相信号的数学表示式和波形，频偏、
相偏、调制指数、有效频带宽度的计算； ❖ 变容二极管直接调频电路和间接调频电路的工
作原理和电路组成； ❖ 石英晶体振荡器调频的电路组成； ❖ 斜率鉴频器和相位鉴频器的电路组成。
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❖ 6.1 从导频制立体声调频广播谈起 ❖ 6.2 角度调制与解调原理 ❖ 6.3 调频电路 ❖ 6.4 鉴频电路 ❖ 6.5 数字信号调制与解调 ❖ 6.6 实训
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振荡 器
调制 信号
移相 电路
可变电 抗元件
调相 输出
图6-4 调相电路组成框图
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图6-5 调频信号波. 形及瞬时频率偏移
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图6-6 调相信号的波形. 和瞬时角频率偏移
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❖ 4. 调频信号与调相信号时域特性的比较
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0.003 0.034 0.132 0.281 0.391 0.358
5
0.007 0.043 0.132 0.261 0.362
6
0.001 0.011 0.049 0.131 0.246
7
0.003 0.015 0.053 0.130
8
0.004 0.018 0.057
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❖ （1）调角信号由载频分量fc和无穷多组上、下边 频分量组成，这些频率分量的频率为fc±nF，振幅 为Ucm Jn(M)，式中n=0，1，2，…。
时域参数
调频信号
调相信号
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❖ 图6-7给出了宗数为M的n阶第一类贝塞尔函数曲 线，表6-2给出了M为几个离散值时的贝塞尔函数值。
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图6-7 宗数为M的n阶第一. 类贝塞尔函数曲线图
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表6-2 宗数M为几个离散值时的贝塞尔函数值
Jn(M) n
Jn(0) Jn(0.5) Jn(1) Jn(2) Jn(3) Jn(4) Jn(5) Jn(6)
❖ 在振荡器电路中附设可变电抗元件，用调制信号 控制可变电抗元件的电抗值，使之随调制信号变化
规律变化，从而使振荡器的振荡频率随调制信号的
变化规律变化，达到调频的目的。
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调制信号
可变 电抗 元件
振荡 器
图6-3 调频电路组成框图
调频 输出
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❖ 调相电路的组成如图6-4所示。
❖ 在振荡器振荡信号产生后，在其输出端附设可变 电抗元件移相电路，用调制信号控制可变电抗元件 的电抗值，使之随调制信号变化规律变化，从而使 移相电路的移相值随调制信号的变化规律变化，达 到对振荡器振荡输出信号调相的目的。
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❖ 鉴频输出信号送到双声道立体声恢复电路后 分为3路。
❖ 一路由低通滤波器取出L+R信号， ❖ 另一路由带通滤波器取出L-R双边带调幅信号， ❖ 第三路有调谐电路取出19kHz导频信号。
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❖ 导频信号2倍频为38kHz副载波，对L-R双边带 调幅信号同步检波，取出L-R信号。
❖ L+R信号和L-R信号送入矩阵电路加减运算输出 L左声道信号和R右声道信号。
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（b）复合信号频谱
图6-1 导频制调频立体声广播发送系统组成与信号频谱
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❖ 调频广播接收机即调频收音机，由天线、FM 接收电路、双声道立体声恢复电路、功率放大器 和扬声器组成，如图6-2所示。
❖ FM接收电路包括高频放大、混频、中频放大、 鉴频等电路。
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图6-2 调频广播接收机电路组成