角度調制和解調

（anglemodulationanddemodulation

）休息1休息2任意正弦波信號：

其中：,總相角，振幅，角頻率，為初相角如果利用調制信號去控制三個參量中的某個，可產(chǎn)生調制的作用:amphitudemodulationAM:frequencymodulationFM:phasemodulationPM:角度調制AM調制方式中AMDSB屬于頻譜線性搬移電路,調制信號寄生于已調信號的振幅變化中FMPM調制方式中：屬于頻譜的非線性搬移電路,已調波為等幅波,調制信息寄生于已調波的頻率和相位變化中

SSB6.1概述休息1休息2FM，PMω從已調波中檢取出原調制信號的過程稱為解調(AM)振幅解調——檢波

(FM)頻率解調——鑒頻detection(frequencydiscrimination)(PM)相位解調——檢相(phasedetection)AMωωωωωωωω休息1休息2當進行角度調制（FM或PM）后,其已調波的角頻率將是時間的函數(shù)即。可用右圖所示的旋轉矢量表示ω(t)t=tω(t)t=0實軸設旋轉矢量的長度為,且當t=0時，初相角為，t=t時刻，

矢量與實軸之間的瞬時相角為，顯然有：而該矢量在實軸上的投影：6.2調角信號的分析

一.調角信號的分析與特點1.瞬時頻率和瞬時相位（instantaneousfrequencyandphase）如果設高頻載波信號為：休息1休息2

調制信號：（1）調頻FM：由于已調波頻率隨調制信號線形變化，則有：其中：①:載波角頻率，F(xiàn)M波的中心頻率.②：調頻靈敏度，

單位調制信號振幅引起的頻率偏移

.③,瞬時頻率偏移（簡稱頻偏）,寄載了調制信息，表示瞬時頻率相對于載波頻率的偏移.④最大頻偏另外，由瞬時頻率與所對應的瞬時相位的關系，若設

則有：

其中：⑤：瞬時相位偏移，

2.調頻信號與調相信號的數(shù)學表示：設：載波：⑥最大相位偏移：一般令

，稱為FM波的調頻指數(shù)，于是一般調頻信號的

數(shù)學表達式：

所以有：

注意：與AM波不同，mf一般可大于1，且mf

越大，抗干擾性能

越好，但頻帶越寬。

對于單一頻率調制的FM波，由于

由于已調波的相位隨調制信號線形變化，則有：其中：①：為載波的相位角。

②：調相靈敏度，

，單位調制信號振幅引起的相位偏移.③：瞬時相位偏移，即相對于

的偏移量。2．相位調制：④最大相位移：

（調相指數(shù)）另外，由瞬時相位與所對應的瞬時頻率之間的關系，可得：式中：⑤

；PM波瞬時頻偏⑥最大頻偏:PM波的表達式為：

對于單一頻率調制信號

的PM波：

如果設載波：

，調制信號：

FM波

PM波(1)瞬時頻率：

3.調頻信號與調相信號的比較(2)瞬時相位：

(3)最大頻偏

(4)最大相位：

(5)表達式:

討論：（1）一般調角信號的表達式：mpΔωmΔωmΩmfΩ（2）FM波：（3）PM波：可以看出調相制的信號帶寬隨調制信號頻率的升高而增加，而調

頻波則不變，有時把調頻制叫做恒定帶寬調制。（3）調頻波的波形休息1休息2如果用m代替mf或mp，把FM和PM信號用統(tǒng)一的調角信號來表示且令，則單位頻率調制的調角信號的表示式可統(tǒng)一表達成為：

（利用三角公式：

可展開成以下級數(shù)：6.2.3調角信號的頻譜與帶寬

式中：稱為第一類Besselfunction，當m，n一定時，

為定系數(shù)，其值可以由曲線和函數(shù)表查出。所以：又利用三角函數(shù)積化和差公式：休息1休息2所以上式最終可表示為：

討論：在單一頻率信號調制下，調角信號頻譜具有的特點：

1FM/PM信號的頻譜由載頻

和無限對上，下邊頻分量

組成.

其中：

分量：

，其大小決定于m

:上,下邊頻分量

,與m和n的大小有關。ωo-ΩΩΩωFM/PM的頻譜ωo+Ωωoωo+2Ωωo+3Ωωo+4Ωωo-2Ωωo-3Ωωo-4ΩΩωoω調制信號uΩ載波uo一般有

:2由第一類Besselfunction的性質：

所以有:

各邊頻分量與載頻分量之間的頻率間距為nΩ

，且當n為偶數(shù)時，上下邊頻分量符號相同，而當n=奇數(shù)時，上下邊頻分量符號相反。

凡是振幅小于未調載波振幅的10%—15%的邊頻分量可以忽略不計。

實際上可以把調角信號認為是有限帶寬的信號，這取決于實際應用中允許解調后信號的失真程度。

工程上有兩種不同的準則：

(1)比較精確的準則：FM信號的帶寬包括幅度大于未調載波振幅1%以上的邊頻分量，即如果在滿足上述條件下的最高邊頻的次數(shù)為n

max，則FM信號的帶寬為BFM=2nmax

Ω

或BFM=2nmaxF，其中利用B

e

s

s

e

lfunction可得近似公式:(2)常用的工程準則：

由Besselfunction可得BFM=2(mf+1)F在實際應用中也常區(qū)分為：休息1休息22．調頻信號的帶寬

對有限頻帶的調制信號，即F=

F

min—F

max，

調角信號的頻帶為：6.3調頻電路

休息1休息26.3.1實現(xiàn)調頻、調相的方法

6.3.2變容二極管直接調頻電路

6.3.3晶體振蕩器直接調頻電路

6.3.4間接調頻電路

由相位與頻率之間的關系：

在同一調制信號

的控制下，形成的FM波和PM波的表達式為：以上的過程為直接調頻或直接調相

6.3調頻電路

仿真休息1休息26.3.