1、通信系统原理教程,第7讲 模拟调制系统之二 通信教研室,第7讲 模拟调制系统之二,2,2018/6/9,本讲内容,概述线性调制非线性调制,第7讲 模拟调制系统之二,3,2018/6/9,3.3.1 基本原理频率的概念：严格地说，只有无限长的恒定振幅和恒定相位的正弦波形才具有单一频率。载波被调制后，不再仅有单一频率。“瞬时频率”的概念：设一个载波可以表示为式中，0为载波的初始相位； (t) = 0t + 0 为载波的瞬时相位 ; 0 = d(t)/dt 为载波的角频率。 瞬时频率： 上式可以改写为：,3.3非线性调制,第7讲 模拟调制系统之二,4,2018/6/9,角度调制的定义：由下式可见，
2、(t)是载波的相位。若使它随调制信号m(t)以某种方式变化，则称其为角度调制。相位调制的定义：若使相位(t)随m(t)线性变化，即令 则称为相位调制。这时，已调信号的表示式为 此已调载波的瞬时频率为： 上式表示，在相位调制中瞬时频率随调制信号的导函数线性地变化。,第7讲 模拟调制系统之二,5,2018/6/9,频率调制的定义：若使瞬时频率直接随调制信号线性地变化，则称为频率调制。这时，瞬时角频率为 及瞬时相位为这时，已调信号的表示式为：上式表明，载波相位随调制信号的积分线性地变化 。相位调制和频率调制的比较：在相位调制中载波相位(t)随调制信号m(t)线性地变化，而在频率调制中载波相位(t)随
3、调制信号m(t)的积分线性地变化。 若将m(t)先积分，再对载波进行相位调制，即得到频率调制信号。类似地，若将m(t)先微分，再对载波进行频率调制，就得到相位调制信号。(图5-18）仅从已调信号波形上看无法区分二者。,第7讲 模拟调制系统之二,6,2018/6/9,角度调制的波形若m(t)作直线变化，则已调信号就是频率调制信号。若m(t)是随 t 2变化，则已调信号就是相位调制信号,(b),(a),第7讲 模拟调制系统之二,7,2018/6/9,3.3.2 已调信号的频谱和带宽设：调制信号m(t)是一个余弦波，用其对载波作频率调制，则载波的瞬时角频率为 上式中，kf = 为最大频移已调信号表示
4、式： 式中， mf / fm为最大频率偏移和基带信号频率之比，称为调制指数mf ，即有：,第7讲 模拟调制系统之二,8,2018/6/9,是一个含有正弦函数的余弦函数，它的展开式为：式中，Jn(mf)为第一类n阶贝塞尔函数，它具有如下性质：故上式可以改写为： 已调信号最终表示式,第7讲 模拟调制系统之二,9,2018/6/9,频谱特点：边频成对大部分功率集中在有限带宽内当调制指数mf 1 时，带宽B： 式中，f 调制频移，fm 调制信号频率。,第7讲 模拟调制系统之二,10,2018/6/9,3.3.3 角度调制信号的产生与接收,返回,一、调频信号的产生1、直接调频法用调制信号直接控制载波振荡
5、器的频率（线性变化）。根据(t)=0+kfm(t)控制LC振荡器的电容变化；用VCO锁相环调制器。2、间接调频法先对调制信号积分，再对载波调相，产生NBFM，再对NBFM倍频得WBFM。,积分,相位调制,倍频,Acos0t,m(t),sNBFM(t),sWBFM(t),第7讲 模拟调制系统之二,11,2018/6/9,二、调频信号的解调,分为相干解调和非相干解调两种。相干解调仅适用NBFM，而非相干解调则适用于NBFM和WBFM两种。1、非相干解调 根据：,FMAM波,第7讲 模拟调制系统之二,12,2018/6/9,第7讲 模拟调制系统之二,13,2018/6/9,2、相干解调对NBFM展开下式:可得：sNBFM(t)=Acosct - A Kfm(t)dt sinct再乘以载波：c(t)= -sin ct得乘法器输出为：sp(t)=-1/2sin2 ct+A/2Kf m(t)dt(1-cos2 ct)经低通取出其低频分量：sd(t)=A/2Kf m(t)dt再经微分得解调输出：mo(t)=AKf/2m(t),BPF,LPF,微分,sNBFM(t),sd(t),sp(t),mo(t),c(t),
