第5章角度调制与解调电路 第5章角度调制与解调电路 5.3调频波解调电路 53.1限幅鉴频实现方法概述 532斜率鉴频电路 53.3相位鉴频电路
第 5 章 角度调制与解调电路 5.3.1 限幅鉴频实现方法概述 5.3 调频波解调电路 5.3.2 斜率鉴频电路 5.3.3 相位鉴频电路
第5章角度调制与解调电路 5.3调频波解调电路 1.概念 频率检波(鉴频):调频波的解调 相位检波(鉴相):调相波的解调 2.作用 从已调波中检出反映在频率或相位变化上的调制信号。 鉴频鉴相采用的方法不尽相同,本章重点讨论调频波的 解调—鉴和频。 3.特点 限幅与鉴频一般联用—统称限幅鉴频器
5.3 调频波解调电路 1．概念 频率检波(鉴频)：调频波的解调 相位检波(鉴相)：调相波的解调 2．作用 从已调波中检出反映在频率或相位变化上的调制信号。 鉴频鉴相采用的方法不尽相同，本章重点讨论调频波的 解调——鉴和频。 3．特点 限幅与鉴频一般联用——统称限幅鉴频器
第5章角度调制与解调电路 在调频接收机中,因多种原因(如频率特性不均、干扰 等)会导致调频信号振幅发生变化。鉴频时,上述寄生调幅 会反映在输出解调电压上,产生解调失真。 解决办法—在鉴频前加限幅器
在调频接收机中，因多种原因(如频率特性不均、干扰 等)会导致调频信号振幅发生变化。鉴频时，上述寄生调幅 会反映在输出解调电压上，产生解调失真。 解决办法——在鉴频前加限幅器
第5章角度调制与解调电路 5.3.1限幅鉴频实现方法概述 、鉴频电路性能要求 1.功能 将输入调频信号的瞬时频率变换为相应解调输出电压。 2.鉴频特性 描述随瞬时频偏(-的变)蚕器 化特性,如图5-3-1所示。 3.鉴频跨导 鉴频特性原点处的斜率 Ovo O(∫-f 单位Hz。 Sυ越大,鉴频器将输入瞬时频偏 2e/max 变换为输出解调电压的能力越强。 图5-3-1鉴频特性
5.3.1 限幅鉴频实现方法概述 一、鉴频电路性能要求 1．功能 将输入调频信号的瞬时频率变换为相应解调输出电压。 2．鉴频特性 描述 vO 随瞬时频偏 (f - f c ) 的变 化特性，如图 5-3-1所示。 图 5-3-1 鉴频特性 3．鉴频跨导 鉴频特性原点处的斜率 c ( ) c O D f f f f v S = - = 单位 V/Hz。 SD 越大，鉴频器将输入瞬时频偏 变换为输出解调电压的能力越强
第5章角度调制与解调电路 4.对鉴频电路性能要求 ①通频带大于调制信号的最高频率Ωmx。在传输视频 信号时,还必须满足相位失真和瞬变失真的要求。 ②大的鉴频跨导SD ③满足线性和非线性失真的要求。 鉴频的实现方法 ①利用反馈环路(例如锁相环)实现鉴频(第5章) ②利用波形变换—将输入的调频信号进行特定的波 形变换,使变换后的波形含有反映瞬时频率变化的平均分 量。再通过检波、低通滤波器输出所需的解调电压 方法:三种
4．对鉴频电路性能要求 ① 通频带大于调制信号的最高频率 max。在传输视频 信号时，还必须满足相位失真和瞬变失真的要求。 ② 大的鉴频跨导SD ③ 满足线性和非线性失真的要求。 二、鉴频的实现方法 ① 利用反馈环路(例如锁相环)实现鉴频(第 5 章) ② 利用波形变换 —— 将输入的调频信号进行特定的波 形变换，使变换后的波形含有反映瞬时频率变化的平均分 量。再通过检波、低通滤波器输出所需的解调电压。 方法：三种
第5章角度调制与解调电 (1)斜率鉴频器 ①将输入调频波通过具有合适频率特性的线性网络, 使输出调频波的振幅按照瞬时频率的规律变化。 ②通过包络检波器输出反映振幅变化的解调电压。 线性网络 包络 vs(r)频率-振幅 检波器 图5-3-2斜率鉴频器的实现模型 L() sm/(t)v2(0) Oc@)0 图5-3-15单失谐回路斜率频器
(1)斜率鉴频器 ① 将输入调频波通过具有合适频率特性的线性网络， 使输出调频波的振幅按照瞬时频率的规律变化。 ② 通过包络检波器输出反映振幅变化的解调电压。 图 5-3-2 斜率鉴频器的实现模型 图 5-3-15 单失谐回路斜率频器
第5章角度调制与解调电路 非线性变换网络 限幅器“微分网络 脉冲 低通 Vs 形成电路 滤波器」以 图5-3-5脉冲计数式鉴频器的组成方框及其各部分波型 调频电压→限幅器→调频方波→微分电路→微分脉冲→ 脉冲形成电路→调频方波→一低通滤波器→解调电压
图 5-3-5 脉冲计数式鉴频器的组成方框及其各部分波型 调频电压→ 限幅器 →调频方波→微分电路→微分脉冲→ 脉冲形成电路 →调频方波→低通滤波器→解调电压
第5章角度调制与解调电路 (2)相位鉴频器 ①将输入调频波通过具有合适频率特性的线性网络,使 输出调频波的附加相移按照瞬时频率的规律变化。 ②相位检波器将它与输入调频波的瞬时相位进行比较, 检出反映附加相移变化的解调电压。 线性网络 相位 vs(t) 频率一相位 检波器 vo(1) 图5-3-3相位鉴频器的实现模型 (3)脉冲计数式鉴频器 ①调频波通过非线性变换网络变成调频等宽脉冲序列。 ②由低通滤波器输出反映平均分量变化的解调电压。 vs(t) 非线性 低通滤波器 变换网络 或脉冲计数器() 图5-3-4脉冲计数式鉴频器的实现模型
(2)相位鉴频器 ① 将输入调频波通过具有合适频率特性的线性网络，使 输出调频波的附加相移按照瞬时频率的规律变化。 ② 相位检波器将它与输入调频波的瞬时相位进行比较， 检出反映附加相移变化的解调电压。 图 5-3-3 相位鉴频器的实现模型 (3)脉冲计数式鉴频器 ① 调频波通过非线性变换网络变成调频等宽脉冲序列。 ② 由低通滤波器输出反映平均分量变化的解调电压。 图 5-3-4 脉冲计数式鉴频器的实现模型
第5章角度调制与解调电路 、调频信号通过线性网络的响应 线性网络:斜率、相位鉴频的关键 作用:瞬时频率变化-振幅、相移变化 调频波为非简谐波,由众多频率分量组成。 根据线性系统理论,若已知线性网络的频率特性为 A(jo)=A(OJeA 令:F1)=F2(jo)=[2O(对v、v2的傅 里叶变换),-1傅里叶反变换。 当线性网络输入端作用着调频信号v1(O时,它的输出 2()响应为 2(O=F1F2(jo)l=F1F1(jo)(o)(5-3-5) 上述分析十分困难,仅在个别理想情况下才能方便求 解,得出所需结果
三、调频信号通过线性网络的响应 线性网络：斜率、相位鉴频的关键 作用：瞬时频率变化-振幅、相移变化 调频波为非简谐波，由众多频率分量组成。 根据线性系统理论，若已知线性网络的频率特性为 j A ( ) (j ) ( )e A = A 令：F 1 (j)= F [v1 (t)]、F 2 (j)= F [v2 (t)](对 v1、v2 的傅 里叶变换)，F –1——傅里叶反变换。 当线性网络输入端作用着调频信号 v1 (t) 时，它的输出 v2 (t) 响应为 v2 (t) = F -1 [F2 (j)] = F-1 [F1 (j)A(j)] (5-3-5) 上述分析十分困难，仅在个别理想情况下才能方便求 解，得出所需结果
今第5章角度调制与解调电路 等幅调频浪通过理想微分网络的响应特性 个理想的微分网络,其频率特性A(ja)=j A()=Aa>0幅频特性:线性 T PA(O= 2 ①>0相频特性:恒值 A(o) 它的输出响应[由式(5-3-5)]为 v2(t=F-IFIGOAG)]=F-jAoFGjoI 利用傅里叶变换的微分特性 dv,(t) 9(m)k F=joF Go =4(o)y1 dt ,2(t)=f LjA@F gjo)I dv,(t)
1．等幅调频波通过理想微分网络的响应特性 一个理想的微分网络，其频率特性A(j) = jA0 = = 0 2 ( ) ( ) 0 A 0 A A 幅频特性：线性 相频特性：恒值 它的输出响应[由式(5-3-5)]为 v2 (t) = F -1 [F1 (j)A(j)] = F -1 [jA0F1 (j)] 利用傅里叶变换的微分特性 图 5-3-6 ] j (j ) d d ( ) [ 1 1 F t v t F = t v t A t v t A F A v t A F d d ( ) ]} d d ( ) [ j (j )] { [ ( ) [j (j )] 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 2 = = = = F F F F - - -