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广东工业大学:《通信电路与系统》课程教学资源(课件讲义)第七章 角度调制与解调电路 第一节 调频信号和调相信号

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目录 7.1 调频信号和调相信号 7.4 鉴频方法 72 频率调制 7.5 相位鉴频器 7.3 相位调制 7.6 比例鉴频器

7.1 调频信号和调相信号 7.2 频率调制 7.3 相位调制 目录 7.4 鉴频方法 7.5 相位鉴频器 7.6 比例鉴频器

)7.1调频信号和调相信号 u。=Um cos(at+p) AM:Amplitude Modulation △Uam=Kua(t) △o。=Ku(t) FM:Frequency Modulation △p=Kuo(t) PM:Phase Modulation o()=d@1+o) dt

7.1 调频信号和调相信号 AM:Amplitude Modulation FM:Frequency Modulation PM:Phase Modulation Ucm  Ku t    Ku t uc Ucm cosC t    c  Ku t   d  0 t  t dt     

)7.1调频信号和调相信号 7.1.1时域表达式和参数 1.调频信号FM 载波:u。=Um cos(t+p) △oc=kr4n=kUom cos2t=△0 cos2t 调制信号:4n=Um cos2t 瞬时频率:D(t)=0c+△0c=0c+△0mc0s2t oc:载波中心频率 △wn=kUon 最大频偏 p0=了'o)h=了oc+k“ay=∫了pc+ocos2th =了a+e.r=4a8nap =@ct+m sin 2t+Po 调频指数my= o-k(ad) uFM =Um cos(at+m sint+o)

          0 0 cos t cos sin sin t t t C f Ω C f m t m C m C C f t t dt k u dt k U Ω dt Ωt dt t Ωt Ω t m Ωt                                7.1.1 时域表达式和参数 1. 调频信号FM 载波: 调制信号: 瞬时频率: 载波中心频率 最大频偏 调频指数   cos C C C m  t       t : C uFM Usm cosC t  mf sint   0  uc Ucm cosC t    cos cos C f f m m  k u k U t  t          m f m   k U    m f m f k U m rad Ω Ω     cos t m u U  7.1 调频信号和调相信号

父7.1调频信号和调相信号 △oc=ku(t) =k Uom cost =△0mc0s2t ω(t) @(1)=@c+A@c Wc =0c+△0ncos2t 0 UFM=Um cos(at+m singt+o) 调频信号波形

  cos cos C f f m m k u t k U t t              cos C C C m t t             uFM Usm cosC t  mf sint   0  7.1 调频信号和调相信号

>7.1调频信号和调相信号 △oe=ky2(t) 个mf,△wm mf,△wm mf △on=k,Uon mf oa_kUam △Um m= 2 Q 0 Uom uEM =U cos(@t+m sinst+o) 4rw=3cos(2π.101+0.4sin2π10t) 4=2cos2π-10t() m=0.4 △0m=0.8π.103 (1)UoM =4V mr:0.4-→0.8 △0m=1.6m.103 F=5kHz (2)UaM =2V mr:0.4-→0.8 △0m=0.8π.103

uFM Usm cosC t  mf sint   0  (1) 4 UM  V (2) 2 UM  V 0.4 mf  0.4 0.8 mf:  C  kf u t m f m f k U m         6 3 3cos 2 10 0.4sin 2 10 FM u    t    t   3 u  2cos 2 10 t V m f m   k U  F  5kHz 3 0.8 10  m    0.4 0.8 mf:  3 1.6 10  m    3 0.8 10  m    7.1 调频信号和调相信号

父7.1调频信号和调相信号 2.调相信号PM △p(t)=kpo kp为调相比例常数,单位为rad/V △p(d)的最大值:mp=k,Uom调相指数,单位rad P(1)=@t+Po+Ap(1)=@t+k ug+po=@t+@p cos2#Po 瞬时频率: ol0)=do0-o。-o,simQr 最大频偏,即绝对最大频偏 dt △0m=mp2=kpU on2 m,=,U=4 Ω upM =Um cos(@1+mp cosI+o)

2. 调相信号PM kP为调相比例常数,单位为rad/V 的最大值: 瞬时频率: 调相指数,单位rad 最大频偏,即绝对最大频偏   P  t k u    m mP P m k U       uPM Usm cosct  mp cost   0   t mP P m  k U    0   0 0 cos c c p c p  t  t    t  t  k u   t  Ωt     sin C P d t t t dt        m mP P m     k U   7.1 调频信号和调相信号

)7.1调频信号和调相信号 △p(t)=k,4n p(t)=0t+△0 do(t) Wc o(t)= dt upy =Um cos(@ct+mp cosst+o) 调相信号波形

uPM Usm cosC t  mP cost   0    d t t dt      C  t  t     P  t k u    7.1 调频信号和调相信号

父7.1调频信号和调相信号 个mp,△wm 个mf,△wm △on=kUon △m △m mp=kpU om Vom 调相信号△om、mp与Unm、2的关系 w=5cos(2π-101+3cos2π.101) (1)=2x10+3cos2z10 a(0 d90-2z-10-6r-l03.sin2r.10 dt u2(t)=UoM cos:2π.l0t FM 4n()=Uow sin2π.l0t PM

FM 调相信号Δωm、mp与UΩm、Ω的关系 PM m f m   k U  mp p m  k U      6 3 3 2 10 6 10 sin 2 10 d t t t dt               6 3 u  5cos 2 10 t  3cos2 10 t   3 cos2 10 M u t U  t       3 sin 2 10 M u t U  t       6 3  t  2 10 t  3cos2 10 t 7.1 调频信号和调相信号

)7.1调频信号和调相信号 ug =Uom sint uEM =Usm cos(@t-m cos 2t+) upM =Um cos(@t+mpsin t+) ug =Uomf (t) 调制信号是多频率分量合成的复杂信号 Unm是最大幅度,Ift川s1,代表归一化的波形函数 u-U cosa+o'(y △om=k,Un ups =Usm cos+of () m。=k,'on

uΩ  U Ωm f t 调制信号是多频率分量合成的复杂信号 UΩm是最大幅度,|f(t)|≤1,代表归一化的波形函数 sin Ω Ωm u U t uFM Usm cosct  m f cos Ωt 0  uPM Usm cosct  m p sin Ωt 0  m f m sm cos     k U  t FM c m u U t  f t dt         sm   0 cos PM c p u U t   f t      mp p m  k U  7.1 调频信号和调相信号

父频谱和功率分布 调频信号和调相信号具有相似的频谱结构 设0=0 upM =Um cos(@t+mr sint) .. 称为宗数为m的n阶第一类贝赛尔函 数,由m和n共同决定其取值

调频信号和调相信号具有相似的频谱结构 uFM  Usm cosct  mf sin t   sin U Re U Re c f c f j w t+m sinWt sm jm t j t sm e e e               sin J f jm t jn t n f n e m e         1 sin J 2 f jm t jn t n mf e e d t           称为宗数为mf的n阶第一类贝赛尔函 数,由mf和n共同决定其取值 0 设  0 频谱和功率分布

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