ok高频电路第十四讲

1、作业：作业： 4-1、 4-2、4-3、4-4、4-6 4.3.4 振幅调制波的解调模型及电路4.5 角度调制波的基本特性角度调制波的基本特性4.5.1 4.5.1 瞬时角频率与瞬时相位瞬时角频率与瞬时相位4.5.2 4.5.2 调频波与调相波的数学表达式、最大频移与最大相移调频波与调相波的数学表达式、最大频移与最大相移4.5.3 4.5.3 调角波的频谱及频带宽度调角波的频谱及频带宽度4.4 角度调制与解调角度调制与解调 - 频谱的非线性变换频谱的非线性变换若调制信号为单音余弦波若调制信号为单音余弦波: : cos; cf tVt由于由于调幅信号的振幅与调制信号成线性关系调幅信号的振幅与调制

2、信号成线性关系即有：即有： 1co sco s1co sco sacmccmcmacK VvtVttVVmttma a为调制度，表示载波幅度受调制信号控制的程度为调制度，表示载波幅度受调制信号控制的程度 aac mk VmV常用百分比数表示。常用百分比数表示。4-3 4-3 振幅调制与解调振幅调制与解调n4-3-1普通振幅调制波的基本特性及其数学表达式普通振幅调制波的基本特性及其数学表达式 由于：由于：tcosVtcosmtcosVtcos)tcosm1(VV00a000a0AM 0v 乘法器乘法器 相加器相加器vAMv0v标准标准AM AM 信号的产生原理框图信号的产生原理框图可见可见要完成

3、要完成AMAM调制，其核心部分是实现调制信号与载调制，其核心部分是实现调制信号与载波相乘波相乘 coscoscos11coscos()cos()22cmcacmccmcacmcacmcv tVtm VttVtm Vtm Vt c载波角频率载波角频率c 上边频上边频c 下边频下边频(1cos)cmaVmt为载波的振幅为载波的振幅cmV载波振幅载波振幅12acmm V边频振幅边频振幅max=cmacmVVmV上峰值调幅指数峰值调幅指数m axm inacmVVmV下( )(1cos)mcmaVtVmtmax(1)cmaVVmcmVmin(1)cmaVVm单音调幅波的数学表达式单音调幅波的数学表达式

4、标准调幅波信号标准调幅波信号示波器测试图示波器测试图标准调幅波信号频标准调幅波信号频谱仪测试图谱仪测试图212OTcmPV24aOTmPPPSB上SB下212aavOTOTmPPPPPSB上SB下(3) (3) 上、下边频的平均功率：上、下边频的平均功率： (2) (2) 在调制信号一周期内，调幅信号输出的平均总功率在调制信号一周期内，调幅信号输出的平均总功率 单位电阻上消耗的载波功率：单位电阻上消耗的载波功率： (1)(1)设调幅波传输信号至单位电阻上，调幅波各分量的功率为：设调幅波传输信号至单位电阻上，调幅波各分量的功率为：22111122(cos)()OTaOTaPPmt dtPm 4、

5、 调幅波的功率调幅波的功率 (1cos)cos11coscos()cos()22cmaccmcacacv tVmttVtmtmt 22am载波功率双边带功率42am载波功率单边带功率22222212aaaammmm平均总功率双边带功率2224aamm平均总功率单边带功率(4)(4)边带功率，载波功率与平均功率之间的关系：边带功率，载波功率与平均功率之间的关系： n由于在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带内，由于在普通调幅波信号中，有用信息只携带在边频带内，而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了整个调幅波而载波本身并不携带信息，但它的功率却占了整个调幅波功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪

6、费大，效率低。但功率的绝大部分，因而调幅波的功率浪费大，效率低。但AMAM波调制方便，解调方便，便于接收。如当波调制方便，解调方便，便于接收。如当100%100%调制时调制时(ma=1)(ma=1)，双边带功率为载波功率的，双边带功率为载波功率的1/2,1/2,只占用了调幅波只占用了调幅波 功功率的率的 1/31/3，而当，而当 mma a=1/2=1/2时，时，P POTOT=(8/9)P=(8/9)P0 0对标准调幅信号的分析得出：对标准调幅信号的分析得出：n 从传输信息的角度看，载波分量是多余的，而且它还从传输信息的角度看，载波分量是多余的，而且它还占去了调幅波总功率的一半以上，这对充分

7、利用发射机占去了调幅波总功率的一半以上，这对充分利用发射机功率不利。功率不利。n 由于载波分量的存在有时会对其它信号形成干扰。由于载波分量的存在有时会对其它信号形成干扰。n 从传输信号的角度看，边带有一半是多余的，这对从传输信号的角度看，边带有一半是多余的，这对 节省频率资源不利。节省频率资源不利。解决方案：解决方案：双边带调幅双边带调幅( double sideband DSB)单边带调幅单边带调幅（Single Sideband AM，记为，记为SSB AM）残留边带调幅残留边带调幅（Vestigial Sideband AM，简记为，简记为VSB AM）4.3.2 4.3.2 双边带调幅

8、双边带调幅(DSB)单边带调幅单边带调幅(SSB)电压电压表达式表达式普通调幅波普通调幅波ttmV0a0cos)cos1 (载波被抑制双边带调幅波载波被抑制双边带调幅波ttVm00acoscos单边带信号单边带信号tVm)cos(200a)cos(2(00tVma或波形图波形图频谱图频谱图 0- 0+ 0a21Vm 0- 0+ 0a21Vm 信号信号带宽带宽)2(2)2(22 0- 0+ 三种振幅调制信号三种振幅调制信号n例1：设调制信号f(t)为, 载波频率为10KHZ。试画出相应的DSB和SSB 信号波形图及ma=0.75时的AM的波形图。n 解： （1）DSB的波形4.3.2 双边带调制

9、(DSB)和单边带调制(SSB)2000cos()(tAtfm SD S B (t)t04.3.2 双边带调制(DSB)和单边带调制(SSB)n例1：设调制信号f(t)为, 载波频率为10KHZ。试画出相应的DSB和SSB 信号波形图及ma=0.75时的AM的波形图。 解： （2）SSB的波形)2000cos()(tAtfmtAttttAtSmmSSB)2000102(cos)102sin()2000sin()102cos()2000cos()(444SS S B (t)t04.3.2 双边带调制(DSB)和单边带调制(SSB)n例1：设调制信号f(t)为, 载波频率为10KHZ。试画出相应的

10、DSB和SSB 信号波形图及ma=0.75时的AM的波形图。解： （3）AM的波形)2000cos()(tAtfmttAtSAm40102cos)2000cos(75. 01)(SAM(t)0?1ms按电路特点振幅调制可分为按电路特点振幅调制可分为高电平调制高电平调制：功放和调制同时进行，主要用于：功放和调制同时进行，主要用于AM信号。信号。低电平调制低电平调制：先调制后功放，主要用于：先调制后功放，主要用于DSB、SSB以及以及FM信号。信号。4.3.3 振幅调制电路振幅调制电路ucT1EcT2Ec0uuAMT3低频低频高频高频调幅波调幅波集电极有效动态电源为集电极有效动态电源为：tcosV

11、V)t(vCCCC 集电极调幅电路集电极调幅电路iCRLuC1C2ucC3C4C6C5EcR1LBCBLB1CB12uAM基极有效动态偏压为基极有效动态偏压为tcosVV)t(vV)t(vBOBOBB +VBO-基极调幅电路基极调幅电路)t (v )t(vccicMC1596模拟乘法器电路低电平调幅电路低电平调幅电路1.模拟乘法器振幅调制电路模拟乘法器振幅调制电路RcRcEcVT1VT2VT3 VT4VT5VT6Io 根据差分电路的工作原理根据差分电路的工作原理输出电压：输出电压：TyTxcoTxccccBAoVuthVuthRIVuthRiiRiiiiRiiiiRiiu222)()()()(

12、)()(6534214231 +ux-+uy-+uo-iAiBi2i1i3i4i5i6当输入为小信号并满足：当输入为小信号并满足： TyTyTxTxTyTxUuUuthUuUuthmVUUmVUU2222522522yxyxTcoouKuuuVRIu 242.平方律调幅器平方律调幅器 场效应管具有典型的平方律特性，可用平方律一般特性描述场效应管具有典型的平方律特性，可用平方律一般特性描述.2211120112112 D SSD SSD SSD SSdpppvvviIIIIVVVaa va v01222 =DSSDSSDSSppIIaIaaVV式中；201222221120co( )(cosco

13、s)(coscos)(12cos 2)cos2(1cos 2)2scoscosdcmccmccmccmccmccaitaa VtVtaVtVta VVtaa VtaVta VttVVt 单音调幅的实现：单音调幅的实现：图4-18 平方律调幅器实际的场效应管调幅电路常采用平衡调幅器来抵消许多实际的场效应管调幅电路常采用平衡调幅器来抵消许多组合频率分量。下图是实际电路图组合频率分量。下图是实际电路图 1212 24 (4-33)ddciia va v v斩波调幅斩波调幅斩波调幅就是用载波频率的变化来把连续信号斩成间断信号，再通过中斩波调幅就是用载波频率的变化来把连续信号斩成间断信号，再通过中心频率

14、为心频率为f的带通滤波器取出调幅信号。的带通滤波器取出调幅信号。12( )cos222cos3cos5.35cccS tttt 1222( )coscos3cos5.235acccvf t S tf ttttS(t)若输出滤波器的中心频率为fc,带宽为2F,得到DSB调幅波为提高调幅信号的幅度，还可采用双向斩波 。双向开关函数 双向斩波调幅电路双向斩波调幅电路 ttttSccc5cos543cos34cos4* ttttftvccca5cos543cos34cos4双向开关函数 双向斩波调幅电路双向斩波调幅电路上节内容回顾与扩展上节内容回顾与扩展 ttttSccc5cos543cos34cos

15、4* ttttftvccca5cos543cos34cos42+- +-大载波，小调制！大载波，小调制！（1）uc(t)正半周时，正半周时，V1和和V2导通，导通，V3和和V4截止，截止，V（t)=2f(t) ； uc(t)负半周时，负半周时，V1和和V2截止，截止，V3和和V4导通，导通， V0（t)=-2f(t) 。即输出电压为即输出电压为 2 f(t） uc(t) 0 uo (t) -2 f(t） uc(t) 0uo (t)2 S*(t) 二极管环形斩波调幅电路二极管环形斩波调幅电路 解调是调制的逆过程解调是调制的逆过程，是从高频已调波中恢复出原低频调制信号的过程。，是从高频已调波中恢复

16、出原低频调制信号的过程。从频谱上看，解调也是一种信号频谱的线性搬移过程，从频谱上看，解调也是一种信号频谱的线性搬移过程，是将高频端的信号频是将高频端的信号频谱搬移到低频端谱搬移到低频端，解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于，解调过程是和调制过程相对应的，不同的调制方式对应于不同的解调。不同的解调。振幅调制过程：振幅调制过程： 解调过程解调过程 AMAM调制调制 DSBDSB调制调制 SSBSSB调制调制包络检波包络检波( (非相干）非相干）： 同步检波同步检波（相干）（相干）： 峰值包络检波峰值包络检波平均包络检波平均包络检波 乘积型同步检波乘积型同步检波 叠加型同步检波叠加型同

17、步检波 4.3.4 4.3.4 振幅调制波的解调模型及电路振幅调制波的解调模型及电路一、一、 振幅波的解调模型振幅波的解调模型 1 包络检波包络检波 非线形非线形 电路电路低通滤低通滤 波器波器从已调波中检出包络信息，只适用于从已调波中检出包络信息，只适用于AMAM信号信号 输入输入 AM信号信号检出包络信息检出包络信息图图421 振幅调制波的解调振幅调制波的解调二极管包络检波器的工作原理 它由二极管与它由二极管与RLC并联构成的低通滤波器构成。并联构成的低通滤波器构成。 D:检波二极管，结电容小，检波二极管，结电容小，反向电流小。可选择点接触反向电流小。可选择点接触二极管，肖特基二极管。二极

18、管，肖特基二极管。RL:负载电阻，数值较大，负载电阻，数值较大，低频电流流过时产生低频电低频电流流过时产生低频电压。压。C:负载电容，高频短路和负载电容，高频短路和 滤波。滤波。LdRR10cC条件：条件：VDCC+vRL+充电放电iDvi串联型二极管包络检波器二极管包络检波器的工作原理 ViVcV 电压传输系数（检波效率）、输入电阻和失真。电压传输系数（检波效率）、输入电阻和失真。1) 电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)cmd VmVKam输输入入已已调调波波包包络络振振幅幅输输出出低低频频交交流流电电压压振振幅幅定义：定义：cmVcmaVmmV二极管包络检波器的指标二极管包络检波

19、器的指标n二极管工作在大信号，其特性用通过原点的折线代表二极管工作在大信号，其特性用通过原点的折线代表(忽略导通电压忽略导通电压)，折线，折线的斜率为的斜率为gd。这样假设后，可用折线近似分析法来分析二极管包络检波器。这样假设后，可用折线近似分析法来分析二极管包络检波器。 大信号二极管包络检波器波近似的数学关系证明大信号二极管包络检波器波近似的数学关系证明 0,00,d ddddg v viv二极管包络检波器的近似分析二极管包络检波器的近似分析二极管包络检波器的指标二极管包络检波器的近似分析二极管包络检波器的近似分析LdRR10cC条件：条件：000dddddg vvivcosiicvVtco

20、sccivVmax(cos)(1cos)ddiicdicigVVg V折线近似分析法 折线的斜率为 1/ddgR值很小！值很小！max(cos)(coscos)1coscdddicccicviig VttV0max0()ddcIi1max1()ddcIi max()dndncIi 波形分解系数0()c1()c ()nc级数分解二极管包络检波器的近似分析二极管包络检波器的近似分析?c0max0()sincos(1cos)(1cos)(sincos)ddcccdiccdicccIig Vg V 1(sincos)didcccg VI0(sincos)cdLLdicccvIRR g Vcos(sin

21、cos)cLdccccivR gV133()dcLRR二极管包络检波器的近似分析等幅波输入时大信号包络检波器的效率 cosccdivKVcdivK V输入为等幅波时：cviV133coscos()cddciLvRKVR定值与 成线性关系，称为线性检波1) 电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)vDi D-vCVim 用分析高频功放的折线近用分析高频功放的折线近似分析法可以证明似分析法可以证明cosdK其中，其中，是二极管电流通角，是二极管电流通角，为检波器负载电阻，为检波器负载电阻，d为为检波器内阻。检波器内阻。 d33RR二极管包络检波器的指标二极管包络检波器的指标在几个高频周期内为恒

22、定值(1cos)iaVmt(1cos)coscoscoscosciacicaicvVmtVm Vt直流分量cosicVcoscoscosaicvm VtVt(1cos)cosiiacvVmtt解出来的是调制信号分量振幅值 cosaicVm V如果输入是调幅波，如果输入是调幅波，coscosaicdcaiaiVm VKm Vm V1) 电压传输系数电压传输系数(检波效率检波效率)2) 等效输入电阻等效输入电阻 考虑到包络检波电路一般作为谐振回路的负载，它势必影响回考虑到包络检波电路一般作为谐振回路的负载，它势必影响回路选频特性（路选频特性（Q），下面分析其等效输入电阻），下面分析其等效输入电阻i

23、mimidIVR 其中，其中，Vim是输入高频电压振幅，是输入高频电压振幅， Iim是输入高频电流振幅。是输入高频电流振幅。二极管包络检波器的指标流过二极管的电流是窄脉冲序列，它的级数展开式近似表流过二极管的电流是窄脉冲序列，它的级数展开式近似表示为：示为： (12cos4cos2)davcciItt检波器的输入电阻检波器的输入电阻 1/ididRVI12avIIicVv1122idcidLavVvRRIIcLavvRI利用功率等效可证明！利用功率等效可证明！3) 失真失真 产生的失真主要有：产生的失真主要有：惰性失真；惰性失真；负峰切割失真；负峰切割失真；非线性非线性失真；失真；频率失真。频

24、率失真。 如果检波电路的时间常数如果检波电路的时间常数RC太太大大，当调幅波包络朝较低值变化时，当调幅波包络朝较低值变化时，电容上的电荷来不及释放以跟踪其电容上的电荷来不及释放以跟踪其变化，所造成的失真称作变化，所造成的失真称作惰性失真惰性失真。 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对角线切割失真) )二极管包络检波器的指标 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对角线切割失真) )ttmVt0aomocoscos1)(vtmVtVcos1)(aom调幅波包络调幅波包络 如图所示，在某一点，如图所示，在某一点，如果电容如果电容两端电压的放电速度小于包络的下降两端电压的放电速度小于包络的下降速度速

25、度，就可能发生惰性失真。，就可能发生惰性失真。tmVttVsin)(aomdd包络变化率包络变化率ttCiddCC)(v电容放电电容放电RitCC)(v二极管包络检波器的指标 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对角线切割失真) )放电速率放电速率RCtCitt)()(CCCddvv假定此时假定此时tmVtcos1)(aomCv调幅波包络调幅波包络tmVtVcos1)(aomtmVttVsin)(aomdd包络变化率包络变化率ttCiddCC)(v电容放电电容放电RitCC)(v为避免失真为避免失真1)()(dttdvdttdVAC二极管包络检波器的指标 惰性失真惰性失真( (对角线切割失真对

26、角线切割失真) ) 实际上，调幅波往往是由多个频率成分组成，即实际上，调幅波往往是由多个频率成分组成，即=minmax。为了保为了保证不产生失真，必须满足证不产生失真，必须满足5 . 1maxRC8 . 0am二极管包络检波器的指标如如2max1aLamR Cm为不产生隋性失真的条件为不产生隋性失真的条件 + + v C + rieR RL VC Cc vi D 考虑了耦合电容考虑了耦合电容C Cc c和低放和低放输入电阻输入电阻R RL L后的检波电路后的检波电路负负峰切割失真峰切割失真( (底边切割失真底边切割失真) ) 隔直电容隔直电容Cc数值很大，可认为数值很大，可认为它对调制频率它对

27、调制频率交流短路，电路达交流短路，电路达到稳态时，其两端电压到稳态时，其两端电压VCVim。imimimimLRVrRrVVrRrrRVRrRVieLieieLieieLieL 失真最可能在包络的负半周发生。失真最可能在包络的负半周发生。假定二极管截止假定二极管截止，Cc将通过将通过R和和RL缓慢缓慢放电，相对于高频载波一个周期内，其电压放电，相对于高频载波一个周期内，其电压VCVim将在将在R和和RL上分压。直流负上分压。直流负载电阻载电阻R上的电压为上的电压为二极管包络检波器的指标负负峰切割失真峰切割失真( (底边切割失真底边切割失真) )V i m（1-m）V i mttmVoimico

28、s)cos1(vV R)cos1(tmVimttmVoimicos)cos1(vttmVoimicos)cos1( v)cos1(tmVim)cos1(tmVimV RV RV RV RV R二极管包络检波器的指标 + + v C + rieR RL VC Cc vi D 考虑了耦合电容考虑了耦合电容C Cc c和低放和低放输入电阻输入电阻R RL L后的检波电路后的检波电路imimimimLRVrRrVVrRrrRVRrRVieLieieLieieLieL负负峰切割失真峰切割失真( (底边切割失真底边切割失真) )要避免二极管截止发生，包络幅度瞬时值必须满足要避免二极管截止发生，包络幅度瞬时

29、值必须满足RimVtmVacos1RaimVmV1)0()(/LaLLLieieLieZjZRRrrRrm交、直流负载电阻越悬殊，交、直流负载电阻越悬殊，ma越大，越容易发生该失真。越大，越容易发生该失真。二极管包络检波器的指标 + + v C + rieR RL VC Cc vi D 考虑了耦合电容考虑了耦合电容C Cc c和低放和低放输入电阻输入电阻R RL L后的检波电路后的检波电路二极管包络检波器的指标 和C的选择原则 LR考虑到电压传输系数 和高频滤波能力， 应尽可能大，工程上要求其最小值满足下列条件： dK5 10LcR C为避免惰性失真， 的最大值应满足下列条件： CLRCLR2

30、max1aLamR Cm2max1510aLcamR Cm 非线性失真非线性失真这种失真是由检波二极管伏安特性曲线的这种失真是由检波二极管伏安特性曲线的非线性非线性所引起的。所引起的。 如果负载电阻如果负载电阻R选得足够大，则检波管非线性特性影响越小，它所引选得足够大，则检波管非线性特性影响越小，它所引起的非线性失真即可以忽略。起的非线性失真即可以忽略。二极管包络检波器的指标 + + v C + rieR RL VC Cc vi D 考虑了耦合电容考虑了耦合电容C Cc c和低放和低放输入电阻输入电阻R RL L后的检波电路后的检波电路 频率失真频率失真 如左图所示，检波器中存在检波电容如左图

31、所示，检波器中存在检波电容C和隔直电容和隔直电容Cc两个电容。两个电容。检波电容检波电容C用于用于跟踪调幅波包络变化，隔直电容跟踪调幅波包络变化，隔直电容Cc用于去用于去除载波分量对应的直流输出。除载波分量对应的直流输出。对调制频率对调制频率=minmax，要求检波电容要求检波电容C对对高频载波短路但不能对低频调高频载波短路但不能对低频调制波旁路，隔直电容制波旁路，隔直电容Cc对低频调制波短路。对低频调制波短路。RCmax1LCminR1C二极管包络检波器的指标 + + v C + rieR RL VC Cc vi D 考虑了耦合电容考虑了耦合电容C Cc c和低放和低放输入电阻输入电阻R R

32、L L后的检波电路后的检波电路可以取可以取 1000CpF非线性非线性 电路电路低通低通滤滤 波器波器从已调波中检出包络信息从已调波中检出包络信息，只适用于，只适用于AMAM信号，信号，何种电路同时也可以解调何种电路同时也可以解调DSBDSB信号？信号？ 输入输入 AM信号信号检出包络信息检出包络信息4.3.4 振幅调制波的解调模型及电路 同步检波器用于对载波被抑制的双边带或单边带信号进行解调。同步检波器用于对载波被抑制的双边带或单边带信号进行解调。它的特它的特点是必须外加一个点是必须外加一个频率和相位频率和相位都与被抑制的载波相同的信号。同步检波的名都与被抑制的载波相同的信号。同步检波的名称

33、即由此而来。称即由此而来。 同步检波电路同步检波电路载波信号相位对检波结果的影响载波信号相位对检波结果的影响ttVt11m1coscos)(v)cos()(10mtVt0v)cos()coscos()()(10m11m1tVttVtt0vv)cos(coscos110m1mtttVVcos)2cos(21cos10m1ttVVmtVVtcoscos21)(0m1mv1.1. 乘积检波器乘积检波器 同步检波电路同步检波电路 同步检波电路同步检波电路 本地载波与输入信号载波本地载波与输入信号载波相位相同而频率不同相位相同而频率不同对检波结果的影响对检波结果的影响ttVt11m1coscos)(v)

34、cos()(10mtVt0v)cos()(00mtVt0v10p 本地载波与输入信号载波本地载波与输入信号载波频率相同而相位不同频率相同而相位不同对检波结果的影响对检波结果的影响tVVtcoscos21)(0m1mvttVVtcoscos21)(0m1mv 同步检波电路同步检波电路这种检波方式这种检波方式需要一个与载波同频率同相位的参考信号需要一个与载波同频率同相位的参考信号。若参。若参考信号与载波信号不同频不同相，则会产生失真，使检波性能考信号与载波信号不同频不同相，则会产生失真，使检波性能下降。下降。 频谱的频谱的 线性：线性：幅度调制幅度调制（AMAM）：）：频谱的结构不变。频谱的结构不

35、变。 搬移：搬移： 非线性：非线性：角度调制角度调制（FMFM、PMPM）：）：频谱结构发生变化，频谱结构发生变化， 且调制后的带宽比调制信号的带宽大得多。且调制后的带宽比调制信号的带宽大得多。 频率调制频率调制 （FMFM调频）：高频振荡信号的频率按调制信调频）：高频振荡信号的频率按调制信 号的规律变化（瞬时频率变化的大小与调制号的规律变化（瞬时频率变化的大小与调制 信号成线性关系），而振幅保持恒定的一种信号成线性关系），而振幅保持恒定的一种 调制方式。调制方式。 解调：解调：鉴频或频率检波。鉴频或频率检波。 相位调制相位调制 （PMPM调相）：高频振荡信号的相位按调制信调相）：高频振荡信号

36、的相位按调制信 号的规律变化，而振幅保持恒定的一种调制号的规律变化，而振幅保持恒定的一种调制 方式。方式。 解调：解调：鉴相或相位检波。鉴相或相位检波。 角度角度调制调制4.4 角度调制与解调角度调制与解调 - 频谱的非线性变换频谱的非线性变换调频波的主要指标调频波的主要指标:(1)频谱宽度；频谱宽度；(2)寄生调幅；寄生调幅；(3)抗干扰能力抗干扰能力 角度调制虽然频带利用率不高，但其抗干扰和噪声的能力较强。角度调制虽然频带利用率不高，但其抗干扰和噪声的能力较强。调频波和调相波都表现为相位角的变化，只是变化的规律不同而已。调频波和调相波都表现为相位角的变化，只是变化的规律不同而已。4.4 角

37、度调制与解调AMFM4.5 角度调制波的基本特性4.5.1 瞬时频率与瞬时相位 0limtdtttdt 0000tttt dtt dt 00coscostv tVtVtdt故余弦波也可写成故余弦波也可写成4.5.2 调频波与调相波的数学表达式、频移与相移调频波与调相波的数学表达式、频移与相移 0fvttk vt设调制信号为则有： maxmfk vt最大频偏最大频偏 00000ttftt d tkvtd t调频波瞬调频波瞬时相位为时相位为rad/.fksV为调频灵敏度，单位为 000tfttkvt dt调频波调频波(FM)定义定义:瞬时角频率与调制信号成线性关系。瞬时角频率与调制信号成线性关系。

38、 0tftkvt dt 称为瞬时相移瞬时相移的最大值称为瞬时相移的最大值称为最大瞬时相移，用调频指数最大瞬时相移，用调频指数mf 表示表示: 0maxtffmkvt dt 000costFMfvtVtkvt dt调频调频(FM)波的一般表达式为波的一般表达式为 0max;pppptk vttk vtmk vt相位t瞬时相移为调相指数为瞬时相移的最大值 0pdtdvttkdtdt调相调相(PM)波的瞬时相位与调制信号呈线性关系波的瞬时相位与调制信号呈线性关系pk 为调相灵敏度，单位为rad/V pdvtttkdt为调相波的瞬时频率，瞬时频移为 maxmpdvtkdt最大频移为: 00:cosPM

39、pvtVtk vt调相波的表达式 c o svtVt若调制信号若调制信号调相波为调相波为 0000coscoscoscosPMppvtVtk VtVtmt 0000cossincossinfFMfk VvtVttVtmt 调频波为调频波为maxcosfffmffmkVtdtk Vmk V maxpppmppmk vtk Vmk V (4-81)mm调频和调相波都满足：调频和调相波都满足：这两种调制都表现为这两种调制都表现为高频振荡波的总瞬时相角受到调变高频振荡波的总瞬时相角受到调变，故将它们，故将它们统称为统称为角度调制角度调制(简称调角简称调角) 。4-32 mVm图一定时，、与之间的关系 结论：结论：单音调制时，两种已调信号的单音调制时，两种已调信号的 (t) 和和 (t) 均均为简谐波，但为简谐波，但 m 和和 mf( (或或 mp) )随随 V m 和和 的变化规律不的变化规律不同。当同。当 V m 一定，一定， 由小增大时：由小增大时： FM 中的中的 m 不变，而不变，而 mf 则成反比地减小。则成反比地减小。 PM 中的中的 mp 不变，而不变，而 m 呈正比地增加。呈正比地增加。4.5.3 调角波的频谱及频带宽度 00cos