北京邮电大学通信电子线路第4章调制、解调与变频电路(3)唐恬

1、通信电子电路调制、解调与变频电路(3)北京邮电大学信息与通信工程学院唐 恬2009-2010学年第2学期2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)2本次教学内容o 4.2 角度调制与解调n 4.2.54.2.6节(鉴频与鉴相)2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)3本次教学重点o 理解电路框图、原理即可2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)44.2.5 鉴频原理及电路概述o FM、PM属于非线性频谱搬移，不能简单以乘法器实现鉴频、鉴相o 主要的鉴频电路：n 斜率鉴频、相位鉴频、脉冲计数式鉴频n 锁相环鉴频o

2、鉴频器指标：n 灵敏度：n 线性范围n 非线性失真0offvf2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)54.2.5 鉴频原理及电路斜率鉴频器：单失谐回路(1)o 斜率鉴频器工作原理：利用LC谐振回路阻抗随频率变化的特性，对调频波进行调频调幅变换，得到调频调幅波，再进行振幅检波，得到解调信号n 调频调幅变换特性取决于谐振特性曲线的斜率2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)64.2.5 鉴频原理及电路斜率鉴频器：单失谐回路(2)o 例题：对单失谐回路斜率鉴频器，为增大线性鉴频范围，应_回路Q值，此时鉴频灵敏度_2009-2010学年第2学期

3、通信电子电路调制、解调与变频电路(3)74.2.5 鉴频原理及电路斜率鉴频器：双失谐回路(1)o 两个对称电路的区别在于：01002fffo 请定性绘出各点电压波形o 双失谐回路的鉴频特性：2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)84.2.5 鉴频原理及电路斜率鉴频器：双失谐回路(2)o 利用第二章知识确定v1、v2对vs的关系o 了解标红各部分电路的作用2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)94.2.5 鉴频原理及电路相位鉴频器o 相位鉴频：对FM信号移相后和原FM信号一起通过相应检波电路得到解调信号n 乘积型相位鉴频器(在4.2.6

4、节再介绍)n 振幅检波型相位鉴频器2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)104.2.5 鉴频原理及电路振幅检波型相位鉴频器(1)o 电路的关键即是在于 间的相位关系1212DVVV2212DVVV12VV、2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)114.2.5 鉴频原理及电路振幅检波型相位鉴频器(2)o 双耦合谐振回路调谐在调频波中心频率f0n f=f0时， 超前 90度n ff0时， 超前 ？度n ff0时， 超前 ？度2V1V2V1V2V1V2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)124.2.5 鉴频原理

5、及电路振幅检波型相位鉴频器(3)o 振幅检波型相位鉴频器的鉴频特性曲线与_鉴频器的鉴频特性曲线类似：o 相位鉴频器的优点：线性较好，灵敏度较高，电路简单o 相位鉴频器的缺点：工作频带较窄o 相位鉴频器能否克服寄生调幅？2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)134.2.5 鉴频原理及电路比例鉴频器o 比例鉴频器和相位鉴频的原理框图一致o 电路区别：o 由输出信号表达式可见n 比例鉴频器输出电压为相位鉴频器的一半，也即灵敏度降低n 比例鉴频器在实现鉴频功能的同时可以克服寄生调幅12431()2211/ooDDVVVVVV2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、

6、解调与变频电路(3)144.2.5 鉴频原理及电路脉冲计数式鉴频器o 脉冲计数式鉴频器的要点：n 利用FM信号在单位时间段内的脉冲数可以区别高、低频n 低通滤波等效时域求和（平均）o 脉冲计数式鉴频器的优、缺点及其实际电路请自行阅读教材2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)154.2.6 鉴相器原理及特性(1)o 利用乘法器完成鉴相的原理框图如下，两个输入信号同频不同相时，输出电压将与输入信号的相位差呈某种关系o 输出信号与输入信号究竟呈什么关系？o 依据以上框图，怎么具体实现鉴相器？2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)164.2.

7、6 鉴相器原理及特性(2)o 两个输入信号均为小信号时：( )cosxxmv tVt( )cos()yymv tVt1( )coscos()coscos(2)2oxmymxmymv tkVt VtkV Vto 通过低通滤波器后：1cos2opxmymvkk V Vo 可见鉴相特性呈余弦性质：n 这是我们需要的鉴相特性吗？n 如何保证线性鉴相？2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)174.2.6 鉴相器原理及特性(3)o vx(t)为大信号(如等幅方波)、vy(t)为小信号时：44( )cos() coscos33oxmymv tkV Vttto 通过低通滤波器后：

8、2cosoxmymvkV Vo 可见此时鉴相特性仍然近似呈余弦性质o 只考虑一次谐波：2( )coscos(2)oxmymv tkV Vto 由之前两种情况的分析可以看出：乘法器构成的同步检波器可以看作是乘法器完成鉴相功能的特例2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)184.2.6 鉴相器原理及特性(4)o vx(t)、 vy(t)均为大信号(如等幅方波)时：o 通过乘法器及低通滤波器后，保留其直流分量：21,023 ,2xmymoxmymkV VvkV Vo 此时鉴相特性是线性的：2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)194.2.6 鉴相器原理及特性(5)o 依据前述分析，如何构成实际鉴相器？o 依据前述分析，如何构成乘积型相位鉴频器？n 关键在于以移相网络构成具有同一调频变化规律，而在不同频率上具有不同相位差的信号n 例如采用调谐在FM波中心频率的并联谐振回路作为移相网络2009-2010学年第2学期通信电子电路调制、解调与变频电路(3)204