第六章第一次6.1-1調(diào)角波概述與數(shù)學(xué)表達式

5.1引言與概述5.2振幅調(diào)制原理及特性

5.4調(diào)幅信號的解調(diào)

第5章

振幅調(diào)制、解調(diào)及混頻

5.5混頻器原理及電路

5.3振幅調(diào)制電路知識回顧：第一章緒論調(diào)制知識回顧：第一章緒論第一章高頻小信號調(diào)諧放大器第三章正弦波振蕩器第五章振幅調(diào)制與解調(diào)、混頻低頻電路接收機部分功能框圖高頻電路模塊與各章分布的關(guān)系？知識回顧：知識回顧：第一章緒論第三章正弦波振蕩器低頻電路第二章高頻功放；第五振幅調(diào)制、

解調(diào)與混頻調(diào)制發(fā)射機部分功能框圖高頻電路各章節(jié)的內(nèi)容是無線系統(tǒng)發(fā)射機或接收機中的各模塊電路。第一章高頻小信號調(diào)諧放大器第二章高頻功率放大器第三章正弦波振蕩器第四章頻率變換基礎(chǔ)第五章振幅調(diào)制，解調(diào)與混頻

每章探討某個高頻電路模塊的電路組成、工作原理及分析計算。各電路模塊的電路組成，工作原理，分析方法都不同，相對獨立。調(diào)制與解調(diào)（發(fā)射與接收）振幅相位頻率調(diào)制信號將原始語音信息的調(diào)制信號加載到載波信號中去，使載波的某個參數(shù)隨著調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化的過程稱為調(diào)制。選擇受控載波參數(shù)的不同，可以得到調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等已調(diào)波。

電視中圖象是調(diào)幅，伴音是調(diào)頻。廣播電臺常用調(diào)幅AM與調(diào)頻FM。調(diào)頻信號是怎樣的？第6章角度調(diào)制和解調(diào)第6章角度調(diào)制和解調(diào)6.1概述6.2調(diào)角信號的數(shù)學(xué)分析

6.3調(diào)頻電路6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路1）角度調(diào)制與振幅調(diào)制的本質(zhì)比較3）調(diào)角信號的波形特點2）瞬時頻率與瞬時相位載波信號的一般數(shù)學(xué)表達式為：

如果利用調(diào)制信號去控制載波三參量中的某個，使其增量與調(diào)制信號成正比，則可得到不同的調(diào)制波。AM:FM:PM:1）角度調(diào)制與振幅調(diào)制的定義比較調(diào)制即調(diào)制信號控制載波的某個參量。三參數(shù)為：振幅，頻率，相位讓振幅增量與調(diào)制信號成正比如：讓頻率或相位增量與調(diào)制信號成正比FM、PM瞬時頻率或瞬時相位是隨調(diào)制信號變化的。統(tǒng)稱角度調(diào)制

寄載調(diào)制信息寄載調(diào)制信息振幅增量研究AM:FM:PM:而研究頻率或相位增量與調(diào)制信號成正比的FM、PM瞬時頻率或瞬時相位的隨調(diào)制信號變化是本質(zhì)。第一步：瞬時頻率與瞬時相位

第二步：波形參數(shù)與頻譜波形參數(shù)tAMfcfc+Ffc-Ffuc的頻譜頻譜圖數(shù)學(xué)式子波形參數(shù)頻譜圖數(shù)學(xué)式子2）瞬時頻率與瞬時相位（矢量）第6章角度調(diào)制和解調(diào)6.1概述6.2調(diào)角信號的數(shù)學(xué)分析

6.3調(diào)頻電路6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路1）角度調(diào)制與振幅調(diào)制的比較3）調(diào)角信號的波形特點

t=tω(t)t=0實軸旋轉(zhuǎn)矢量的長度為當t=0時，初相角為矢量與實軸之間的瞬時相位為顯然符合：瞬時頻率和瞬時相位——矢量角度對于高頻載波信號：用右圖所示的旋轉(zhuǎn)矢量觀察

t=t時刻角速度為ω=ωc仍然符合

當進行角度調(diào)制后,已調(diào)波的角頻率將是時間的函數(shù)ω(t)

問題：FM瞬時頻率變化，會引起相位變化PM瞬時相位變化，會引起頻率變化

瞬時頻率與瞬時相位存在微積分關(guān)系。頻率改變——相位改變

相位改變——頻率改變根據(jù)定義：依據(jù)是頻率還是相位的增量與調(diào)制信號成正比。是FM還是PM？2）瞬時頻率與瞬時相位第6章角度調(diào)制和解調(diào)

6.1概述6.2調(diào)角信號的數(shù)學(xué)分析

6.3調(diào)頻電路

6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路

1）角度調(diào)制與振幅調(diào)制的比較3）調(diào)角信號的波形特點轉(zhuǎn)速物理意義：對應(yīng)單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)FM:波形調(diào)頻波形PM:求導(dǎo)調(diào)角概述小結(jié)由轉(zhuǎn)速物理意義得調(diào)角波形特點矢量角度觀察瞬時頻率、相位關(guān)系振幅調(diào)制與角度調(diào)制本質(zhì)比較FMPMAM:2）調(diào)相信號的數(shù)學(xué)分析第6章角度調(diào)制和解調(diào)

6.1概述6.2調(diào)角信號的數(shù)學(xué)分析

6.3調(diào)頻電路

6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路

1）調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)分析3）調(diào)角信號的頻譜與帶寬1）瞬時角頻率表達式3）最大角頻偏2）瞬時角頻率偏移量4）調(diào)頻靈敏度5）瞬時相位偏移

6）最大相位偏移7）FM一般數(shù)學(xué)表達式FM研究數(shù)學(xué)關(guān)系調(diào)制信號：調(diào)頻定義：FM已調(diào)波頻率增量隨調(diào)制信號線性變化，則有：表示瞬時頻率相對于載波頻率的偏移。調(diào)頻信號FM的數(shù)學(xué)關(guān)系設(shè)：載波：設(shè)初相位為01）瞬時角頻率表達式2）瞬時角頻率偏移量（簡稱角頻偏）載波頻率，F(xiàn)M中心頻率單位調(diào)制信號振幅引起的最大頻率偏移量4）調(diào)頻靈敏度3）最大角頻偏1）瞬時角頻率表達式3）最大角頻偏2）瞬時角頻率偏移量4）調(diào)頻靈敏度5）瞬時相位偏移

6）最大相位偏移7）FM一般數(shù)學(xué)表達式FM研究數(shù)學(xué)關(guān)系調(diào)頻信號FM的數(shù)學(xué)關(guān)系5）瞬時相位偏移

瞬時相位（t時刻）瞬時相位由瞬時頻率積分得到6）最大相位偏移令

稱為調(diào)頻指數(shù)

作為公式使用。P2856-1當FM調(diào)制器的調(diào)頻靈敏度為，調(diào)制信號為，求最大頻率偏移量和調(diào)頻指數(shù)解：1）瞬時頻率表達式3）調(diào)頻靈敏度2）瞬時頻率偏移量4）最大頻偏5）瞬時相位偏移

6）最大相位偏移7）FM一般數(shù)學(xué)表達式FM研究數(shù)學(xué)關(guān)系調(diào)頻信號FM的數(shù)學(xué)關(guān)系FM數(shù)學(xué)表達式即一般調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)表達式（與調(diào)制信號形式有關(guān)）

載波：FM注意：與AM波不同，mf一般可大于1，且mf

越大，抗干擾性能

越好。

調(diào)頻信號FM的數(shù)學(xué)關(guān)系總結(jié)調(diào)頻中的主要數(shù)學(xué)關(guān)系有：角頻偏，最大角頻偏，最大相移，調(diào)頻指數(shù)數(shù)學(xué)關(guān)系：載波：注：調(diào)制信號為余弦波，2）調(diào)相信號的數(shù)學(xué)分析第6章角度調(diào)制和解調(diào)

6.1概述6.2調(diào)角信號的數(shù)學(xué)分析

6.3調(diào)頻電路

6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路

1）調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)分析3）調(diào)角信號的頻譜與帶寬1）瞬時相位3）最大相移2）瞬時相位偏移量4）調(diào)相靈敏度5）瞬時頻偏

6）最大頻偏7）PM一般數(shù)學(xué)式子PM研究數(shù)學(xué)關(guān)系調(diào)制信號：調(diào)相定義：PM已調(diào)波相位增量隨調(diào)制信號線性變化，則有：單位調(diào)制信號振幅引起的最大相位偏移量表示瞬時相位相對于載波相位的偏移。調(diào)相信號PM的數(shù)學(xué)關(guān)系設(shè)：載波：1）瞬時相位表達式2）瞬時相位偏移量（簡稱相移）4）調(diào)相靈敏度載波在t時刻的相位3）最大相移為調(diào)相指數(shù)令1）瞬時相位3）最大相移2）瞬時相位偏移量4）調(diào)相靈敏度5）瞬時頻偏

6）最大頻偏7）PM一般數(shù)學(xué)式子PM研究數(shù)學(xué)關(guān)系調(diào)相信號PM的數(shù)學(xué)關(guān)系5）瞬時頻率偏移

瞬時頻率（t時刻）由瞬時相位微分得到PM波瞬時角頻偏6）最大角頻率偏移適用于FM與PM1）瞬時相位3）最大相移2）瞬時相位偏移量4）調(diào)相靈敏度5）瞬時頻偏

6）最大頻偏7）PM一般數(shù)學(xué)式子PM研究數(shù)學(xué)關(guān)系調(diào)相信號PM的數(shù)學(xué)關(guān)系PM數(shù)學(xué)表達式即調(diào)相信號一般數(shù)學(xué)表達式

載波：PM注意：與調(diào)制信號形式有關(guān)。PM波的表達式為：

對于單一頻率調(diào)制信號

的PM波：

調(diào)相信號PM的數(shù)學(xué)關(guān)系總結(jié)調(diào)相數(shù)學(xué)表達式中的主要數(shù)學(xué)關(guān)系有：相移，最大相移，最大角頻偏，調(diào)相指數(shù)數(shù)學(xué)關(guān)系：載波：注：調(diào)制信號為余弦波，P247例6.2

一調(diào)角波受單頻正弦信號調(diào)制,（2）求此調(diào)角波的最大頻偏和調(diào)制指數(shù)解：其瞬時頻率為，已知調(diào)角波幅度為10V。（1）此調(diào)角波是調(diào)頻波還是調(diào)相波？寫出其數(shù)學(xué)表達式（1）依據(jù)相位增量和調(diào)制信號形式一致，因此判斷為調(diào)相波載波：（2）判斷方法：角頻率或相位增量與調(diào)制信號成線性關(guān)系（形式一致）如果設(shè)載波：

，調(diào)制信號：

FM波

PM波1)瞬時角頻率：

調(diào)頻信號與調(diào)相信號的比較總結(jié)2)瞬時相位：

3)最大角頻偏

4)最大相移：

5)數(shù)學(xué)表達式:

注意：與調(diào)制信號形式有關(guān)。FM與PM最大角頻偏和波形的比較（續(xù)）：mpΔωmΔωmΩmfΩ（1）FM波：（2）PM波：調(diào)相波的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高而增加。

調(diào)頻波的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高不變，有時把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。（3）波形比較調(diào)頻波疏密與調(diào)制信號最大最小值對應(yīng)調(diào)相波疏密與調(diào)制信號的導(dǎo)數(shù)最大最小值對應(yīng)3）調(diào)角信號的頻譜與帶寬2）調(diào)相信號的數(shù)學(xué)分析第6章角度調(diào)制和解調(diào)

6.1概述6.2調(diào)角信號的數(shù)學(xué)分析

6.3調(diào)頻電路

6.4調(diào)頻波的解調(diào)原理及電路

1）調(diào)頻信號的數(shù)學(xué)分析如果用m代替mf或mp，把FM和PM信號用統(tǒng)一的調(diào)角信號來表示令利用三角公式：

6.2.3調(diào)角信號的頻譜與帶寬式中：稱為第一類Besselfunction，當m，n一定時，

為定系數(shù)，其值可以由曲線和函數(shù)表查出。所以：又利用三角函數(shù)積化和差公式：再分析頻譜步驟：第一步：寫出數(shù)學(xué)表達式第二步：展開成cos和式第三步：畫出頻譜圖，分析頻率分量如果用m代替mf或mp，把FM和PM信號用統(tǒng)一的調(diào)角信號來表示且令，則單位頻率調(diào)制的調(diào)角信號的表示式可統(tǒng)一表達成為：

（利用三角公式：

6.2.3調(diào)角信號的頻譜與帶寬

式中：稱為第一類Besselfunction，當m，n一定時，

為定系數(shù)，其值可以由曲線和函數(shù)表查出。所以：所以上式最終可表示為：

在單一頻率信號調(diào)制下，輸入為調(diào)制信號與載波其中：

分量：

，其大小決定于m

Ωωoω調(diào)制信號uΩ載波uo:上,下邊頻分量

,與m和n的大小有關(guān)。ωFM/PM的頻譜ωo+2Ωωo+3Ωωo+4Ωωo-ΩΩΩωo+Ωωoωo-2Ωωo-3Ωωo-4Ω凡是振幅小于未調(diào)載波振幅的10%—15%的高次邊頻分量可以忽略不計。一般，調(diào)角信號的頻帶公式為：（1）任意一般正弦波載波信號數(shù)學(xué)表達式為：

如果利用調(diào)制信號去控制三個參量中的某個，可產(chǎn)生不同調(diào)制作用:amphitudemodulationAM:frequencymodulationFM:phasemodulationPM:AM調(diào)制方式中AMDSB屬于頻譜線性搬移電路FMPM調(diào)制方式中：屬于頻譜的非線性搬移電路,已調(diào)波為等幅波,調(diào)制信息寄生于已調(diào)波的頻率和相位變化中SSB6.1調(diào)頻概述FM，PMωAMωωωωω