【正文】
10mf 圖為階數(shù) n=012的 Jn(m)與 m值的關(guān)系曲線。 圖 (d):調(diào)頻時(shí)引起的附加相位 偏移的瞬時(shí)值 由于 已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號線形變化 , 則有 : ( ) ( ) ( )c p ct t k u t t t? ? ? ??? ? ? ? ?① 載波的相位角 ct? pk② 調(diào)相靈敏度 )()(tutkp??? ?單位調(diào)制信號振幅引起的相位偏移 ()t?? ③ 瞬時(shí)相位偏移 )(t? 相對于 ct? 的偏移。 振幅調(diào)制方式 : AM DSB 屬于頻譜 線性搬移電路 ,調(diào)制信號寄生于已調(diào)信號的振幅變化中 FM PM 調(diào)制方式: 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 SSB 角度調(diào)制與解調(diào)和振幅調(diào)制與解調(diào)最大的區(qū)別 在 頻率變換前后頻譜結(jié)構(gòu)的變化不同。 角度調(diào)制的主要優(yōu)點(diǎn) : 抗干擾性強(qiáng) . FM廣泛應(yīng)用于廣播、電視、通信以及遙測方面, PM主要應(yīng)用于數(shù)字通信。 討論: 無論調(diào)頻還是調(diào)相,最大頻移 (頻偏 )與調(diào)制指數(shù)之間的關(guān)系都是相同的。m載 波 和 邊 頻 分 量 幅 度 相 對 大 小 由 調(diào) 制 指 數(shù) 決 定 。 實(shí)際中 可以把調(diào)角信號認(rèn)為是有限帶寬的信號,這取決于實(shí)際應(yīng)用中允許解調(diào)后信號的失真程度。 kΩ2+… )分量 。若被控制的是 LC振蕩器 ,則只需控制振蕩回路的某個(gè)元件 (L或 C),使其參數(shù)隨調(diào)制電壓信號變化,就可達(dá)到直接調(diào)頻的目的。 調(diào)頻波可以看成調(diào)制信號積分后的調(diào)相波。 000c o s[ 1 ( )][ ] [ 1 c o s ][ 1 c o s ][ 1 ][ 1 c o s ]jQjQCCU U tuCuU Utu U uC UtU UuuC m t??? ?????? ????????????????? ? ???? ? ?設(shè)在變?nèi)荻O管上加一個(gè) 靜態(tài)工作電壓 :UQ 和 一個(gè)單頻調(diào)制信號 : tUtu ?? ?? c o s)(則結(jié)反偏電壓: ( ) ( ) c osu t U u t U U t??? ? ? ? ?而結(jié)電容: Cj u UQ u t C j t CjQ 0γ( 1 )jCCuu ???結(jié)電容: 其中: 0[ 1 ]jCCUu????工 作 的 容 。 這里先討論第一種方法。 這就是說,變?nèi)莨?Cj的 變化所引起調(diào)頻波的頻偏是很小的。 但在實(shí)現(xiàn)線性調(diào)相時(shí) , 要求最大瞬時(shí)相位偏移 om 30???在間接調(diào)頻時(shí),要獲得線性調(diào)頻必需以線性調(diào)相為基礎(chǔ)。 混頻只起頻譜搬移作用,不會(huì)改變最大頻移。 第二種方法: 將調(diào)頻波通過 頻率 —相位線性變換網(wǎng)絡(luò) 變換成調(diào)頻 —調(diào)相波 , 再通過鑒相器檢測出反映相位變化的解調(diào)電壓 。將此信號進(jìn)行低通濾波,取出其平均分量,就可得到原調(diào)制信號。 相位鑒頻器也是利用波形變換鑒頻的一種方法 它是利用回路的相位頻率特性將調(diào)頻波變?yōu)檎{(diào)幅 —調(diào)頻波,然后用振幅檢波恢復(fù)調(diào)制信號。這 關(guān) 鍵 間 關(guān) 12ab12bc2D VV21VVV ????? ?????只要加在二極管上的電壓為 FMAM波,后面就是振幅檢波 V a ?b ? C 1 L 1 M + – C 2 L 2 c b b ? a D 1 D 2 R 2 R 1 C 3 C 4 a ? + – V 12 C 5 L 3 V 12 + – 主要取決于信號頻率是等于、小于或大于中心頻率。 由于鑒頻器的輸出電壓等于兩個(gè)檢波器輸出電壓之差,而每個(gè)檢波器的輸出電壓 (峰值或平均值 )正比于其輸入電壓的振幅 VD1(或 VD2) V a ? b ? C 1 L 1 M + – C 2 L 2 c b b ? a D 1 D 2 R 2 R 1 C 3 C 4 a ? + – V 12 C 5 L 3 V 12 + – 所以鑒頻器輸出電壓 (峰值或平均值 )為 1 2 1 2 1 21( ) ( ) [ 1 s in ( ) ] ( )2O d D D d dV t k V V k V t k V t??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39。 39。為了抑制噪聲及干擾,在鑒頻器前必須增設(shè)限幅器。 三、乘積型相位鑒頻器 四、其它鑒頻電路 本 章 小 結(jié) ,它分為調(diào)頻和調(diào)相。 調(diào)制的作用僅是將原來的載頻功率重新分配到各個(gè)邊頻上而總的功率不變。相位鑒頻器和比例鑒頻器則是利用耦合電路的相頻特性將調(diào)頻波變成調(diào)幅調(diào)頻波,然后再進(jìn)行振幅檢波。 ,調(diào)相波的解調(diào)稱為鑒相或相位檢波。 略去小于未調(diào)高頻載波振幅 10%以下的邊頻,可認(rèn)為調(diào)角信號占據(jù)的有效帶寬為 BW=2(?fm+Fmax),其中, ?fm為頻偏, Fmax為調(diào)制信號最高頻率。 (3)D1和 D2按環(huán)路順接,以保持直流通路,因此 C3和 C4上的 電壓極性一致, Va?b?=VC3+VC4。輸 電 壓 輸 號 時(shí) 頻39。 39。歸 納 來 將 個(gè) 為了使分析簡單起見,先作兩個(gè)合乎實(shí)際的假定: 1) 初次級回路的品質(zhì)因數(shù)均較高; 2) 初、次級回路之間的互感耦合比較弱 。它們完成波形變換, 將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時(shí)頻率變化的調(diào)頻波 (即調(diào)幅 調(diào)頻波 ) D R C3和 D R C4組成上、下兩個(gè)振幅檢波器,且特性完全相同,將振幅的變化檢測出來。 相乘器 低通濾波器 uFM uΩ 90o移相網(wǎng)絡(luò) 這種鑒頻的原理是: 將調(diào)頻波經(jīng)過移相電路變成調(diào)頻調(diào)相波,其相位的變化正好與調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的變化成線性關(guān)系;然后將此調(diào)頻調(diào)相波與未相移的調(diào)頻波 (為參考信號 )進(jìn)行相位比較,即可得到鑒頻電路的解調(diào)輸出。將這種鑒頻器稱為 脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻器。 如果倍數(shù)之前載波頻率為 1MHz,則經(jīng) 1500次倍頻后,中心頻率增大為 1500MHz。 2. 間接調(diào)頻的實(shí)現(xiàn) 變調(diào)相波為調(diào)頻波 但最大頻偏小的缺點(diǎn)可以通過多級倍頻器后獲得符合要求的調(diào)頻頻偏 , 另外采用混頻器變換頻率可以得到符合要求的調(diào)頻波工作范圍 。 如果受調(diào)電路是張弛振蕩器 ( 其波形或是矩形或是鋸齒波 ) 則可得到方波調(diào)頻或三角波調(diào)頻信號 。 C2CjC 1CjLACqLqC 0LA AB B B( a) ( b) ( c)Cj? q 晶體直接調(diào)頻原理圖 其中 :(a)皮爾斯電路 變?nèi)莨芘c石英晶體相串聯(lián), Cj 受調(diào)制電壓 u?的控制 因而石英晶體的等效電容也受到控制,也即振蕩器的振蕩頻率受到調(diào)制電壓 u?的控制,獲得了調(diào)頻波。 則振蕩頻率亦受到調(diào)制信號的控制。 一、 直接調(diào)頻電路 (1)變?nèi)荻O管 擴(kuò)散電容 :正向偏置 ,電容效應(yīng)比較小。壓 蕩 輸 號 為 調(diào) 頻 號直接調(diào)頻法的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn): 原理簡單,頻偏較大 缺點(diǎn): 中心頻率不易穩(wěn)定 ,常采用自動(dòng)頻率微調(diào)( AFC)電路來克服載頻偏移。 調(diào)頻方法 一 調(diào)頻器及性能指標(biāo) 二 實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)相的原理 三 調(diào)頻方法 調(diào)頻電路 一 直接調(diào)頻電路 二 間接調(diào)頻電路 一 調(diào)頻器及性能指標(biāo) 二 實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)相的原理 1 直接調(diào)頻、調(diào)相原理 2 間接調(diào)頻、調(diào)相原理 三、調(diào)頻方法 1 直接調(diào)頻法 2 間接調(diào)頻法 (1)矢量合成法 (2)可變移相法 (3)可變延時(shí)法 調(diào)頻方法 一、調(diào)頻器及性能指標(biāo) 衡量的性能指標(biāo): 1 調(diào)制特性線性要好 2 最大頻偏滿足要求 3 調(diào)制靈敏度要高 4 載波性能要好 U?0?? f 調(diào)頻特性曲線 調(diào)頻器: 實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的電路或部件稱為調(diào)頻器或調(diào)頻電路 (廣義上調(diào)頻器還應(yīng)包括高頻振蕩器) 在無線通信中,對調(diào)頻器的主要要求有兩個(gè)方面: 調(diào)制性能和載波性能 最大頻偏和調(diào)制線性是調(diào)頻器的兩個(gè)相互矛盾的指標(biāo) 如何擴(kuò)展頻偏 是調(diào)制器設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問題 由相位與頻率之間的關(guān)系: ??????? ?)/(,)()()(,)()(0sr a ddttdtr a ddtttt????( ) F M P Mut ?在 同 一 制 信 的 控 制 下 , 形 成 的 波 和 波 的 表 式 :調(diào) 號 達(dá) 為0( ) c o s [ ( ) ] ( ) c o s [ ( ) ]tF M c c f P M c c pu t U t k u t d t u t U t k u t?? ??? ? ? ??以上的過程為直接調(diào)頻或直接調(diào)相 )(tu? 調(diào)頻器 0( ) c o s[ ( ) ]tFM c c Fu t U t k u t d t? ??? ?FM,d irect)(tu? 調(diào)相器 c os[ ( ) ]P M c c pu U t k u t? ???PM,d irect二、實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)相的原理 、調(diào)相原理 ( 2 ) ( )ut?把 先 微 分 后 再 , 可 以 得 接 相調(diào) 頻 間 調(diào)微分 調(diào)頻( 1 ) ( )()utut??如 果 把 先 分 后 , 再 相 器 , 也 可 得 到而 言 的 波 , 也 接 。 對 PM波來說, mp不變,故譜寬隨 F成正比例地增加到 52kHz及 104kHz,因而占用的頻帶很寬,極不經(jīng)濟(jì)。 單頻調(diào)制時(shí),調(diào)頻波和調(diào)相波的平均功率 根據(jù)第一類貝塞爾函數(shù)的性質(zhì), 上式括弧中各項(xiàng)之和恒等 于 1, 所以調(diào)頻波和調(diào)相波的平均功率為 21P 2 cavLUR??22 2 2 20 1 21P { ( ) 2 [ (