现代通信原理单元概述单元学习提纲（6）调频信号非相干解调时门限效应的物理解释；（7）预加重/去加重改善信噪比的原理；（8）改善门限效应的方法及基本原理；（9）调频在广播、电视中的应用。第四章模拟角度调制第四章模拟角度调制第四章模拟角度调制第四章模拟角度调制1.频率调制(FrequencyModulation,FM)定义：已调信号的瞬时角频率（或频率）随调制信号的幅度变化而变化。时域表达式：SFM=Acos{[ωc+KFMf(t)]t}频偏ω=KFMf(t)；瞬时角频率ω=ωc+KFMf(t)频偏常数KFM2.相位调制(PhaseModulation,PM)定义：已调信号的瞬时相角（或初相）随调制信号的幅度变化而变化。时域表达式：SPM=Acos[ωct+KPMf(t)]KFM称为相移常数3.间接调相/调频由于相位和频率互为微分和积分的关系,可以用调频器来实现调相，称为间接调相。也可以用调相器来实现调频，称为间接调频。二.单频余弦情况调制信号f(t)=Amcosωmt调频信号2024/10/3§4.2窄带角调制一.窄带调频2.频域窄带调频信号的频域表达式为：窄带调频与AM信号的比较2024/10/3⑴两者都具有载波+两个边带：单频——载频ωc、上边频ωc+ωm、下边频ωc-ωm⑵两者有相同的带宽BNBFM=BAM=2fm⑶标准AM中，f(t)改变载波的幅度；合成矢量永远与载波同相，ωm旋转变化的结果不会造成载波频率的变化，只引起幅度变化。（4）窄带FM改变的是载波的频率。合成矢量永远与载波矢量垂直，ωm旋转变化的结果造成载波频率变化，不改变载波幅度。二.窄带调相窄带调相与常规调幅的比较§4.3正弦信号调制时的宽带调频§4.3正弦信号调制时的宽带调频贝塞尔函数被制成表格数据或绘成曲线供工程查阅。2024/10/32024/10/3下式是用贝塞尔函数表示的宽带调频信号。利用cosxcosy=[cos(x-y)+cos(x+y)]/2sinxsiny=[cos(x-y)-cos(x+y)]/2J-n(βFM)=(-1)nJn(βFM)有二.单频调制FM信号性质二.单频调制FM信号性质4.3.2单频调制时的频带宽度-卡森公式4.3.2单频调制时的频带宽度-卡森公式4.3.3单频调制时的功率分配§4.4任意信号调制引入复信号表示2024/10/3n个频率正弦信号调制双频正弦及多频正弦调制频谱中，除有无穷多个c+nm1和c+km2线性分量以外，还有无穷多个c+nm1+km2非线性分量，称为交叉分量，大大增加了频率成份。4.4.1周期性信号调频因调制信号f(t)是周期信号，所以q(t)也是周期信号，可以用傅氏级数展开：调频波可以表示为：4.4.2随机信号的调频图4-11随机信号的幅度概率密度图4-12随机信号调频后的功率谱4.4.3.任意限带调制时的频带宽度用DFM来代替卡森公式中的调频指数FM带宽计算式为：BFM=2(DFM+1)fmax实际应用表明，由上式计算得到的带宽偏窄对于DFM>2的情况，通常用下式计算带宽更好一些BFM=2(DFM+2)fmax§4.5宽带调相§4.5宽带调相§4.6调频信号的产生与解调振荡器的瞬时频率通常，在压控振荡器的电容里有一只是变容二极管，调制信号加在变容二极管作为偏置电压，当信号幅度变化时，偏置电压的改变将引起变容二极管的容量发生改变，进而引起本地振荡器的频率发生改变，实现了调频的目的。2024/10/32.倍频法—将窄带调频信号倍频后即得到宽带调频信号。然后用理想的平方律非线性器件来实现倍频理想平方律非线性器件So(t)=aSi2(t)输入调频信号Si(t)=Acos[ωct+Φ(t)]二.调频信号的解调调频信号的非相干解调低通滤波后得到第二项，随f(t)变化的量。其中τ=RC|K(jω)|=τω当输入为FM波，即ω(t)=ωc+KFMf(t)时微分器输出∝ω(t)∝f(t)如图所示的平衡鉴频的得到了广泛应用2.相干解调：对于窄带调频，可以采用相干解调的的方式进行解调。2024/10/3