高频(调频与调相)
高频第5章角度调制与解调
第八节：鉴频电路
相位检波器(鉴相器)(一)
由模拟相乘器加低通滤波器构成
根据模拟相乘器输入波形不同，相位检波器的线性(指输出电压大小和两个输入电压之间相位差的关系)范围也不同
设两个输入为：
则乘法器的输出为：
经低通滤波器滤出高频分量后：
故在 附近， 和 有近似线性 关系
采用间接调频时，受到非线性限制的不是相对频偏，也不是绝对频偏，而是最大相移，即调相系数
3
扩展线性频偏的方法：间接调频
频率解调的基本原理和方法
第七节：频率解调的基本原理和方法
调频-调幅变换法
调频-调相变换法
脉冲计数法
利用锁相环电路进行鉴频
本章介绍前三种方法，第四种方法将在下一章介绍
单失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
单谐振回路的通用谐振曲线
定义鉴频灵敏度：
则推导可得：
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(一)
单失谐回路斜率鉴频器：鉴频特性分析(二) 第八节：鉴频电路 故鉴频灵敏度： 随输入调频波的幅度增大而增大 随器件工作点的提高而有所增大 随工作频率的升高而降低 正比于右式中各分子项 将 对 求导数，可得 时，有最大鉴频灵敏度： 因此，如果将调频信号的中心频率选在 处，则在频偏不大时，可以得到较为对称的调频-调幅变换
双失谐回路斜率鉴频器：原理(一)
第八节：鉴频电路 双失谐回路斜率鉴频器由两个单失谐回路斜率鉴频器连接而成 设上下两组谐振回路分别调谐于 并对称处于调频波的载频两边，且：
双失谐回路斜率鉴频器：原理(二)
鉴频电路 注意：只有从A，B两点间取出鉴频电压才是失真较小的对称波形。单独任一点对地的波形都是失真比较大的不对称波形
：调频波的调频系数，其物理意义是调频波的最大附加相移
高频电路原理和分析课件第7章_频率调制和解调
第7章 角度调制与解调
7.1 角度调制信号分析 7.2 调频器与调频方法 7.3 调频电路 7.4 鉴频器与鉴频方法 7.5 鉴频电路 7.6 调频收发信机及附属电路 7.7 调频多重广播
第7章 角度调制与解调
概述
在无线通信中，频率调制和相位调制是又一类重要的 调制方式。
1、频率调制又称调频(FM)——模拟信号调制，它是使 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 的大小与调制信号成线性关系)，而振幅保持恒定的一种调 制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。
些边频对称地分布在载频两边，其幅度取决于调制指数mf ；
(2) 由于mf=Δ ωm/Ω=Δ fm/F，且Δ ωm=kfUΩ，因此调制指 数mf既取决于最大频偏，又取决于调制信号频率F。 (3) 由于相邻两根谱线的间隔为调制信号频率，因此调制信 号频率越大，谱线间隔越大，在相同的调制指数mf时，最 大频偏也越大。
（7-3）
第7章 角度调制与解调
式中， m
m f 为调频指数。FM波的表示式为
u F M ( t ) U C c o s (c t m fs i n t ) R e [ U C e j e t e j m fs i n t ]
(7-4)
图7-1画出了频率调制过程中调制信号、调频信号及 相应的瞬时频率和瞬时相位波形。
J
2 n
(mf
)
1
n
PFM
1 2RL
Uc2
Pc
（7-14） （7-15）
第7章 角度调制与解调
(7-15)式说明，调频波的平均功率与未调载波的平均 功率相等。当调制指数mf由零增加时，已调制的载波功 率下降，而分散给其他边频分量。这就是说，调频的过 程就是进行功率的重新分配，而总功率不变，即调频器 可以看作是一个功率分配器。
调频调相及其解调
展望
未来通信系统对信号传输速率和抗干扰能力的 要求越来越高，因此需要研究更加高效和可靠
的调制解调技术。
在未来，调频调相技术的研究将更加注重节能减排和 环保，以适应绿色通信的发展趋势。
随着通信技术的发展，调频调相技术将不断进 步和完善，进一步提高通信质量和可靠性。
随着物联网、智能家居等新兴领域的发展，无线 通信需求将不断增加，调频调相技术将在这些领 域得到更广泛的应用。
通过调制技术，可以将多个低频信号 调制到同一个载波频率上，从而实现 多路复用，提高通信系统的效率。
02
调频调相的基本原理
调频原理
01
02
03
调频信号的生成
通过改变振荡器的输入信 号的幅度或相位，从而改 变振荡器的频率，产生调 频信号。
调频信号的解调
通过滤波器或匹配滤波器 将调频信号还原为原始信 号。
在宽带通信中，调频调相技术可以用于高速数据 传输，提高通信速率和数据吞吐量。
雷达领域的应用
距离测量
调频调相技术可以用于雷达中，通过测量信号的往返时间来计算 目标距离。
速度测量
雷达通过多普勒效应可以测量目标的相对速度，调频调相技术可 以提高测速的精度和分辨率。
目标识别
调频调相技术可以提高雷达的目标识别能力，通过对回波信号的 分析和处理，实现对目标类型的识别和分类。
调频调相及其解调
• 引言 • 调频调相的基本原理 • 调频的实现方法 • 调相的实现方法 • 解调技术 • 调频调相的应用场景 • 总结与展望
01
引言
背景介绍
调频调相技术是通信领域中的 重要技术之一，广泛应用于广 播、电视、无线通信等领域。
调频调相技术能够实现信号的 调制和解调，从而实现对信号 的传输和接收。
高频知识点
第一章三种波：地波、空间波、天波1.连续波调制可以有三种方式：①调幅（AM）②调频（FM）③调相（PM）。
2.1）：调幅：载波频率与相角不变，载波的振幅则按照信号的变化规律变化。
2）：调频：载波振幅不变，载波的瞬时频率则按照信号的变化规律变化。
3）：调相：载波振幅不变，载波的瞬时相位则按照信号的变化规律变化。
3.调幅发射机由三部分组成：高频部分、音频部分、电源部分。
其中：高频部分一般包括主振荡器（主振）、缓冲放大器（缓冲）、倍频器、中间放大器、功放推动级与末级功放（受调放大器）。
主振荡器一般采用石英晶体振荡器（原因：提高频率稳定度）。
低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级（调制器）。
4.解调：先用接收天线将收到的电磁波转变为已调波电流，然后从已调波电流中检出原始信号。
5.直接放大式接收机方框图与超外差式接收机方框图混频器+本地振荡器构成一个变频器，作用是得到一个稳定的中频(两信号之差)。
6.有线通信所用的传输媒质有：双线对电缆、同轴电缆、光纤。
无线通信的传输媒质是自由空间。
1）：双线对电缆：由若干对双线组成电缆，每对线是一个传输路径。
主要用于频率较低时的载波电话和低速数据通信【适用于短距离（小于100m）、1mb/s数据率的传输环境】2）：同轴电缆：当频率较高时，由于趋肤效应，导线电阻增加，而且辐射损失上升，因而不宜采用双线对。
采用同轴电缆可以解决上述两个问题。
而且若干小电缆组成一个大电缆时，各小电缆之间不会产生串话，因为电缆外面的金属外套有屏蔽作用。
因此信号沿电缆传输的衰减大为减小。
【适用距离：几百米】3）：光纤：光纤是非常细的玻璃丝，其衰耗已降低到1dB/km，因而已进入实用阶段。
若干光纤组成一个光缆。
优点：工作频率极高，信息容量极大。
7：高频电路中的有源器件：二极管（工作在低电平状态）、晶体管、集成电路作用：完成信号的放大和非线性变换等功能二极管：检波、调制解调以及混频等非线性电路中晶体管：①小信号放大的高频功率管。
调频与调相
t
2
| m(t) |max
A2 / 2 N0 fm
G
So / No Si / Ni
3
2 FM
E
m
t 2
BFM
|
m(t
)
|2
max
fm
6F2M (FM
1)
E
m
t
2
|
m(t
)
|2
max
单频情况
|
m(t)2 m(t) |2max
1/ 2
讨论
当 FM
1 时，我们可以得到G
3
3 FM
，
所以调频方式具有很好的抗噪声性能。
SFM
(t)
A cos(c t
KFM Am fm
sin mt)
A cos(ct FM sin mt)
这里
FM
KFM Am fm
称为调频指数（最大频偏/信号最高频 率）。
单频调频信号波形
SFM (t) Acosct cos( FM sinmt) Asinct sin( FM sinmt)
1
Nout 4 2 A2
fm fm
(2
f
)2
N0df
2 3A2
N0
f
3 m
解调后，输出信噪比为
Sout
Nout
KF2M E m
t
2 3A2 2N0 fm3
3A2 KF2M
2N0
f
3 m
E m
t
2
因为
FM
K FM
| m(t) |max fm
Sout
Nout
3
2 FM
E m
a1 cos1 a2 cos2 a cos
调频调幅调相
调频调幅调相
调频、调幅、调相是无线电通信中常用的三种调制方式。
它们分别是通过改变载波频率、振幅和相位来传输信息信号的。
下面将分别介绍这三种调制方式的原理和应用。
调频是指通过改变载波频率来传输信息信号。
在调频调制中，信息信号被转换成一个高频信号，然后这个高频信号被调制到一个载波信号上。
调频调制的优点是抗干扰能力强，传输距离远，适用于广播、电视、卫星通信等领域。
调幅是指通过改变载波振幅来传输信息信号。
在调幅调制中，信息信号被转换成一个低频信号，然后这个低频信号被调制到一个载波信号上。
调幅调制的优点是简单易实现，适用于短距离通信和音频信号传输。
调相是指通过改变载波相位来传输信息信号。
在调相调制中，信息信号被转换成一个低频信号，然后这个低频信号被调制到一个载波信号上。
调相调制的优点是抗多径干扰能力强，适用于雷达、导航、通信等领域。
除了以上三种调制方式，还有一种常用的调制方式是脉冲调制。
脉冲调制是指通过改变脉冲的宽度、间隔和幅度来传输信息信号。
脉冲调制的优点是传输速率高，适用于数字信号传输。
调频、调幅、调相是无线电通信中常用的三种调制方式，它们各有
优点，应用范围也不同。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的调制方式，以达到最佳的传输效果。
通信电子技术电子调频波与调相的比较
根据调频波的数学表达式以及瞬时角频率)(t ω和瞬时相位)(t ϕ的基本关系可知： 调频波的调频系数Ω∆=Ω=Ωω
m
f f U k m 调频波的最大角频偏m f f U k t u k ΩΩ==∆max )(ω 调频波的最大相移f t f t
m dt
t u k t ==∆=∆⎰⎰Ωmax 0max 0)()(ωϕ
根据调相波的数学表达式以及瞬时角频率)(t ω和瞬时相位)(t ϕ的基本关系可知：
调相波的调相系数m p p U k m Ω=∆=ϕ
调相波的最大相移m p p U k m Ω==∆ϕ 调相波的最大角频偏m p p U k dt t du k dt t d ΩΩΩ==∆=∆max
max )()(ϕω 由此可知，在调频中，最大角频偏ω∆与调制信号频率Ω无关，最大相移ϕ∆则与调制信号频率Ω成反比；在调相中，最大角频偏ω∆与调制信号频率Ω成正比，最大相移ϕ∆则与调制信号频率Ω无关。
这是两种调制的根本区别。
高频电子线路(调相解调电路)
通信电路课题名称PM调相/解调电路设计院系电气信息工程学院专业通信工程班级通信1班学号学生姓名联系方式2012 年12 月摘要在无线电通信中，角度调制是一种重要的调制方式，它包括频率调制（FM）和相位调制（PM）。
角度调制的定义是高频振荡的振幅不变，而其总瞬时相角岁调制信号()按一u t定的关系变化。
与振幅调制相比，角度调制具有抗干扰能力强和较高的载波功率利用系数等优点，但占有更宽的传送频带。
调频主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥测遥控等，而调相主要用于数字通信系统中的移相键控。
关键词：相位调制；鉴相器；Multisim目录1.设计目的 (4)2.设计要求 (4)3.设计原理 (4)3.1 调相原理 (4)3.2 解调原理 (5)4.设计方案 (5)5.设计电路图 (7)5.1低频信号产生模块 (7)5.2高频信号产生模块 (8)5.3低频信号放大模块 (9)5.4高频功率放大模块 (9)5.5调相模块 (10)5.6解调模块 (10)6.电路仿真 (11)7.结果分析 (12)8.设计小结 (13)参考文献 (15)1.设计目的通过对电路的设计实现相位随调制信号()u t Ω的变化而变化，然后再通过鉴相器从调相波中取出原调制信号。
2.设计要求（1）选取合适的调相解调电路； （2）画出电路图；（3）用Multisim 仿真电路图；（4）画出相关仿真的波形，频率波形图。
3.设计原理3.1 调相原理调相信号是瞬时相位以未调载波相位c ϕ为中心按调制信号规律变化的等幅高频振荡信号。
设调制信号为()cos u t U t ΩΩ=Ω（初始相位为零），载波信号为()cos c c c u t U w t =，那么调相波的瞬时相位可以表示为()()()cos cos c c p c m c p t t t t k U t t t t m t ϕωϕωωϕωΩ=+∆=+=+∆Ω=+Ω则调相信号可以表示为()cos(cos )C c p u t U m t ω=+Ω其中，m p p k U m ϕΩ∆== ，为最大相偏，p m 称为调相指数。