AM和FM
基带调制和频带调制

基带调制和频带调制随着通信技术的不断发展,无线通信技术已成为人们日常生活中必不可少的一部分。
而在无线通信中,基带调制和频带调制是最基本的两种调制方式,也是无线通信中最常用的两种调制方式之一。
本文将从基带调制和频带调制的定义、原理、应用和优缺点等方面对这两种调制方式进行详细的介绍。
一、基带调制基带调制是指将要传输的信息信号直接调制到载波频率为零的信号上,即将低频信号直接调制到射频信号上。
其原理是通过改变载波的幅度、频率或相位等参数,将低频信号转换为高频信号,从而实现信息的传输。
基带调制主要包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)三种方式。
1. 幅度调制(AM)幅度调制是指将低频信号的幅度变化转换为高频信号的幅度变化,从而实现信息的传输。
在幅度调制中,调制信号为低频信号,载波信号为高频信号,通过将调制信号直接加到载波信号上,使得载波信号的幅度随着调制信号的变化而变化,从而实现信息的传输。
幅度调制的优点是实现简单,带宽较窄,但同时也存在着抗干扰能力较差的缺点。
2. 频率调制(FM)频率调制是指将低频信号的频率变化转换为高频信号的频率变化,从而实现信息的传输。
在频率调制中,调制信号为低频信号,载波信号为高频信号,通过改变载波信号的频率,使得载波信号的频率随着调制信号的变化而变化,从而实现信息的传输。
频率调制的优点是抗干扰能力较强,但同时也存在着带宽较宽的缺点。
3. 相位调制(PM)相位调制是指将低频信号的相位变化转换为高频信号的相位变化,从而实现信息的传输。
在相位调制中,调制信号为低频信号,载波信号为高频信号,通过改变载波信号的相位,使得载波信号的相位随着调制信号的变化而变化,从而实现信息的传输。
相位调制的优点是带宽较窄,但同时也存在着抗干扰能力较差的缺点。
二、频带调制频带调制是指将要传输的信息信号调制到一定频率范围内的信号上,即将低频信号转换为高频信号,从而实现信息的传输。
其原理是通过改变载波的频率,使得信号的频率在一定范围内变化,从而实现信息的传输。
无线通讯AM与FM

无线通讯/AM与FM【模拟信号与数字信号】首先介绍一下何谓数字信号,何为模拟信号。
数字信号可以用二进制的形式表示,二进制,顾名思义,非1即0,0代表神马都木有,1代表有~因为二进制这个非黑即白的特性,数字信号永远都是分离状的信号,在一个时间轴上表示呢,就是一个个的“凸起”,比如说这样的:没错!!就是这么鹤立鸡群高傲冷艳的存在!!【我们上网下载文件,可以是视频,可以是音频,也可以是图片,文档,但是实际上从网络往你电脑里传输的,只是一个个一和零而已】刚才讲的是数字信号的概念,除此之外还有一种信号,叫做模拟信号。
为什么先讲数字信号呢,因为数字信号比较好理解呀。
模拟信号和模拟电路一样,名字听起来就不知道是干嘛的,模拟?模拟啥啊??QAQ那么我们就来看看模拟信号和数字信号的区别,数字信号沿用的二进制,所以它的图像看起来就是一个个#分离的##竖起来的#长方形。
模拟信号是一条很连贯的信号,一般模拟信号的图像看起来就是个曲线。
我们可以通过一张图来对比数字信号和模拟信号在时间轴上图像的区别:上半部分就是模拟信号,下半部分就是数字信号啦!!其实模拟信号也可以转变为数字信号,比如你用电脑录歌的时候,你的声音信号是以模拟信号的形式进入你电脑的麦克风,经过采样和量化这两个步骤,你的声音信号就被转换成了电子信号!!【载波与调制】古代的时候,通信基本基本上除了书信就是靠吼,但是人声传不出二里地就听不到了,为什么呢,因为人声频率太低而衰减系数太高。
现代科技的无线通讯,用的都是高频信号,高频信号可以传递去更远的距离。
无线通讯可以是模拟信号,也可以是数字信号,但是无论如何,它都必须是一个高频率的信号,只有高频才能实现无线通讯。
那么问题又来了,我们如何把人声这个低频信号转变成一个可以通过无线传播的高频信号呢?请让我给你举个糖炒栗子:比如一个人跑步的速度有限,但是如果他去坐车【速度很快的交通工具】,那么虽然他自己跑不出什么速度,但是因为借助了交通工具,所以他移动的速度依然非常快!同样的道理,一个低频的信号,如果搭上一辆高频信号的“公交车”,那么也可以产生一个高频【可以用作无线传输的】信号啦!广播这东西,简单来讲分两个部分,发送端和接受端。
amfm双波段收音技术标准

amfm双波段收音技术标准AM/FM双波段收音技术是广播行业使用最为广泛的一种收音技术,它可以接收到广播电台的信号并将其转化为可听声音,为消费者提供了高质量的音乐、新闻和娱乐节目。
本文将介绍AM/FM双波段收音技术的标准,包括技术规范、制式和参数等方面。
技术规范AM/FM双波段收音技术应符合以下技术规范:1.信噪比: AM/FM双波段收音机的信噪比应达到60 dB以上,以确保高品质的音质。
2.频率响应: 双波段收音机的频率响应应在100 Hz-15 kHz等范围内。
3.频带宽度: FM收音机的频带宽度应大于15 kHz,而AM收音机的频带宽度则应在中心频率为1kHz时达到10 kHz。
4.灵敏度: 双波段收音机的灵敏度应在50 μV至3 mV之间,以确保可以接收到尽量多的电台信号。
5.图像抑制比: FM收音机的图像抑制比应大于50dB。
制式AM/FM双波段收音技术在不同的国家和地区有不同的制式,其主要包括以下几种:1.欧洲制式: 欧洲标准AM/FM收音机使用的是调频(FM) 传播频率在87.5-108MHz,幅调(AM) 频段的中心频率在522-1620 kHz,波形为阶段调制。
参数1.频道数量: AM/FM双波段收音机应有足够的频道数量,以使用户可以接收尽量多的电台。
2.搜台功能: AM/FM双波段收音机应具有自动搜台功能,以方便用户找到他们想要的电台。
3.音量控制: AM/FM双波段收音机应该有可以控制音量的按钮,以便用户可以根据需要调节音量。
4.收音机尺寸: 收音机的尺寸应适宜,便于携带和使用。
总的来说,AM/FM双波段收音技术标准包括技术规范、制式和参数,这些标准使得双波段收音机能够提供高品质的音乐、新闻和娱乐节目。
广播中的“调幅”和“调频”

OCCUPATION207职 业实践与探索Exploration广播中的“调幅”和“调频”文/汪 韬摘要:在一般的收音机上都有调幅(A M )和调频(FM)波段,大家收听广播就要利用到这两个波段,事实上AM和FM是两种最基本的调制方法。
本文简要介绍了这两种调制方式在广播方面的应用及特点。
关键词:调幅 调频 广播 调制方式一、幅度(AM)调制AM,全称Amplitude Modulation,称为调幅。
AM辐射范围大,多为一些大电台所采用,如BBC、中央人民广播电台,但是其收听效果不好,音质差,我们称为调幅广播。
AM调制的优点是接收设备简单;缺点是功率利用率低,抗干扰能力差,信号带宽较宽,频带利用率不高。
因此,AM 制式用于通信质量要求不高的场合,目前主要运用于中波和短波的调幅广播中。
一般中波广播(MW,Medium Wave)都是采用了AM的方式。
故在不知不觉中,MW和AM很容易被混淆,实际上MW只是诸多利用AM调制方式的广播之一。
像国际短波(SW,Short Wave)广播所使用的调制方式也是AM,可以说是一种昵称,正确的说法应该是高频(HF,High Frequency)。
而短波这名称是怎么来的呢?以波长而言,中波(MW)波长为200~600m,而HF的波长为10~100m。
两者比较起来HF相对较短,因此就把HF称做短波。
SW甚至在比调频广播更高频率的飞机通信领域也有应用,我们日常所说的AM波段指的就是MW。
同样的,在比MW更低频率的150kHz~284kHz之间,这一频段也是做为广播用的,以波长而言,它大约在1000~2000m之间,和MW的200~600m相比“长”了很多,因此就把这段频谱的广播称做长波(LW,Long Wave)。
实际上,不论长波、中波还是短波都采用AM调制方式。
二、频率(FM)调制FM,全称Frequency Modulation,称为调频。
FM辐射范围小,多在几十公里之内,比如一些城里、学校里的电台之类,其针对性较强。
收音机的调频

收音机的调频,中波,短波调频(FM)、调幅(AM)、短波(SW)、长波(LW)、中波(MW)在一般的收音机或收录音机上都有AM及FM波段,相信大家已经熟悉,这两个波段是用来供您收听国内广播的,若收音机上还有SW波段时,那么除了国内短波电台之外,您还可以收听到世界各国的广播电台节目。
为了让您对收音机的使用有更进一步的认识,以下就什么是AM、FM、SW、LW作一简单的说明。
事实上AM及FM指的是无线电学上的二种不同调制方式。
AM: Amplitude Modulation称为调幅,而FM: Frequency Modulation称为调频。
只是一般中波广播(MW: Medium Wave)采用了调幅(AM)的方式,在不知不觉中,MW及AM之间就划上了等号。
实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播,像在高频(3-30MHz)中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM,甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯(116-136MHz)也是采用AM的方式,只是我们日常所说的AM波段指的就是中波广播(MW)。
那FM呢?它也同MW的命运相类似。
我们习惯上用FM来指一般的调频广播(76-108MHz,在我国为87.5-108MHz、日本为76-90MHz),事实上FM也是一种调制方式,即使在短波范围内的27-30MHz之间,做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段,也有采用调频(FM)方式的。
而SW呢?其实可以说是对短波的自动搜索调频收音机一、课题名称自动搜索调频收音机题的目的与意义通过对自动搜索调频收音机的研究与制作,理解收音机的工作原理,掌握信号的调频与解调原理;熟练应用各种电子实验设备和仪器,增强学生的实践能力;通过对自动搜索调频收音机的基本原理的研究与实践,使学生在此基础之上进一步创新。
三、本课题涉及内容及要求(一)内容1.自动搜索调频收音机的原理和结构,无线电调频和解调的方法技术;2.电路设计与仿真;3.电路的焊接制作。
fm am收音机原理

fm am收音机原理
收音机是一种可以接收无线电广播信号并将其转化为声音的设备。
它由多个不同的部件组成,包括天线、调谐器、放大器和扬声器。
收音机的天线是用来接收无线电信号的。
无线电信号是通过电磁波传输的,天线接收到这些电磁波并将它们转化为电流。
天线的长度和构造决定了它对不同频率的电磁波的接收效果。
调谐器是收音机中的关键部件之一。
它负责过滤、放大和选择特定频率的无线电信号。
调谐器使用可变电容器和电感器来调整电路的谐振频率,以便只接收特定频率的信号。
调谐后的信号被送到放大器中。
放大器将信号放大,使得它们能够驱动扬声器产生可听的声音。
放大器通常采用电子管或晶体管来放大电信号。
最后,放大的信号通过扬声器转化为声音。
扬声器是将电信号转化为机械振动的设备,它的振动产生了可听的声音。
总的来说,收音机工作的原理是通过天线接收无线电信号,调谐器过滤和选择特定频率的信号,放大器将信号放大,扬声器将其转化为声音。
这样,我们就能够听到广播电台的节目了。
AM和FM分别代表什么
收音机上的AM和FM分别代表什么?悬赏分:0 - 解决时间:2007-7-30 10:03问题补充:AM和FM怎么设置效果更佳呢?提问者:拼搏666888 - 一级最佳答案在一般的收音机或收录音机上都有AM及FM波段,相信大家已经熟悉,这两个波段是用来供您收听国内广播的,若收音机上还有SW波段时,那么除了国内短波电台之外,您还可以收听到世界各国的广播电台节目。
为了让您对收音机的使用有更进一步的认识,以下就什么是AM、FM、SW、LW作一简单的说明。
事实上AM及FM指的是无线电学上的二种不同调制方式。
AM: Amplitude Modulation称为调幅,FM: Frequency Modulation称为调频。
只是一般中波广播(MW: Medium Wave)采用了调幅(AM)的方式,在不知不觉中,MW及AM之间就划上了等号。
实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播,像在高频(3-30MHz)中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM,甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯(116-136MHz)也是采用AM的方式,只是我们日常所说的AM波段指的就是中波广播(MW)。
那FM呢?它也同MW的命运相类似。
我们习惯上用FM来指一般的调频广播(76-108MHz,在我国为87.5-108MHz、日本为76-90MHz),事实上FM也是一种调制方式,即使在短波范围的27-30MHz之间,做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段,也有采用调频(FM)方式的。
而SW呢?其实可以说是对短波的一种简单称呼,正确的说法应该是高频(HF:High Frequency)比较贴切。
而短波这名称是怎么来的呢?以波长而言,中波(MW)介于200-600米(公尺)之间,而HF的波长却是在10~100米(公尺)之间,与上述的波长相比较,HF的波长的确是短了些,因此就把HF称做短波(SW: Short Wave)。
同样的,比中波MW更低频率的150KHz-284KHz之间的这一段频谱也是作为广播用的,以波长而言,称做长波(LW: Long Wave),它大约在1000~2000米(公尺)之间,和MW的200-600米相比较显然"长"多了,因此就把这段频谱的广播称做长波(LW: Long Wave)。
通信原理amfm调制的应用案例
通信原理:AM-FM调制的应用案例1. 摘要本文将介绍通信原理中的AM-FM调制,并给出了一些具体的应用案例。
本文主要分为以下几个部分进行介绍:首先,介绍AM-FM调制的基本原理;其次,列举一些AM-FM调制在无线通信、广播和音频处理等领域的具体应用案例;最后,总结本文内容。
2. AM-FM调制的基本原理AM-FM调制是一种常见的调制技术,它将音频信号(即基带信号)调制到载波信号上,从而实现信号的传输和处理。
具体来说,AM调制是利用载波信号的幅度来携带音频信号的调制技术。
在AM调制中,载波信号的幅度会根据音频信号的变化而变化,从而在接收端可以通过解调还原出原始的音频信号。
FM调制则是利用载波信号的频率来携带音频信号的调制技术。
在FM调制中,载波信号的频率会根据音频信号的变化而变化,从而在接收端可以通过解调还原出原始的音频信号。
3. AM-FM调制的应用案例3.1 无线通信AM-FM调制在无线通信领域有着广泛的应用。
以下是一些应用案例:•蜂窝手机通信:蜂窝手机通信使用AM-FM调制来将语音信号转换为无线信号进行传输。
AM-FM调制可以提供高质量的音质和较大的通信范围。
•无线电广播:AM-FM调制被广泛用于无线电广播中。
AM广播主要用于传输较远距离的信号,而FM广播则提供更高质量的音质。
这两种调制方式使得广播可以达到不同的传输需求。
•数字调制:AM-FM调制也被用于数字调制中。
数字调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,而AM-FM调制可以实现这一转换。
数字调制在无线通信中有着重要的应用,例如在无线局域网(WiFi)和蓝牙等通信标准中。
3.2 广播AM-FM调制在广播领域有着重要的应用。
以下是一些应用案例:•电台广播:AM-FM调制是电台广播的关键技术之一。
AM广播主要用于中短波广播,而FM广播则主要用于调频广播。
AM广播可以传播较远距离,而FM广播提供更高质量的音质。
•卫星广播:卫星广播通过AM-FM调制来传输音频信号。
AMFM收音机的调整和调试
第五章AM/FM收音机的调整和调试装配和调试作为整个实践环节的两个阶段都是非常重要的。
装配是电子器件的初步组装,构成硬件基础;调试包括调整和测试,调整是对组成整机的可调元器件、部件进行调整,测试是对整机各项电气性能进行测试,将各硬件特性相互协调,使整机性能达到最佳状态。
整机调试过程可参照图4-1所示进行。
外观检查外观检查图4-1 AM/FM收音机的调试步骤AM的中频是455KHz,AM中波波段的频率范围是535KHz—1605KHz。
FM的中频为10.7MHz,FM调频波段的频率范围是87MHz—108.6MKHz。
第一节外观检查及开口检查一、外观检查1.检查各元器件安装是否有误,尤其是集成块不得装反,电解电容“+”,“-”极性是否安装正确。
检查天线、蜂鸣片线、电源线、喇叭线是否连好。
2.各焊点有无虚焊,漏焊,碰焊。
二、开口检查与试听开口检查是调试前的初步调整,判断电路是否基本正常。
如果检查满足要求,就可进行试听电台的播音。
1.收音线路板电源“+”“-”极间正反电阻的测量及加电检查与试听。
a.测量电阻不安装电池,打开音量开关,用MF47万用表选择×1K档位测量电池正负极间的正反电阻,R+-=6k,R-+=10k,接近值也属正常,若不正常应检查是否有元器件错焊、搭焊、虚焊、漏焊,各导线、跳线连接等。
b.通电检查电池正负极间的正反电阻R+-、R-+为正常值,方可安装电池通电检查。
拨开L1匝间距离,间隙为2mm,打开音量开关,按S1和S2应能搜索到FM电台,在电台正常播放时间里若不能收到电台,应取出电池继续仔细检查有无错误,必要时用MF-47型万用表分别以黑表笔和红表笔接地测量IC1各脚电阻和对地电位是否与参考值一致,并记录下各值作教师辅导分析使用。
2.显示线路板正反电阻的测量及加电检查a.测量电阻测量正向电阻R31=5k. 反向电阻R13=200k或接近值也属正常。
若不正常应检查是否有元器件错焊、搭焊、虚焊、漏焊,各导线、跳线连接等b.加电检查五芯排线1与3间的正反向电阻为正常值,方可安装电池通电检查。
AM和FM分别代表什么.pptx
指的就是中波广播(MW)。 那 FM 呢?它也同 MW 的命运相类似。我们习惯上用 FM 来指一般的调频广播 (76-108MHz,在我国为 87.5-108MHz、日本为 76-90MHz),事实上 FM 也是一种调制方式,即使在短波范围的 27-30MHz 之间,做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段,也有采用调频(FM)方式的。 而 SW 呢?其 实可以说是对短波的一种简单称呼,正确的说法应该是高频(HF:High Frequency)比较贴切。而短波这名称是怎么来 的呢?以波长而言,中波(MW)介于 200-600 米(公尺)之间,而 HF 的波长却是在 10~100 米(公尺)之间,与上述的 波长相比较,HF 的波长的确是短了些,因此就把HF 称做短波(SW: Short Wave)。 同样的,比中波 MW 更低频率 的 150KHz-284KHz 之间的这一段频谱也是作为广播用的,以波长而言,称做长波(LW: Long Wave),它大约在 1000~ 2000 米(公尺)之间,和 MW 的 200-600 米相比较显然"长"多了,因此就把这段频谱的广播称做长波(LW: Long Wave)。 实际上,不论长波(LW)、中波(MW)或者是短波(SW)都是采用 AM 调制方式。 对一般收(录)音机而言,FM、MW、 LW 波段是提供您收听国内广播用的,但我国目前没有设立 LW 电台,而 SW 波段则主要供您收听国内/国际远距离 广播。参考资料:/serve/radio/20040519151017.htm
回答者: 有多少狼 - 四级
2007-7-17 11:48
AM 调幅,中波 FM 调频,微波 代表广播电台发射信号使用的技术和接收设备(收音机)接受的制式。 微波传 输,信号质量高,传输成本低,发射功率小,覆盖范围小,受地理因素影响较大,一般作为城市广播的首选。比如 你的家乡城市台,一般可以通过 FM 收听。 中波传输,信号质量稳定,传出成本大,发射功率大,覆盖范围广, 靠天馈传输,受天气条件影响较大,一般作为远距离传输的首选。比如中国国际广播电台,中央人民广播电台等。
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无线通信系统中的调制解调基础(一):AM和FM作者: Ian PooleAdrio Communications Ltd第一部分解释了调幅(AM)和调频(FM)的基础,并阐述了优点和缺点。
第二部分解析了频移键控(PSK)和正交幅度调制(QAM)。
第三部分讨论扩频通信技术,包括被广泛应用的直接序列扩频通信(DSSS),和正交频分复用(OFDM)射频信号被用来传递信息,信息有可能是音频,数据或者其他格式,该信息被调制(modulate)到载波信号上,并通过射频传送到接收器,在接收器端,信息从载波上分离出来,这个被称为解调(demodulation)。
而载波本身并不带有任何信息。
调制方法多种多样,简单的一般有幅度调制,频率调制和相位调制,尽管调频和调相本质上是相同的。
每种调制方法都有其有缺点。
了解每种调制方法的基础是很重要的,尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。
复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。
载波无线通信的基础是载波,基本的载波如图3-1所示,这个信号在发射器部分产生,并不带有任何信息,在接收器部分也作为不变的信号出现。
载波信号调幅调制最显而易见的的方式就是调幅了,通过调整信号幅度大小传递信息。
最简单的调制是OOK(on–off keying,开关键控),载波以开关的形式传递信息。
这个是数字调制的基础,并用在传递莫斯(Morse)电码上面,莫斯在早期的“无线”应用上广为采用,通过开或关的长度传递码元。
在音频或其他领域应用更为常见的是,整个信号的幅度通过载波体现,如图3-2,这个被称为幅度调制(AM)。
AM调制AM解调音频信号的过程十分简单,只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现,如图3-3,在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过,一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分,只留下音频信号。
这个信号直接通过放大后输出至扬声器。
该解调电路十分简单和易于实现,在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。
一个简单的二极管检波电路AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。
如图3-4,射频信号被本地载波振荡信号混频。
该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度,而且对失真和干扰的抵抗比较好。
产生本振信号的方法很多,其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器,从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波,再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。
同步AM解调AM具备实现简单的优势,不过并不是最有效的方式,在频谱利用率和功耗方面均是如此。
因此该方式在通信领域极少采用,一般只在VHF频段空中通信中采用。
然而,AM在长、中、短波广播领域采用较多,因为其低成本和简单性。
为了表明其低效率,我们需要看看AM操作的原理,当一个射频信号被一个音频信号调制时,波形会改变,在全调制过程中,调制后信号幅度会从零升到最高,而幅度升高到峰值时会达到载波信号幅度的两倍,这样很容易造成失真因为包络信号不能低于0。
因为这种方法调制深度最大,所以叫做100%全调制。
全调制信号即使在全调制模式下,功耗利用率也很低。
当载波被调制,频谱中两边都会产生边带,边带包含了音频信号的信息。
我们可以举例阐述功耗消耗的情况,比如1kHz的语音信号在载波上进行调制,这样频谱上会在载波两边出现两个频带,如图3-6,当载波被全调制,接收的调制信号的幅度等于载波信号幅度的一半,既是功耗也等于载波信号的一半。
换句话来说,边带信号的能量等于载波信号能量的一半,而每个边带只有载波能量的1/4。
这样对于一个100W的发射机来说,载波能量为50W,每个边带为25W,调制过程中载波信号的功耗是恒定的,而在解调过程中需要一个载波信号。
我们只需要一个边带作为有用的信号,所以总的效率等于50/150,只有三分之一的能耗得到了有效利用。
Figure 3-6. Spectrum of a signal modulated with a 1-kHz tone.用1kHz语音信号进行AM调制的频谱AM不仅浪费能耗,而且频谱利用率不高。
如果例子中的1kHz信号被普通的音频信号取代,中频两边的频谱都会被该音频信号的频带占据,如图3-7。
因此需要的频段是传输信号频段的两倍。
在短波信号非常拥挤的今天,这样使非常浪费的,因此目前在该频段内的一些无线传输都采用其他更有效率的调制方法。
语音或音乐信号AM调制的频谱比如说,可以采用单边带(SSB)调制。
通过去掉一个边带,可以使带宽减半,更加有效率,载波也可以由接收器获得用来解调。
不过不管AM还是SSB都无法在移动电话里采用,尽管一些场合用到了AM加相位调制。
调制指数调制指数也被称为调制深度的定义十分重要,用百分比来表示,如下式:调制深度不会超过1,否则包络就会出现失真,信号会出现额外的频谱,造成干扰信号。
FM调频AM是非常简单的调制方式,而通过改变频率的FM调制也一样。
如图3-8,载波信号被调制后,频率会随着信号源电压变化。
FM信号调制信号频率变化的范围很重要,这个被称为偏离(deviation),而且由KHz度量。
比如一个信号的偏离可能是±3 kHz,那么这个信号就在±3 kHz上下波动。
采用FM的原因很多,一个重要的优势是不会受到源信号的电平变化的干扰,而且抗干扰的能力也强。
因为是改变信号频率,所以调制信号的电平不会变化,这样不会干扰到音频输出,因此在移动电话或其他便携式应用中就可以采用FM。
FM的另一个好处是当偏离比最高调制频率高很多时对噪声和干扰的抵抗能力很好。
因此在高品质音频广播中通常采用75kHz的偏离。
由于有以上的优点,FM在第一代模拟无线通信系统中采用。
解调一个FM信号,需要将频率变化转变为电压变化,这个就比AM解调要复杂了,不过实现起来也比较容易。
需要一个调谐电路来对频率的不断变化输出变化的电平,而不是采用一个检波二极管就能办到的。
有很多方法可以实现这个功能,一个广泛应用的方案是采用积分检测器,这个在集成电路中应用广泛,而且提供了很好的线性度。
这个方案在需要调谐电路时具备优势,并且容易在集成电路实现。
基本的积分检测电路如3-9所示,信号被分成了两部分,一部分提供了一个90°的相移,原始信号和相移信号立即被送入了混频器,混频器的输出取决于两个信号的相差,电路作用类似一个相位检测器并根据相位的差产生电压输出。
FM积分检测电路调制指数和偏离比很多情况下调制指数只是一个值并一般用于别的运算,FM调制指数指的是频率偏离相对调制频率的比例,因此会随着在载波上变化的调制偏离而改变。
然而,设计一个系统需要知道最大的调制指数,这个通过在公式中带入最大的值可以得到。
边带被调制的信号都会产生边带,在AM调制中很容易计算得到,但在FM调制中就不是那么明朗,因为这不仅于偏离相关,而且与偏离的度有关,比如说,如果调制指数为M,总的频谱通过一个复杂的公式可以得出,得到的是一个无限的离散频谱。
公式中,Jn(M)是第一类贝塞尔函数,ωc是载波的频率并等于2nf,ωm是调制信号的频率,Vc是载波的电平。
可以看出整个频谱包括载波的频率加上载波两边的无限的边带频谱。
相关的边带可以从贝塞尔函数的表格中读出,或者用计算公式得出,图3-10显示出不同的调制指数下边带的变化情况。
一个FM信号在不同的调制指数下前10个边带频谱的能量情况。
可以总结在低级别的偏离下(既窄带FM),调制信号在载波中频的两边都有边带频谱,频谱看起来跟AM信号查不多,最大的区别是较低边带超过了180°的相位。
当调制指数增加,二倍中频的边带频谱就出现了(图3-11),指数继续增加,更高的边带也会出现。
同时可以看到随着调制指数的升高带来边带的改变,一些频段能量升高而一些降低。
FM调制信号的频谱随着调制指数变化的情况,可以看出当指数较小时(比如M=0.5),信号频谱表现出一个载波频率和两个边带,当调制指数上升时,边带数量增多而载波频率的能量会下降。
带宽很明显我们不能接受一个无限带宽的信号,所以对于低级别的调制指数只会计算头两个边带信号频谱。
然而,因为调制指数的增加,更高级别边带会产生,经常需要滤波器对信号进行处理,而且这不能带来不适当的失真。
为了达到要求通常需要将带宽设置为最大调制频率加上两倍偏离频率。
换句话来说,在VHF FM广播中,如果采用±75 kHz的偏离,而最大调制频率为15 kHz,带宽就需要(2 × 75) + 15 kHz=165 kHz,一般采用200kHz,使发射系统具备一个保护频带,且中频可以以100kHz为基础。
提高信噪比已经提到FM比AM信号在宽带环境下可以提供更好的信噪比,实际上,偏离越大,信噪比越好。
FM相比AM来说,提高的信噪比等于3D2其中,D是最大偏离率,在D值高的情况下非常明显。
如果对音频信号进行预增强就可以更好的增加FM信号的信噪比,通常的做法是,低电平的高频音频信号会进行相比低频信号更大幅度的放大,然后再进行调制。
在接收器,采用相反的处理来得到原始的音频。
为了实现这个预增强,信号需要首先通过一个电容电阻(CR)网络,在截止频率点之上的频率,信号每增加8度音阶,电平就增加6dB,类似的,在接收端也进行相应的处理。
频移键控许多信号系统采用频移键控(FSK)来无线传输数字信号(图3-12)。
图中信号频率有两种,一个代表1(mark),一个代表0(space),通过改变载波频率来传输数字信号。
FSK有两种方法可以用来实现用两个频率的信号传递信息。
一个很明显的方法是改变载波频率,另一个是所谓的音频频移键控(AFSK),AFSK更好因为对精度有较高要求。
第二部分介绍频移键控(PSK)和正交幅度调制(QAM)。