第六章(1)调角信号的基本特征
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电路邱关源第六章课后知识题目解析
第6章 角度调制与解调电路6.1 已知调制信号38cos(2π10)V u t Ω=⨯，载波输出电压6o ()5cos(2π10)V u t t =⨯，3f 2π10rad/s V k =⨯，试求调频信号的调频指数f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ，写出调频信号表示式[解] 3m 3m 2π108810Hz 2π2πf k U f Ω⨯⨯∆===⨯3m 33632π1088rad2π102(1)2(81)1018kHz()5cos(2π108sin 2π10)(V)f f o k U m BW m F u t t t Ω⨯⨯===Ω⨯=+=+⨯==⨯+⨯6.2 已知调频信号72()3cos[2π105sin(2π10)]V o u t t t =⨯+⨯，3f 10πrad/s V k =，试：(1) 求该调频信号的最大相位偏移f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ；(2) 写出调制信号和载波输出电压表示式。
[解] (1) 5f m =5100500Hz=2(+1)2(51)1001200Hzm f f m F BW m F ∆==⨯==+⨯=(2) 因为mf f k U m Ω=Ω，所以352π1001V π10f m fm U k ΩΩ⨯⨯===⨯，故27()cos 2π10(V)()3cos 2π10(V)O u t t u t t Ω=⨯=⨯6.3 已知载波信号m c ()cos()o u t U t ω=，调制信号()u t Ω为周期性方波，如图P6.3所示，试画出调频信号、瞬时角频率偏移()t ω∆和瞬时相位偏移()t ϕ∆的波形。
[解] FM ()u t 、()t ω∆和()t ϕ∆波形如图P6.3(s)所示。
6.4 调频信号的最大频偏为75 kHz ，当调制信号频率分别为100 Hz 和15 kHz 时，求调频信号的f m 和BW 。
[解] 当100Hz F =时，37510750100m f f m F ∆⨯===2(1)2(7501)100Hz 150kHz f BW m F =+=+⨯= 当15kHz F =时，33751051510m f f m F ∆⨯===⨯ 32(51)1510Hz 180kHz BW =+⨯⨯=6.5 已知调制信号3()6cos(4π10)V u t t Ω=⨯、载波输出电压8()2cos(2π10)V o u t t =⨯，p 2rad /V k =。
通信电子线路复习纲要完整答案
PC = PD − PO
I C 0 、I C1 m 分别表示集电极电流 i C 脉冲波平均分量和基波分量振幅，
第三章 正弦波振荡器 1、 平衡条件、起振条件、稳定条件 P117~121 答： 平衡条件：
振幅：T (ωOSC ) = 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…) 振幅：V f > Vi 或T (ωOSC ) > 1 相位：ϕ (ωOSC ) = 2nπ ( n = 0,1,2,.…)
⎧ f − f L (当f C > f L 时) f I = fC + fL或 f I = ⎨ C ⎩ f L − f C (当f L > f C 时)
6、二极管双平衡稳定条件（了解）
通信 1002 班
-5-
dream-fly
7、混频增益、噪声系数的概念。 答： 混频增益： 混频器的输出中频信号电压 Vi（或功率 PI ） 对输入信号电压 VS （或功率 PS ） 的比值，用分贝数表示，即 AC = 20 lg
绪论 1、 无线通信系统由哪几部分组成，各部分的功能？P1~2 答：组成：发射装置、接收装置和传输媒质。 发射装置包括换能器、发射机和发射天线三部分。 作用：换能器：将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。 发射机：将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。 天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。 传输媒质是自由空间。 接收装置由接收天线、接收机和换能器组成。要求：能从众多的电磁波中选出有用的微 弱信号。 作用：接收天线：将空间传播到其上的电磁波→高频电振荡。 接收机：高频电振荡还原成电信号。 换能器：将电信号还原成所传送信息 。 2、 无线电波传播方式有哪几种？P2~3 答：中长波： f ≤ 1500 KHz ， λ > 200 m （沿地面传播） ； 短波： ； f : 1500KHz ~ 30MHz ， λ : 10m ~ 200m （靠电离层反射传播）
调制解调电路
第六章 频谱变换电路⎩⎨⎧非线性：调频、限幅频线性：调幅、混频、倍6.1概述频谱变换电路：频谱搬移，使之适合于传输.具备将输入信号频谱进行频谱变换，以获取具有所需频谱的输出信号这种功能的电路就叫做频谱变换电路。
6.2乘法器变跨导式模拟乘法器是以恒流源式差动放大电路为基础，并采用变换跨导的原理而形成的。
变跨导式模拟乘法器（恒流源式差分放大器）双入双出()()EQT EQT b b be i beco I U I U r r u r R u βββ+≈++=⋅-='111()21I U Tβ+= ∴I u U R u i TCo ⨯⋅-≈12若I u i ∞2成正比，则21i i o u u u ⨯∞ei e BE i e R u R u u I I 232≈-==∴21212i i e i i TC o U U R R u u U R u ⋅⋅=⋅⋅-=跨导222121i eI T T TEQ m u R UU U IU I g ∞⋅===∴称为变跨导乘法器.6.3调幅波一、幅度调制（AM ）()t u Ω－低频 ()t u c －高频定义：用()t u Ω去控制()t u c 的幅度，使幅度()t u Ω∞，称为调制称()t u Ω为调制信号，()t u c 为载波信号.1、 调幅特性.令()t U t u m Ω=ΩΩcos ()t w U t u c cm c cos = 则)()t w t M U t u c a cm AM cos cos 1⋅Ω+=其中cmm a U U k M Ω⋅=称为调制指数.（k 由电路决定的一个常数）()t w t M U t w U t u c a cm c cm AM cos cos cos ⋅Ω⋅⋅+⋅=()()[]t w t w M U t w U c c a cm c cm Ω-+Ω+⋅⋅+⋅=cos cos 21cos∴调幅波有3个频率分量c w 、Ω+c w 、Ω-c w .称Ω+c w 为上边频，Ω-c w 为下边频m AM B Ω=2载波不携带()t u Ω的信息，而且占用较大的发射功率，可以只发射边带。
【无线传输技术】第六章 调幅发射机-1
7
6.1 板极调幅( AM)
为消除调幅变压器的直流磁化，电路中接入了隔 直流电容器CM和音频阻流圈LM。
CM的作用：防止电源通过变压器次级绕组而短路 ，阻止Ia0T从变压器次级绕组通过，能使音频电流 通过；
LM的作用：是Ia0T的通路，但对音频来说，有很 大的阻抗，不会经LM和电源而短路。
8
16
脉宽调制器原理框图
17
音频信号幅度决矩形脉冲宽度，而音频
6.2信号脉的频冲率宽决定度矩形调脉冲制持续P期D变M化周 期的频率。
• 在载波状态下，脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列； • 在调制状态下，它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。
18
6.2 脉冲宽度调制PDM
在全世界范围内得到应用的PDM发射机，按照调 制级与被调级联接方式的不同，可分为两大类。
无线传输技术
第六章 调幅广播发射技术
第六章 调幅广播发射技术
掌握板极调幅的基本原理；掌握PDM、PSM、 DM、3D广播发射机的基本原理和基本组成；了 解调幅广播使用的天馈线系统的特点。
主要内容：
6.1 板极调幅广播发射机 6.2 脉冲宽度调制广播发射机 6.3 脉冲阶梯调制广播发射机 6.4 数字调制发射机 6.5 3D型发射机 6.4 调幅广播天馈线系统
13
第六章 调幅广播发射技术
6.2 脉冲宽度调制( PDM，Pulse Density Modulation)
PDM发射机是为克服乙类板调板调机的缺点而开 发的新的调制方式，从20世纪70年代起在世界范 围内得到广泛应用。
PDM发射机是一种改进的板调发射机，它用脉宽 调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成 音频转换，产生被调级进行板极调幅时所需要的 音频调制功率。
6.1 板极调幅( AM)
为消除调幅变压器的直流磁化，电路中接入了隔 直流电容器CM和音频阻流圈LM。
CM的作用：防止电源通过变压器次级绕组而短路 ，阻止Ia0T从变压器次级绕组通过，能使音频电流 通过；
LM的作用：是Ia0T的通路，但对音频来说，有很 大的阻抗，不会经LM和电源而短路。
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脉宽调制器原理框图
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音频信号幅度决矩形脉冲宽度，而音频
6.2信号脉的频冲率宽决定度矩形调脉冲制持续P期D变M化周 期的频率。
• 在载波状态下，脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列； • 在调制状态下，它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
在全世界范围内得到应用的PDM发射机，按照调 制级与被调级联接方式的不同，可分为两大类。
无线传输技术
第六章 调幅广播发射技术
第六章 调幅广播发射技术
掌握板极调幅的基本原理；掌握PDM、PSM、 DM、3D广播发射机的基本原理和基本组成；了 解调幅广播使用的天馈线系统的特点。
主要内容：
6.1 板极调幅广播发射机 6.2 脉冲宽度调制广播发射机 6.3 脉冲阶梯调制广播发射机 6.4 数字调制发射机 6.5 3D型发射机 6.4 调幅广播天馈线系统
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第六章 调幅广播发射技术
6.2 脉冲宽度调制( PDM，Pulse Density Modulation)
PDM发射机是为克服乙类板调板调机的缺点而开 发的新的调制方式，从20世纪70年代起在世界范 围内得到广泛应用。
PDM发射机是一种改进的板调发射机，它用脉宽 调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成 音频转换，产生被调级进行板极调幅时所需要的 音频调制功率。
通信原理讲义-第六章 数字信号的载波传输1二进制调制
数字信号的调制可以看成特殊调制信号 的模拟调制，类似模拟调制的情况，数 字调制也是用调制信号调制载波的三个 参数：振幅、频率、相位。 相应地称为：幅度键控、频率键控、相 位键控。
6.1 二进制数字调制
二进制数字调制是指调制信号为二进制 基带信号，这种调制信号仅有两种电平， 表示为“1”和“0”： 二进制数字调制又分为： 二进制幅度键控 二进制频率键控 二进制相位键控
数字基 带信号 二进制幅度键控s2ASK(t)
载波Acoswct
二进制幅度键控解调（非相干）
带通 滤波器
1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 1 0.5 0 -0.5 -1 0 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600 100 200 300 400 500 600
1 A1 0 0 0 1 ……
由调频理论，调制后信号的瞬时频率 w(t)=w0+KFMf(t) 而对单极性二元基带信号只有两种电平： f(t)=0或1， 故：w1= w0+KFM w2= w0。
二进制频率键控调制后的时域波形
1
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
二进制差分相位键控的调制方法
二元单 极性码 输入 相对码 差分编码 二进制差分相位 键控DPSK输出
Acos(wct)
载波发生器
差分编码原理：
后一位与新生成的前一位码做模2和得到新生成的码
绝对码：1 0 0 1 0 1 1 0 相对码：1 1 1 0 0 1 0 0
二进制差分相位键控的解调（相干）
第六章 异步电动机矢量控制与直接转矩控制
图6-3 矢量控制系统原理
6.2 按转子磁链定向异步电动机矢量控制系统 6.2.1 按转子磁链定向的矢量控制方程 1.异步电动机在M-T坐标系上的数学模型 为了与一般的同步旋转d-q坐标系区别， 取d轴沿转子磁链Ψr的方向，称之为M轴；q轴逆 时针旋转90º，称之为T轴。这样就得到了按转 子磁链定向的两相同步旋转M、T坐标系。 在M-T坐标系上，磁链方程为 Ψms=Lsims+Lmimr Ψts=Lsits+Lmitr Ψmr=Lmims+Lrimr=Ψr （6-3） Ψtr=Lmits+Lritr=0 （6-4）
（2） 转矩方程 由磁链方程式(6-4),得 重写电磁转矩方程
Te =
itr = −
Lm its Lr
(6-10)
(6-6） 这个转矩表达式和直流电动机的很相似，当转 子磁链Ψr不变时,定子电流转矩分量的变化会 引起电磁转矩成正比的变化,没有任何推迟,这 正是我们所期望的关系。 但是考虑到Ψr也是被控对象,式(6-6)实际 上仍然是非线性的。他励直流电动机的磁通不 用控制就是常量，交流异步电动机的Ψr被控制 为常量,这仍然是两个完全不同的概念。
3 Lm np ψ r its Lr 2
（3）转差角频率方程
由电压矩阵方程式（6-5）的第四行展开得
0 = ω s ( Lm ims + Lr i mr ) + Rdqr itr
将磁链方程式（6-3）代入上式，得 整理后得
ωs = −
Rdqr
0 = ω sψ r + Rdqr itr
itr
ψr
（6-11）
6.1 矢量控制(VC：vector control)的基本思路 6.1.1 模仿直流电动机 粗略地讲，矢量控制是模仿他励直流电动 机的控制。忽略磁饱和及电枢反应的影响，直 流电动机的转矩方程为 Te=CT´IaIf
第六章激光调制技术
1.5 1.0 0.5
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0.5
1.0
1.5
1.5 1.0 0.5
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为什么要用光波作为信息载体？
信息
调制信号
信息
转播速度快
调制
信息容量大
激光
传输
接受
可以用光学系统进行变换,光盘存储
可以在透明介质中传输（光纤、水……）载波
大气、光纤
可以不用介质传输（真空、太空……）
可独立传播，互不干扰。
加载了信号的光波以群速度传播。
§6.1调制的基本概念
m a 为调制深度，即调幅系 数。 m a 1
调制波形为以信号波为上下 对称包络的波形。
1.5 1.5
1.0
0.5
0.2 0.5
1.0
1.5 1.5
1.0
频域分布
e(t) Ac cos(ct c )
ma 2
Ac cos((c
m )t c )
0.5
0.2 0.5 1.0 1.5
§6.2电光调制
(1)折射率椭球(D,n)
对于任意方向入射的光波波矢K，通 过坐标原点O做以K为法线的平面Σ ， Σ 与椭球面相交，交线为一椭圆 ，该椭圆的两个主轴的方向就是两 个相互正交的D1和D2，两个主半轴的 长度对应的折射率是n1和n2。
第六章信号与系统的时域和频域特性
H ( j) t0
上式表明： 当系统的相位特性仅仅是附加一个线性相移 t 0 ， 则系统对信号的作用，只是信号在时间上平移了 t 0 ,在频域 里发生了相移。 上述改变并没有丢失信号所携带的任何信息，只是 发生时间上的延迟，因而在工程应用中是允许的，通常 认为信号没有失真。
8
2.系统相位为非线性相位
s(t ) h(t ) * u(t ) h d
t
24
见P318,Fig6.14
理想的低通滤波器的单位冲击响应的主瓣是从 c 延伸到 ，所以阶跃响应就在这个时间间隔内受到
最显著的变化。也就是说阶跃响应的所谓上升时间是 反比于相关滤波器的带宽；
c
在阶跃响应的跃变部分，会有超过其最后稳态的超量， 并且出现称之为振铃的振荡现象。产生这一结果的重
率成正比，也即系统的相位特性是一条通过原点的直线。 时延的概念可以推广到包括非线性相位特性的系统中。 对于传输系统，其相移特性可以用“群时延”（或称 为“群延时”）来描述。 定义群时延为：
d H j d
12
由于一个非线性相位系统，在 0 窄带范围内 可近似为相位的变化为线性的，即
模特性改变 相位特性改变
系统相移
7
二、 线性与非线性相位
1. 系统相位为线性相位
若连续时间LTI系统： 则 Y ( j )
X j e
y(t ) x(t t0 )
时移系统
输入信号相移 随频率线性变化； 斜率为时移值。
jX j jt0
e
H ( j) e jt0 ,
28
理想滤波器特性
1.通带绝对平坦，衰减为零
非理想滤波器特性
经编-第六章(1)
应用
32
三、电子式送经机构 (electronic let-off)
特点
多速送经 高速经编机 精确控制送经量
类型
EBA电子送经（恒速电子送经机构） EBC电子送经（变速电子送经机构）
33
34
EBA电子送经机构（1）
原理
类似于线速度感应机械式送经机构
实测送经信息 差动放大器3 衰减器2
28
双速送经机构(duplex let-off motion)
特点
具有两种不同的送经速度
原理
离合器闭合 正常送经 经编机 离合器断开 低速送经
主轴
应用
完全组织中，送经量可归为二种差异较大的情况
29
2、定长送经辊装置
传动来自主轴，经过链 条S传动到齿轮d，经变换 齿轮Ａ、Ｂ，传动减速箱 Ｋ，其传动比为40:1，再 通过链轮e和链条g，传动 到定长送经罗拉一端的齿 轮f、h。罗拉辊m和n表面 包有摩擦系数很大的包覆 层，防止纱线打滑，但在 拉力大于卷绕和摩擦阻力 的情况下，纱线又可在罗 拉辊上被拉动。
3 ）当 E 、 F 转速相等，转向相反时，齿轮 G 、 K 只自 转不公转。
4 ）当 E 、 F 转速不等时，齿轮 G 、 K 不仅自转而且和 转臂H一起公转。
5）当转臂H转动时，通过齿轮1、2驱动丝杠L转动， 滑叉K移动，无机变速器环移动，改变经轴转速。
16
（2）差动螺旋式
图中经轴的实际送经速度由丝 杆 1 输入，定长速度由蜗杆 3 传 动蜗轮 2 输入，蜗轮内孔有螺 纹且与丝杆啮合。当实际送经 速度与定长速度相等时，丝杆 与蜗轮同速同向转动如同一体， 固套在丝杆轴上的一对撑头 5 、 6 不作横移，此时两撑头均处 于与棘轮 4 棘齿脱开的位置了；
现代通信原理(罗新民)指导书 第六章 角度调制系统 习题详解
6设某角度调制信号为 ，试确定：
①已调信号的平均功率；
②最大频率偏移；
③最大相位偏移；
④已调信号的近似带宽；
⑤判断该已调信号是FM波还是PM波。
解： 已调信号的平均功率为
②信号瞬时频率为
因此信号最大频偏为
瞬时相位偏移为
因此信号最大相位偏移为
根据卡森带宽，
根据已调信号表达式判断是FM波还是PM波，主要依据是瞬时相偏与调制信号成正比还是瞬时频偏与调制信号成正比。根据题目所给，在未知调制信号是正弦波还是余弦波的情况下，该已调信号既可能是正弦波作FM调制，也可能是余弦波作PM调制。因此，不能判断是FM波还是PM波。
6-2用频率为10kHz，振幅为1V的正弦基带信号，对频率为100MHz的载波进行频率调制，若已调信号的最大频偏为1MHz，试确定此调频信号的近似带宽。如果基带信号的振幅加倍，此时调频信号的带宽为多少？若基带信号的频率加倍，调频信号的带宽又为多少？
解： 由题目可知 ， 。根据卡森带宽公式可以得到调频信号的带宽近似为
解： 采用类似教材上推导单音频调制的方法，可将已调信号展开为
所以调频波的频谱由若干根离散谱线组成，每根谱线幅度为 ，位于 ， ； 未调载波谱线幅度为 。
由贝塞尔函数查表，得
。
可算出大于未调载波幅度1%的边频分量的幅度：
，( )；
；
， ；
。
以上即为调频波中的各谱线对应的幅度（再×A ），频谱图如下所示：
第六章角度调制系统
6-1设角度调制信号
①若 为FM波，且 ，试求调制信号 ；
②若 为PM波，且 ，试求调制信号 ；
③试求最大频偏 及最大相位移 。
解： FM已调信号瞬时相位为 ，对其取导数得到瞬时角频率为
①已调信号的平均功率；
②最大频率偏移；
③最大相位偏移；
④已调信号的近似带宽；
⑤判断该已调信号是FM波还是PM波。
解： 已调信号的平均功率为
②信号瞬时频率为
因此信号最大频偏为
瞬时相位偏移为
因此信号最大相位偏移为
根据卡森带宽，
根据已调信号表达式判断是FM波还是PM波，主要依据是瞬时相偏与调制信号成正比还是瞬时频偏与调制信号成正比。根据题目所给，在未知调制信号是正弦波还是余弦波的情况下，该已调信号既可能是正弦波作FM调制，也可能是余弦波作PM调制。因此，不能判断是FM波还是PM波。
6-2用频率为10kHz，振幅为1V的正弦基带信号，对频率为100MHz的载波进行频率调制，若已调信号的最大频偏为1MHz，试确定此调频信号的近似带宽。如果基带信号的振幅加倍，此时调频信号的带宽为多少？若基带信号的频率加倍，调频信号的带宽又为多少？
解： 由题目可知 ， 。根据卡森带宽公式可以得到调频信号的带宽近似为
解： 采用类似教材上推导单音频调制的方法，可将已调信号展开为
所以调频波的频谱由若干根离散谱线组成，每根谱线幅度为 ，位于 ， ； 未调载波谱线幅度为 。
由贝塞尔函数查表，得
。
可算出大于未调载波幅度1%的边频分量的幅度：
，( )；
；
， ；
。
以上即为调频波中的各谱线对应的幅度（再×A ），频谱图如下所示：
第六章角度调制系统
6-1设角度调制信号
①若 为FM波，且 ，试求调制信号 ；
②若 为PM波，且 ，试求调制信号 ；
③试求最大频偏 及最大相位移 。
解： FM已调信号瞬时相位为 ，对其取导数得到瞬时角频率为
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令：输入信号 us(t)=Um0［1+cos( t)］cos(ωct), 本振信号u 本振信号 L(t)=ULmcos（ ωLt） 变频得 uI(t)= us(t) uL(t)= Um0［1+cos( t)］cos(ωct) ULmcos(ωLt) = 1/2ULmUm0［1+cos( t）］[cos(ωLt-ωct)+cos(ωLt+ ωct）] 若取差频为中频，uI(t)=UIm［1+cos( t）］cos(ωLt- ωc t) 若取差频为中频， = UIm［1+cos( t）］cos(ωIt) 三、混频电路的主要性能指标 1、混频电压增益 、 2、混频功率增益 3、混频电路 、 、 4、混频电路的失真 5、混频电路的选择性 噪声系数 、 、
复习
5．5．1 混频的基本原理 ． ． 一、混频电路的作用 将已调信号的载频变换 成另一载频， 成另一载频，变换后已调波 的调制类型(调幅 调频等) 调幅、 的调制类型 调幅、调频等 和调制参数(如调制频率 如调制频率、 和调制参数 如调制频率、 调制系数等)均不改变 均不改变。 调制系数等 均不改变。 二、混频原理 混频的作用就是将已调波的频谱不失真地从f 混频的作用就是将已调波的频谱不失真地从 c搬移到 中频f 的位置上， 中频 I的位置上，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种 搬移，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路。 搬移，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路。
5.6 振幅调制、解调与混频电路应用举例 振幅调制、 5.6.1 TA7641BP集成芯片内部结构 集成芯片内部结构 5.6.2 TA7641BP单片收音机电路 单片收音机电路
第5章 振幅调制、解调与混频电路 章 振幅调制、
5.4 振幅检波电路 5.1 振幅调制的基本原理 5.4.1振幅解调的基本原理 振幅解调的基本原理 5.1.1普通调幅波 普通调幅波 5.4.2二极管包络检波电路 二极管包络检波电路 5.1.2抑制载波的双边带 抑制载波的双边带 5.4.3 同步检波电路 和单边带调幅信号 5.5混频电路 混频电路 5.1.3调幅电路组成模型 调幅电路组成模型 5.5.1混频的基本原理 混频的基本原理 5.2相乘器电路 相乘器电路 5.5.2二极管环形混频器和 二极管环形混频器和 5.2.1非线性器件的相乘作用 非线性器件的相乘作用 双差分对混频器 5.2.2二极管双平衡相乘器 二极管双平衡相乘器 5.5.3晶体管混频电路 晶体管混频电路 5.2.3双差分对模拟相乘器 双差分对模拟相乘器 5.5.4混频干扰 混频干扰 5.3振幅调制电路 振幅调制电路 5.6振幅调制、解调与混频电路应用举例 振幅调制、 振幅调制 5.3.1·概述 概述 5.6.1 TA7641BP集成芯片内部结构 集成芯片内部结构 5.3.2低电平调幅电路 低电平调幅电路 5.6.2 TA7641BP单片收音机电路 单片收音机电路 5.3.3高电平调幅电路 高电平调幅电路
（3）瞬时角频率 ）
3、单频调制时 、 （1）瞬时相位 ）
设调制信号
称为调相指数， 称为调相指数，它代表调相波的最大附 加相位，单位为rad，表示调制信号电压改变载波相位的 加相位，单位为 ， 能力，它只与调制信号的振幅有关。 能力，它只与调制信号的振幅有关。
（2）调相波数学表达式 ）
（3）瞬时角频率 ）
6.1.3 调角信号的频谱和带宽 一、调角信号的频谱
它们的差别仅在于附加相位的不同， 它们的差别仅在于附加相位的不同，前者的附加相位 按正弦规律变化，而后者的按余弦规律变化， 按正弦规律变化，而后者的按余弦规律变化，两者只是在 相位上相差π ，并无本质差别， 相位上相差π/2，并无本质差别，所以这两种信号的频谱 结构是类似的。分析时可将调制指数m 代替， 结构是类似的。分析时可将调制指数 f或mp用m代替，从 代替 而可把调角信号表示式写成
根据塞尔函数理论
可见， 可见，单频调制时调角信号的频谱不是调制信号频 谱的线性搬移， 谱的线性搬移，而是由角频率为ωc的载频分量与角频率 的无限对上、下边频分量所构成， 为ωc ±nΩ的无限对上、下边频分量所构成，这些边频 分量和载频分量的角频率相差nΩ ，其中n=1，2， 分量和载频分量的角频率相差 其中 ， ， 3，…。当n为奇数时，上、下边频分量的振幅相同但极 为奇数时， ， 。 为奇数时 性相反； 为偶数时， 性相反；当n为偶数时，上、下两边频分量的振幅和极 为偶数时 性都相同， 性都相同， 载频分量和 各边频分量的振 幅均随J 幅均随 n(m)而变 而变 化，Jn(m)随m、n 随 、 变化的规律如图 所示。 所示。
其中， 其中，
称为调频指数， 称为调频指数，表示已调波的最
大附加相位。它不仅与调制信号的振幅有关， 大附加相位。它不仅与调制信号的振幅有关，还与调制 信号的频率有关。 信号的频率有关。
可见，调频波是先将调制信号积分， 可见，调频波是先将调制信号积分，再对载波调相 的结果。 的结果。
4、调频信号的有关波形 、 （a）调制信号 Ω(t) ）调制信号u （b）瞬时角频率ω(t) ） （c） 附加相位Δφ(t) ） （d）调频信号 ）
三、调频信号与调相信号的比较
两者的不同之处是： 两者的不同之处是：按调制信号规律线性变化 的物理量不同，对调频信号， 的物理量不同，对调频信号，∆ω(t)=kfu (t)，因此按 ， 调制信号规律线性变化的是瞬时角频率偏移， 调制信号规律线性变化的是瞬时角频率偏移，而对 调相信号， 调相信号，Δφ(t)= kpu (t)，按照调制信号规律线性 ， 变化的是附加相位。 变化的是附加相位。 调相信号可看成先对调制信号u 调相信号可看成先对调制信号 Ω(t)进行微分处 进行微分处 然后再对载波进行调频， 理，然后再对载波进行调频，那么所得到的已调信号 为调制信号的调相信号； 就是以 uΩ(t)为调制信号的调相信号； 为调制信号的调相信号 调频信号可看成先对调制信号u 调频信号可看成先对调制信号 Ω(t)进行积分处 进行积分处 然后再对载波进行调相， 理，然后再对载波进行调相，那么所得到的已调信号 为调制信号的调频信号； 就是以 uΩ(t)为调制信号的调频信号； 为调制信号的调频信号 总之， 总之，调频与调相可以相互转换
二、双栅场效应管混频电路 采用双栅MOS场效应管构 采用双栅 场效应管构 成的混频电路，场效应管V有 成的混频电路，场效应管 有 两个栅极，其中G 两个栅极，其中 1加输入信 加本振电压u 号us，G2加本振电压 L，输 出中频滤波器采用双调谐耦 合回路。 合回路。 5．5．4混频干扰 ． ． 混频干扰 一、信号与本振产生的组合频率干扰 二、干扰与本振产生的组合频率干扰 1、中频干扰 2、镜像干扰 、 、 三交叉调制干扰与互调干扰 1、交叉调制干扰（交调干扰） 、交叉调制干扰（交调干扰） 2．互相调制干扰 简称互调干扰 简称互调干扰) ．互相调制干扰(简称互调干扰
ω(t)= ωc+kf uΩ(t)= ωc +Δω(t)
其中， 是由调频电路所决定的比例常数， 其中， kf是由调频电路所决定的比例常数，其单位 为rad／(s·V)，表示调制信号电压改变载波角频率的能 ／ ， 力。 ω(t)= kf uΩ(t) 称为瞬时角频率偏移。 Δ 称为瞬时角频率偏移。 （2）瞬时相位为
6．1 调角信号的基本特性 ． 一、调角信号的数学表达式 （一）调频信号 1、未加调制信号 、 未调制时调频电路输出电压的瞬时角频率为常数， 未调制时调频电路输出电压的瞬时角频率为常数， 通常设为ωc，则瞬时相位为 调频电路输出电压可表示为 2、加入调制信号 (t) 、加入调制信号u （1）瞬时角频率 调频信号的瞬时角频率ω(t) 会 ） 的基础上按照u 的规律变化， 在ωc的基础上按照 Ω(t)的规律变化，即 的规律变化
第6章 角度调制与解调电路 章
6．1 调角信号的基本特性 ． 6．2 调频电路 ． 6．3 鉴频电路 ． 6．4 集成调频发射机与接收机 ． 6．5 数字角度调制与解调 ．
引言
角度调制是用调制信号去控制载波信号的频率或 相位而实现的调制。 相位而实现的调制。 若载波信号的频率随调制信号线性变化， 若载波信号的频率随调制信号线性变化，则称为频 率调制(Frequency Mod-ulation)，简称调频 率调制 ，简称调频(FM)； ； 若载波信号的相位随调制信号线性变化， 若载波信号的相位随调制信号线性变化，则称为相 位调制(Phase Modulation)，简称调相 位调制 ，简称调相(PM)。 。 调频和调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调变， 调频和调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调变， 故统称为角度调制，简称调角。 故统称为角度调制，简称调角。
其中， 其中，
上的附加相位。 称为叠加在ωct上的附加相位。
为简化分析， 为简化分析，令φ0=0。 。 （3）调频波的数学表达通式为 ）
3、调制信号为单频信号 、
设u (t)=U （1）瞬时角频率 ） 其中， 称为最大角频率偏移， 其中， 称为最大角频率偏移，与调制信 号振幅成正比，振幅越大，角频率偏移越大。 号振幅成正比，振幅越大，角频率偏移越大。 ∆fm为最大频率偏移，简称最大频偏，可见最大频偏 为最大频率偏移，简称最大频偏， 只取决于调制信号的振幅，而与调制信号的频率无关。 只取决于调制信号的振幅，而与调制信号的频率无关。
5．5．2 二极管环形混频器和双差分对混频器 ． ． 一、二极管环形混频电路 二、双差分对相乘器混频电路
5．5．3 晶体管混频电路 ． ． 一、晶体三极管混频电路 1、工作原理 、 晶体管工作在线性时变工作 状态， 状态，高频信号和本振信号从基极 注入，利用发射结混频，从集电极LC并联谐振回路取出 注入，利用发射结混频，从集电极 并联谐振回路取出 和频或差频---------中频。 中频。 和频或差频 中频
二、调相信号 1、未加调制信号 、 2、加调制信号uΩ(t) 、加调制信号 （1）调相信号的相位 ） 调相信号相位与调制信号成正比 ∆φ(t)=kpuΩ(t)为随调制信号而变化的附加相位，kp 为随调制信号而变化的附加相位， 是由调相电路决定的比例常数，单位rad/V。 是由调相电路决定的比例常数，单位 。 （2）调相信号数学表达式 ）