通信电子中的调频技术
通信系统中的应用调制与解调
)]}
（7-75）
由上式可见，除了由于载波分量而在 0 处形成两个冲激函数之外，这个频谱与抑制载波
的 AM 的频谱相同。
AM 信号的解调
在接收端，可利用解调或检波来恢复出信号 f (t) ，下面讨论两种检波方案。
2/7
G( j)
20
0
20
解调后信号的频谱
Y ( j)
0
送的信号的频谱 F1( j) 、 F2 ( j) ， Fn ( j) ，首先利用调制的办法把它们搬移到不同的 高频载波上，例如 1 、 2 、n ，只要保证 1 2 n ，且各信号频谱所占的带
宽互不重叠，就可以在同一信道内同时传送多路信号。图 7-42 为频分复用的示意图。图中 仅以三路信号复用为例。
信号。其方法是在发送信号中加入一定强度的载波信号 Acos0t ，如图 7-37 所示。于是发
送的信号为
y(t) [A f (t)]cos0t
（7-74）
F( j)
f (t)
B 0B 调制信号的频谱
乘法器 加法器
Y ( j)
y(t)
A
s (t) cos0t
S( j)
0
综上所述，所谓调制，就是用一个信号（原信号也称调制信号）去控制另一个信号（载 波信号）的某个参量，从而产生已调制信号。解调则是相反的过程，即从已调制信号中恢复 出原信号。根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：（1）调幅(amplitude modulation, AM)， 使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。（2）调频(frequency modulation, FM)，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。（3）调相 (phas modulation,PM)，利用原始信号控制载波信号的相位。
第二章 无线通信中的调制技术与
调频信号的产生
直接法： 载波的频率直接随着输入的调制信号的 变化而改变； 间接法 先用平衡调制器产生一个窄带调频信号， 然后通过倍频的方式把载波频率提高到 需要的水平。
F动通信中，调频是更为普 遍应用的角度调制，这是因为FM不管信 号的幅度如何，抗干扰能力都很强; 而在调幅中，正如前面所说的那样，抗 干扰能力要弱得多。
0
1
0
ASK调幅 FSK调频
PSK调相
编码技术
为什么要采用编码技术 减小信源信息的冗余（信源编码：无损 编码/有损编码） 增强信息传输中的抗干扰性（信道编码： 纠错码） 保证信息传输中的保密性（加密编码）
语音编码与语音识别
移动通信中的信源编码技术
在数字通信中，通信质量比模拟通信时有了很 大提高； 但在移动通信中，由于信道环境等因素的影响， 必须采用其它方法来提高传输质量，所以要采 用编码技术；
调制 vs. 解调
调制是通过改变高频载波的幅度、相位 或者频率，使其随着发送者（信源）基 带信号幅度的变化而变化来实现的； 而解调则是将基带信号从载波中提取出 来以便预定的接收者（信宿）处理和理 解的过程。
调制在无线通信的作用
频谱搬移：将调制信号转换成适合于传 播的已调信号； 调制方式往往决定一个通信系统的性能
5. 外层空间传播
电磁波由地面发出（或返回），经低空 大气层和电离层而到达外层空间的传播， 如卫星传播，宇宙探测等均属于这种远 距离传播 电磁波穿过电离层外面的空间的传播， 基本上当作自由空间中的传播。
各个波段的传播特点
1. 长波传播的特点 长波的波长很长(传播比较稳定) 地面的凹凸与其他参数的变化对长波 传播的影响可以忽略； 长波穿入电离层的深度很浅，受电离 层变化的影响很小，电离层对长波的吸 收也不大。 能以表面波或天波的形式传播
(高频电子线路)第七章频率调制与解调
02
频率调制
定义与原理
定义
频率调制是一种使载波信号的频率随 调制信号线性变化的过程。
原理
通过改变振荡器的反馈电容或电感， 使其等效谐振频率随调制信号变化， 从而得到调频信号。
调频信号的特性
线性关系
调频信号的频率与调制信号成线性关系， 即f(t)=f0+m(t)，其中f(t)是瞬时频率， f0是载波频率，m(t)是调制信号。
介绍了多种调频解调的方法，包括相 干解调和非相干解调，并比较了它们
的优缺点和应用场景。
调频信号的特性分析
详细分析了调频信号的频率、幅度和 相位特性，以及这些特性如何影响信 号的传播和接收。
频率调制与解调的应用
讨论了频率调制与解调在通信、雷达、 电子战等领域的应用，并给出了具体 的应用实例。
未来研究方向与挑战
带宽增加
调频指数
调频指数是调频信号的最大瞬时频率与 载波频率之差与调制信号幅度之比的绝 对值，表示调频信号的频率变化范围。
调频信号的带宽随着调制信号的增加 而增加，因此具有较好的抗干扰性能。
调频电路实现
01
02
03
直接调频电路
通过改变振荡器元件的物 理参数实现调频，具有电 路简单、调频范围较窄的 优点。
调频系统集成化 与小型化研究
随着电子技术的进步，未来 的研究将更加注重调频系统 的集成化和小型化。这涉及 到系统架构的设计、电路的 优化以及新型材料的应用等 多个方面。
调频技术的跨领 域应用探索
除了传统的通信和雷达领域 ，频率调制与解调技术还有 望在物联网、无人驾驶、生 物医疗等领域发挥重要作用 。未来的研究将探索这些新 的应用场景，并寻求技术与 具体领域的结合点。
第7章 频率调制
16
《通信电子电路》
第7章 频率调制与解调
Jn (mf) 1 .0 0 .8 0 .6 0 .4 0 .2 0 －0 .2 －0 .4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 mf J0 J1 J2 J3 J4 J5 J6
J7
J8 J9 J1 0
图7-3 第一类贝塞尔函数曲线
17
u U cost
uc Uc cosc t
Umax Uc (1 ma )
Uc
Umin U c (1 ma )
2
《通信电子电路》
第7章 频率调制与解调
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) ，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。 2 、相位调制又称调相 (PM) ，它的瞬时相位按调制信号
调频信号的瞬时相位(t)是瞬 时角频率 ω(t) 对时间的积分，即：
t
(t ) c m cos t
（7-2）
0 为信号的起始角频率。 式中，
0
(t ) ( )d 0
为了分析方便，不妨设φ0=0，则 式（7-2）变为：
t
0
m ( )d ct sin t ct m f sin t
Δm大小影响有效频带宽度
c
mf＝2
c
mf＝2
Ω大小影响频谱间隔 二者共同影响有效带宽
c
mf＝5
c
mf＝5
调制技术的应用
调制技术的应用随着无线通信技术的迅猛发展，调制技术成为了无线通信技术中的重要组成部分。
调制技术是将待传输信息信号与载波进行相互作用，使信息信号可以经过空气、导线等媒介传输。
在现代无线通信领域，调制技术应用广泛，如移动通信、卫星通信、航空通信、广播、电视等等。
本文将介绍调制技术的应用。
一、移动通信移动通信是无线通信领域中最为突出的应用之一，而移动通信中最为重要的调制技术是数字调制。
移动通信中常用的数字调制技术有ASK（振幅调制）、FSK（频移键控）、PSK （相移键控）和QAM（正交振幅调制）等。
数字调制技术通过使用数字信号来信号调制，可以提高信道容量，减少传输误码率，提高通信信号质量，因此其应用十分广泛。
二、卫星通信卫星通信中，调制解调器是重要的组成部分，其主要作用是将要传输的数据进行载波调制，以便于通过卫星传输。
卫星通信中常用的调制技术有BPSK（二进制相移键控）、QPSK （四进制相移键控）和8PSK（八进制相移键控）等。
这些技术具有高频谱效率和低误码率的特点，适用于土地和海洋等不同的地理环境和信息传播需求。
三、航空通信在航空通信中，调制技术逐渐发展为MF、HF、VHF/UHF等各种频段的无线电波通信系统。
调制技术的主要应用在航空导航、气象信息、空中交通管制等方面。
这些系统需要在不同频段和调制方式下进行信息传输，包括调幅、调频以及数字调制等。
这些技术可以提高通信信号的覆盖范围和传输速率，增强通信信号的可靠性和抗干扰性，提高系统的适用性和安全性。
四、广播电视广播电视是调制技术的重要应用领域之一，其主要应用的调制技术有AM（调幅）、FM （调频）和数字调制等。
广播电视中涉及到的信号类型与传输环境都各具特点，需要选择不同的调制技术来适应不同的传播需求，常规广播与电视采用调幅方式传播，而数字广播与电视采用数字调制方式传播。
广播电视的传输距离较远，信号传输可靠性要求高，调制技术在广播电视中的应用显得尤为重要。
pwm调频原理
pwm调频原理PWM调频原理概述脉宽调制（PWM）是一种常用的调频方法，广泛应用于电子电路和通信系统中。
它通过改变信号的脉冲宽度来调节频率，从而实现信号的传输和控制。
本文将介绍PWM调频原理及其应用。
一、PWM调频原理PWM调频原理是利用脉冲信号的脉宽来调节信号频率的一种调制方法。
在PWM调制中，信号的频率是通过改变脉冲的宽度来实现的。
具体来说，PWM调制是通过控制脉冲的占空比来实现的，即脉冲高电平（ON时间）与总周期时间（ON时间+OFF时间）的比值。
二、PWM调频的应用PWM调频广泛应用于各种电子电路和通信系统中，下面将介绍几个常见的应用。
1. 脉宽调制（PWM）在电机驱动中的应用在电机驱动中，PWM调频被用来控制电机的速度和转向。
通过调节PWM信号的脉宽，可以改变电机驱动的频率和占空比，从而实现对电机的精确控制。
2. 脉宽调制（PWM）在音频信号处理中的应用在音频信号处理中，PWM调频被用来实现音频信号的数字化和压缩。
通过控制PWM信号的脉宽，可以将音频信号转换为数字信号，并根据需要进行采样和压缩，以便在数字系统中进行处理和传输。
3. 脉宽调制（PWM）在光伏逆变器中的应用在光伏逆变器中，PWM调频被用来将直流电能转换为交流电能。
通过控制PWM信号的脉宽，可以实现对直流电源的逆变，并根据需要调节输出交流电的频率和电压，以满足不同的电力需求。
4. 脉宽调制（PWM）在通信系统中的应用在通信系统中，PWM调频被用来实现数字信号的传输和调制。
通过控制PWM信号的脉宽，可以将数字信号转换为脉冲信号，并进行调制和解调，以实现信号的传输和接收。
三、总结PWM调频原理是一种通过改变信号脉冲的宽度来调节频率的调制方法。
它广泛应用于电子电路和通信系统中，包括电机驱动、音频信号处理、光伏逆变器和通信系统等领域。
通过控制PWM信号的脉宽，可以实现对信号的精确调节和控制。
本文简要介绍了PWM 调频原理及其应用，希望对读者有所帮助。
通信电子线路复习题 高频电子线路
《通信电子线路》复习题一、填空题1、通信系统由输入变换器、发送设备、信道、接收设备以及输出变换器组成。
2、无线通信中，信号的调制方式有调幅、调频、调相三种，相应的解调方式分别为检波、鉴频、鉴相。
3、在集成中频放大器中，常用的集中滤波器主要有：LC带通滤波器、陶瓷、石英晶体、声表面波滤波器等四种。
4、谐振功率放大器为提高效率而工作于丙类状态，其导通角小于 90度，导通角越小，其效率越高。
5、谐振功率放大器根据集电极电流波形的不同，可分为三种工作状态，分别为欠压状态、临界状态、过压状态；欲使功率放大器高效率地输出最大功率，应使放大器工作在临界状态。
6、已知谐振功率放大器工作在欠压状态，为了提高输出功率可将负载电阻Re增大，或将电源电压Vcc减小，或将输入电压Uim增大。
7、丙类功放最佳工作状态是临界状态，最不安全工作状态是强欠压状态。
最佳工作状态的特点是输出功率最大、效率较高8、为了有效地实现基极调幅，调制器必须工作在欠压状态，为了有效地实现集电极调幅，调制器必须工作在过压状态。
9、要产生较高频率信号应采用LC振荡器，要产生较低频率信号应采用RC振荡器，要产生频率稳定度高的信号应采用石英晶体振荡器。
10、反馈式正弦波振荡器由放大部分、选频网络、反馈网络三部分组成。
，相位起振条件11、反馈式正弦波振荡器的幅度起振条件为1AF（n=0,1,2…）。
12、三点式振荡器主要分为电容三点式和电感三点式电路。
13、石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电和反压电效应工作的，其频率稳定度很高，通常可分为串联型晶体振荡器和并联型晶体振荡器两种。
14、并联型石英晶振中，石英谐振器相当于电感，串联型石英晶振中，石英谐振器相当于短路线。
15、根据频谱变换的不同特点，频率变换电路分为频谱搬移电路和频谱的非线性变换电路。
16、普通调幅波的数学表达式U AM t=Ucm （1+M cos Ωt ）cos ωct ，为了实现不失真调幅，Ma一般≤1。
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。
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通信电子中的调频技术
在通信电子领域，调频技术是非常重要的一环。
调频技术被广泛应用于无线电通信、广播电视、雷达等领域，在保障通信质量和提高通信效率方面起到了重要作用。
一、调频技术概述
调频(频率调制)技术是指将信息信号的频率变化与载波的频率变化相结合，把信息信号的低频部分与载波相结合，形成有一定宽度的频带信号，从而实现信息传递的技术手段。
调频技术在信道复杂，抗干扰性能要求高的通信中应用广泛，如无线电通信、广播电视、雷达等领域。
二、调频技术分类
在调频技术中，按照调制信号的形式，可以将调频技术分为线性调频(LFM)、非线性调频(CFM)、脉冲调频(PFM)和连续相位调频(CPFSK)四种。
1. 线性调频(LFM)
线性调频(LFM)将调制信号的不同幅度转换为相对频率，在频率随时间变化的基础上传递调制信号，实现信号载波的调制。
线性调频技术最大的优点是对调制信号的幅度没有特殊的要求，能够实现宽带信号的调制和传输，并且实现起来比较简单。
2. 非线性调频(CFM)
非线性调频(CFM)将调制信号的精确幅度转变成相对于时间变化的频率，使其成为一个凸形的频率对这个信号进行变频的调制方式。
非线性调频技术的传输带宽较小，但是在对幅度有非常严格的要求的情况下，非线性调频技术传输的质量要高于线性调频技术。
3. 脉冲调频(PFM)
脉冲调频(PFM)是一种将脉冲信号作为调制信号，通过改变脉冲信号的宽度来实现频率的调制。
因为脉冲引起的相对速度变化很快，在具有相当高的分辨率的情况下，能够用相对小的带宽实现高速数据的传输，因此应用范围较广。
4. 连续相位调频(CPFSK)
连续相位调频(CPFSK)是一种在调制过程中保持相位严格连续，来保证频率的连续性。
它在保证抗多径干扰性能的同时，可以实
现窄带频率范围内的高速信号传输。
三、调频技术的应用
调频技术是通信电子领域中最重要的基础施工技术之一，不仅
广泛应用于单播通信，而且是广播、电视、雷达等领域重要的工
具和手段。
它的特点是能够传递复杂的信息信号，信号传输距离远，可靠性高，对信道要求不高。
在无线电通信领域，调频技术的应用非常广泛。
在移动通信中，GSM、CDMA等都充分利用了调频技术。
在军事领域，都需要高速、稳定的通信方式，因此调频技术更是得到广泛应用。
此外，
雷达，航空、导航等领域也需要应用调频技术。
总之，调频技术在通信电子领域已经被证明是一种重要的技术手段，它的应用范围广阔，能够提高通信效率，保障通信质量，这也是其被广泛采用的原因之一。