调频,调相的解调电路
第3章信号调制与解调
对于双边带调制：
us mX mX 2
m m
cos( c ) t
mX 2
xm
m
cos( c ) t
cos t cos c t U
cos t cos c t
双边带调制可用乘法器实现，称为相乘调制。
相乘调制常用电路实现。常用的串并联调制器
实质上就是一个相乘调制器。在输入端加入测量信
以上的信号抑制，可选通频带为200 Hz。
2. 传感器调制
(1) 为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？ 为了提高测量信号抗干扰能力，常要求从信号一
形成就已经是已调制的信号，因此常常在传感器中进 行调制。
(2)通过交流供电实现调制 如电阻式传感器、电感式传感器和电容式传感器。
R1 R1 R2 R3 R4 R2 Uo R3 U
F R4
应变式传感器输出信号的调制
3. 电路调制
(1)乘法器调制
+12V
1kΩ 51Ω 0.1μF 1kΩ 0.1μF 1kΩ 3.3kΩ 3.3kΩ
ux uc
Kxy x y
uc
uo
ux 20μF 750Ω 47kΩ
a)原理图
82 3 6 uo 10 12 1MC1496 0.1μF 4 14 5 680kΩ 1kΩ1kΩ 20μF
xm
cos t
4 n 3U
xm
r
cos t cos c t
cos t cos 3 c t
式中n3为变压器的变比。
从上式看到，相加型调幅电路的输出中信号的分量与相乘 电路是相同的。这一点是容易理解的。在相乘电路中， T1 、T2 起开关作用，即起乘0、1方波信号的作用。相加电路中，D1、 D2同样起开关作用，起乘0、1 方波信号的作用。所不同的是加 到开关上的仅是调制信号ux，UC仅起控制开关通断的作用。因 为只有一个信号加到开关上与0、1方波信号相乘，故称相乘型 调幅电路。而相加型电路的ux与uc同时加到开关上，故称相加 型调幅电路。
调频电路
式中， 上的结电容， 式中，CjQ 变容二极管在静态工作点 Q 上的结电容，x 为归 一化的调制信号电压 其值恒小于 。 的调制信号电压， 一化的调制信号电压，其值恒小于 1。 将 Cj 代入 ωosc ≈ ω0 =
1 LCj
中，得
n 1 (1 + x)n ωosc ≈ ω0 = - - ) = = ωc (1 + x) 2 (5-2-10) LCj LCjQ 1 式中， 的振荡(载波)角频率， 式中，ωc = 为 vΩ = 0 的振荡(载波)角频率，与 VQ 有 LCjQ 关。
n 1 (1 + x)n ωosc ≈ ω0 = - - ) = = ωc (1 + x) 2 (5-2-10) LCj LCjQ 式(5-2-10)为归一化调频特性曲线方程，反映了振荡角频率 - - ) 归一化调频特性曲线方程， ωosc 随 x(即 vΩ )变化的关系式。 变化的关系式。 (
归一化调频特性曲线： ② 归一化调频特性曲线： 不同， 指数 n 不同，∆f / fc 随 x 变 化的曲线。 化的曲线。 变化的曲线如 ∆f / fc 随 x 变化的曲线如 可见， 图 5-2-4 所示 ，可见，除 n - = 2 外，调频特性曲线均为非 线性曲线。 线性曲线。
2．调频灵敏度 ． (1)定义 ) 原点上的斜率
d(∆f ) SF = dv v
=0
越大， 单位为 Hz/V， SF 越大，调制信号 ， 对瞬时频率的控制能力就越强。 对瞬时频率的控制能力就越强。 (2)要求 ) 波形如图 - 当 vΩ(t) = VΩmcosΩ t 时，画出的 ∆f(t) 波形如图 5-2-2 所 图中， 即为调频信号的最大频偏。 示。图中，∆fm 即为调频信号的最大频偏。
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。
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。
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。
第三章 信号调制解调电路
第三章信号调制解调电路3-1什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？3-2什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？3-3什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-4什么是调频？请写出调频信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-5什么是调相？请写出调相信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-6什么是脉冲调宽？请写出脉冲调宽信号的数学表达式，并画出它的波形。
3-7为什么说信号调制有利于提高测控系统的信噪比，有利于提高它的抗干扰能力？它的作用通过哪些方面体现？3-8为什么在测控系统中常常在传感器中进行信号调制？3-9请举若干实例，说明在传感器中进行幅值、频率、相位、脉宽调制的方法。
3-10用电路进行幅值、频率、相位、脉宽调制的基本原理是什么？3-11什么是双边带调幅？请写出其数学表达式，画出它的波形。
3-12在测控系统中被测信号的变化频率为0~100Hz，应当怎样选取载波信号的频率？应当怎样选取调幅信号放大器的通频带？信号解调后，怎样选取滤波器的通频带？图3-11b3-13 什么是包络检波？试述包络检波的基本工作原理。
3-14 为什么要采用精密检波电路？试述图3-11b 所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系，并说明其阻值关系。
3-15 什么是相敏检波？为什么要采用相敏检波？3-16 相敏检波电路与包络检波电路在功能、性能与在电路构成上最主要的区别是什么？3-17 从相敏检波器的工作机理说明为什么相敏检波器与调幅电路在结构上有许多相似之处？它们又有哪些区别？3-18 试述图3-17开关式全波相敏检波电路工作原理，电路中哪些电阻的阻值必须满足一定的匹配关系？并说明其阻值关系。
图3-173-19 什么是相敏检波电路的鉴相特性与选频特性？为什么对于相位称为鉴相，而对于频率称为选频？3-20 举例说明相敏检波电路在测控系统中的应用。
如何设计一个简单的解调电路
如何设计一个简单的解调电路解调电路是电子设备中常见的一个电路模块，用于将调制信号转换为原始信号。
设计一个简单而高效的解调电路，对于实现信号恢复和传输具有重要意义。
本文将介绍如何设计一个简单的解调电路，以便读者能够了解解调电路的基本原理并进行实际应用。
一、解调电路的基本原理解调电路的基本原理是通过将调制信号的频率、相位或幅度等信息提取出来，实现信号的恢复和传输。
根据调制信号的类型不同，解调电路可以分为调幅解调、调频解调和调相解调等。
二、解调电路的设计要点1. 选择合适的整流电路整流电路是解调电路中的重要组成部分，用于将调制信号中的信息提取出来。
根据实际需要选择合适的整流电路类型，如单相桥式整流电路、全波整流电路等。
2. 设计滤波电路解调电路中的滤波电路用于去除整流电路输出信号中的高频噪声或杂散成分，保证输出信号的稳定性和纯净性。
常见的滤波电路包括低通滤波电路、高通滤波电路等。
3. 调试与优化在完成解调电路的设计后，需要进行调试和优化，以确保电路性能的稳定和可靠。
可以采用示波器、信号发生器等工具进行测试和分析，根据实际测试结果进行电路参数的调整和优化。
三、解调电路的实际应用解调电路在通信、广播、电视等领域有着广泛的应用。
以调幅解调为例，它常用于无线电通信中，将调制信号中的语音、数据等信息提取出来，并进行恢复和传输。
在无线电广播中，解调电路用于将调制信号中的音频信息恢复，以便人们能够收听到清晰的广播节目。
在电视机中，解调电路用于将调制信号中的视频和音频信息提取出来，实现高清晰度的图片和声音播放。
此外，解调电路还广泛应用于调制解调器、手机通信等设备中，以实现信号的传输和互联。
四、解调电路的进一步发展随着科技的发展和应用的需求，解调电路也在不断演进和发展。
目前，数字解调技术、软件定义无线电技术等已经成为解调电路发展的热点领域。
这些新技术和新应用将进一步提高解调电路的性能和可靠性，推动科技的进步和社会的发展。
FM调频与解调原理
❖ 二,调频立体声编码 MPX=(L+R)+38KHZ*(L-R)+19KHZ
立体声广播频谱图
导
载
L+R 频 L-R 频 L-R
下边带 上边带
辅助 通信通道
15 19 23
38
53 59
75
f(KHZ)
立体声广播信号的产生
左声道
Ｌ－Ｒ
－
Ｌ
右声道 Ｒ
38Ｋhz振荡器
除２
Ｌ＋Ｒ
衰减
去调频发射机
立体声广播的解调
二.解调原理
解调就是把已调信号瞬时频率不失真的转 变成电压变化,即实现 频率—电压转换.这个 功能是由鉴频器完成的.
幅度/相位鉴频器的实现模型
调频信号 频率-幅度线性变换 幅频信号 包络检波器 调制信号
调频信号 频率-相位线性变换 调相信号 相位检波器 调制信号
立体声原理
❖ 一.定义: 用两个传声器分别检测左右两部分声音信号， 并将左右两个声道的信号按一定方式进行编 码，然后调制在同一副载波上，再用调频的 方式调制在主载波上并发送出去
½ (L+R)
L
LPF 0-15KHZ
来自鉴 频信号
BPF 23-53KHZ
导频滤波 19KHZ
＊２
LPF 0-15KHZ
－
½ ((L-R)
R
AGND
4
AVDD
7
GND_VCO
11
GND_PA
12
VDD_PA
14
VDD_VCO 15
DGND 18
DVDD 24
SELTC_PIN
REX
1
32
X’ TAL_SEL S3 S2 S1 S0 OSCOUT
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VCO 压 控 振荡器
由多功能集成电路NE564来实现，经常
用于MODEM中对FSK或PSK波进行解调
调频接收机
fc 高 频 放大器 fL fc 混频器 fi =fLfc 中 频 放大器 FM 检波器 低 频 放大器 喇 叭
本 机 振荡器 fL
调频的中频为10.7MHz
单片调频接收机芯片
杭州友旺电子有限公司器件
(1)单片调频/调幅收音机电路UTC1800 (2) 单片调频/调幅收音机电路UTC7613 (3) 调频/调幅收音机电路UTC7640 Motorola器件 (1) MC 3362低功率窄带FM(调频)接收器 (2) MC 3363低功率双变换FM(调频)接收器 (3) MC 3367低电压单变换FM(调频)接收器 (4) MC 13135/MCl3136调频(FM)通信接收器 (5)MC l3175/MC 131761 UHF调频/调幅转换器
MC 3362低功率窄带FM接收器
简介
封装和引脚 典型应用电路
MC 3362简介
它是具有振荡器、混频器、正交鉴别器和表驱
动载波检测电路的双FM变换电路。MC 3362也 有缓冲的第一和第二本机振荡器和一个用于 FSK(频移键控)检测的比较电路。 常规性能
(1) 完整的双变换电路 (2) 低电压：VCC＝2.0到6.0Vdc (3) 很小的漏电流：典型值为3.6mA＠VCC＝3.0Vdc (4) 很高的灵敏度：对于12dB SINAD(信噪失真比)输人电压 0.6Vrms(均方根值) (5) 外部可调的载波检测功能 (6) 只需很少数量的外部元件 (7) 用MOTOROLA的MOSAIC工艺制造 (8) MC 13135优先用于新设计
鉴相器 鉴相器：将相位变化转变为幅度变化
调频、调相的解调电路
参差调谐鉴频器
福斯特-西利鉴频器 比例检波器
鉴相器
参差调谐鉴频器
思路：单个调谐回路的线性不理想，若用两个
调谐回路配对，对称失调于载波频率的两边， 合成f-V特性呈S形，中间的线性部分就比较理 想，且频率范围足够宽，能满足频率偏移比较 大的调频信号的解调 由于两个调谐回路错开调谐，故称参差调谐鉴 频器
封装和引脚
在一个PLL(锁相环)频率合成接收机中的典型应用
练习
练习题1做在练习本上。
调制的解调方法来实现信号波的还原
脉冲计数检波电路
矩形波 PPM-脉位调制波 PWM
输入 限 幅 放大器 微分 电路 单稳态 多谐振 荡器 LPF 积分低通 输出
其它调频检波电路的S形f-V特性难以得到
完全的线性，而该电路却是完全线性的， 故失真小
PLL检波电路
FM波 PC 相 位 放大器 LPF 解调输出
比例检波器
电路原理与福斯特-西利鉴频器类似，也有S形
的f-V特性 但输出电压为福斯特-西利鉴频器的一半 由于接大容量电容，即使输入有瞬时噪声，也 不会在输出反映出来
鉴相器
对调相波进行解调，需比载波滞后/2的
基准相位信号 电路具有S形的相位特性，即-V特性
调频解调电路
差动峰值检波电路
福斯特-西利鉴频器
可以证明电路初级、次级均谐振在调频波的中心频率
时(f0= fc)，v2超前v1 90(见P.147例题)
分析(见P.147图5.6)：当f= f0时，|va|=|vb|，输出为0；当f>
f0时，|va|>|vb|，输出为正；当f< f0时，|va|<|vb|，输出为负； 根据以上分析可知，该电路有类似P.147图5.5(b)的S形fV特性，故可用于鉴频
调频、调相的解调电路
调频、调相的解 ---根据上一章介绍的调频、调
相概念，介绍调频、调相的 解调原理 调频、调相的解 ---介绍参差调谐鉴频器、福斯 特-西利鉴频器、比例检波器、 调电路 鉴相器等解调电路，并简单 调频解调电路 介绍一些集成的调频解调电 路 ---简要介绍调频接收机的构成 调频接收机 单片芯片 练习题 本章复习内容
调原理
调频、调相的解调原理 调频解调的基本思路 调谐电路实现鉴频 调相波的解调
调频解调的基本思路
调频：将信号波的振幅变化转变为载波
的频率偏移 V/F变换器 调频解调：将载波的频率偏移转变为信 号波的振幅变化 F/V变换器 如何实现？ AM波 利用线性 的f-V特性 进行F/V 变换
积分检波电路 脉冲计数检波电路
PLL检波电路
差动峰值检波电路
差动两端看进去的调谐回路的总电容量
不同，造成调谐的中心频率错开，就像 参差调谐那样， f-V特性是S形的
积分检波电路
矩形波 输入 限 幅 放大器 移相器 PWM-脉宽调制波 乘法器 LPF 积分低通 输出
将调频信号转变为PWM波，然后用脉宽
FM波
用调谐电路实现鉴频
AM波
FM波
如何才能实现？
谐振电路工作于失 谐状态 若调频波的频率偏移比较大，调谐特性的斜坡不能保 持线性，将使输出波形产生失真，故不能使用上述电 路来实现调频解调 实际中一般用线性更好的电路实现调频解调，并称这 样的电路为鉴频器
调相波的解调
相对于调频有鉴频器，调相也有自己的