1、高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 1第第7章章 角度調(diào)制與解調(diào)角度調(diào)制與解調(diào) 7.1 角度調(diào)制信號分析 7.2 調(diào)頻器與調(diào)頻方法7.3 調(diào)頻電路7.4 鑒頻器與鑒頻方法 7.5 鑒頻電路 7.6 調(diào)頻收發(fā)信機及附屬電路7.7 調(diào)頻多重廣播高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 2概 述 在無線通信中，頻率調(diào)制和相位調(diào)制頻率調(diào)制和相位調(diào)制是又一類重要的調(diào)制方式。 1、頻率調(diào)制又稱調(diào)頻頻率調(diào)制又稱調(diào)頻(FM)模擬信號調(diào)制模擬信號調(diào)制，它是使高頻振蕩信號的頻率按調(diào)制信號的規(guī)律變化(瞬

2、時頻率變化的大小與調(diào)制信號成線性關(guān)系)，而振幅保持恒定的一種調(diào)制方式。調(diào)頻信號的解調(diào)稱為鑒頻或頻率檢波。 而數(shù)字信號頻率調(diào)制稱為頻率鍵控（數(shù)字信號頻率調(diào)制稱為頻率鍵控（FSK) 2、相位調(diào)制又稱調(diào)相相位調(diào)制又稱調(diào)相(PM) 模擬信號調(diào)制模擬信號調(diào)制，它的相位按調(diào)制信號的規(guī)律變化，振幅保持不變。調(diào)相信號的解調(diào)稱為鑒相或相位檢波。 類似的，類似的，數(shù)字信號相位調(diào)制稱為相位鍵控（數(shù)字信號相位調(diào)制稱為相位鍵控（PSK)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 3 3、角度調(diào)制得特點、角度調(diào)制得特點：調(diào)頻和調(diào)相統(tǒng)稱為角角(度度)調(diào)調(diào)(制制)，角度調(diào)制

3、屬于頻譜的非線性變換屬于頻譜的非線性變換，即已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)不再保持原調(diào)制信號頻譜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且調(diào)制后的信號帶寬通常比原調(diào)制信號帶寬大得多，因此角度調(diào)制信號的頻角度調(diào)制信號的頻帶利用率不高，但其抗干擾和噪聲的能力較強帶利用率不高，但其抗干擾和噪聲的能力較強。 另外，角度調(diào)制的分析方法和模型等都與頻譜線性搬移電路不同。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 4 4、調(diào)頻與調(diào)相的關(guān)系 調(diào)頻波和調(diào)相波都表現(xiàn)為高頻載波瞬時相位隨調(diào)制信號調(diào)頻波和調(diào)相波都表現(xiàn)為高頻載波瞬時相位隨調(diào)制信號的變化而變化，只是變化的規(guī)律不同而已的變化而變化，只是變化的規(guī)

4、律不同而已。由于頻率與相。由于頻率與相位間存在微分與積分的關(guān)系，調(diào)頻與調(diào)相之間也存在著密位間存在微分與積分的關(guān)系，調(diào)頻與調(diào)相之間也存在著密切的關(guān)系，即切的關(guān)系，即調(diào)頻必調(diào)相，調(diào)相必調(diào)頻調(diào)頻必調(diào)相，調(diào)相必調(diào)頻。同樣，鑒頻和鑒。同樣，鑒頻和鑒相也可相互利用，即可以用鑒頻的方法實現(xiàn)鑒相，也可以相也可相互利用，即可以用鑒頻的方法實現(xiàn)鑒相，也可以用鑒相的方法實現(xiàn)鑒頻。用鑒相的方法實現(xiàn)鑒頻。 一般來說，在一般來說，在模擬通信中，調(diào)頻比調(diào)相應(yīng)用廣泛模擬通信中，調(diào)頻比調(diào)相應(yīng)用廣泛，而在，而在數(shù)字通信中，調(diào)相比調(diào)頻應(yīng)用普遍數(shù)字通信中，調(diào)相比調(diào)頻應(yīng)用普遍。本章只者重討論模擬。本章只者重討論模擬調(diào)頻，而對調(diào)相和數(shù)宇

5、調(diào)制只做簡單的說明和對比。調(diào)頻，而對調(diào)相和數(shù)宇調(diào)制只做簡單的說明和對比。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 57.1 角度調(diào)制信號分析角度調(diào)制信號分析 一、調(diào)頻信號的時域分析一、調(diào)頻信號的時域分析 1、調(diào)頻信號的表達式與波形、調(diào)頻信號的表達式與波形 設(shè)設(shè)調(diào)制信號為單一頻率信號調(diào)制信號為單一頻率信號u(t)=Ucost，未調(diào)，未調(diào)載載波電壓為波電壓為uC=UCcosct，則根據(jù)頻率調(diào)制的定義，調(diào)頻信，則根據(jù)頻率調(diào)制的定義，調(diào)頻信號的瞬時角頻率為：號的瞬時角頻率為：( )( )( )cosccfcmttk utt (7-1) 它是在它是在

6、c的基礎(chǔ)上，增加了與的基礎(chǔ)上，增加了與u(t)成正比的頻率偏移。成正比的頻率偏移。式中式中kf為比例常數(shù)。為比例常數(shù)。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 6 調(diào)頻信號的瞬時相位調(diào)頻信號的瞬時相位(t)是瞬時角頻率是瞬時角頻率(t)對時間的對時間的積分，積分，即：即：式中，式中，0為信號的起始角頻率。為信號的起始角頻率。為了分析方便，不妨設(shè)為了分析方便，不妨設(shè)0=0，則式（，則式（7-2）變?yōu)椋海┳優(yōu)椋?0( )( )ttd （7-2） 0( )( )sinsin( )tmccfctdtttmtt （7-3） 高頻電子線路高頻電子線路第

7、7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 7 式中式中， 為調(diào)頻指數(shù)為調(diào)頻指數(shù)。FM波的表示式為波的表示式為mfmsin( )cos(sin)RefejmtjtFMCcfCutUtmtU ee(7-4) 圖圖7-1畫出了畫出了頻率調(diào)制過程中調(diào)制信號、調(diào)頻信號及頻率調(diào)制過程中調(diào)制信號、調(diào)頻信號及相應(yīng)的瞬時頻率和瞬時相位波形相應(yīng)的瞬時頻率和瞬時相位波形。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 8圖7-1 調(diào)頻波波形t0t0u(a)(b)t0(t)(c)cmt0(d)IFM(t)t(t)024Tc2Tcmf(t)c(

8、e)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 92、調(diào)頻信號的基本參數(shù)、調(diào)頻信號的基本參數(shù) 在調(diào)頻信號中，有在調(diào)頻信號中，有三個基本參數(shù)三個基本參數(shù)： (1) 載波角頻率載波角頻率c：是沒有受調(diào)時的載波角頻率。：是沒有受調(diào)時的載波角頻率。 (2) 調(diào)制信號角頻率調(diào)制信號角頻率：它反映了受調(diào)制的信號的瞬時頻：它反映了受調(diào)制的信號的瞬時頻率變化的快慢。率變化的快慢。 (3) 最大角頻偏最大角頻偏m：是相對于載頻的最大角頻偏，與之：是相對于載頻的最大角頻偏，與之對應(yīng)的頻偏對應(yīng)的頻偏ffm=m/2，也反映了瞬時頻率擺動的幅，也反映了瞬時頻率擺動的幅

9、度。度。 在頻率調(diào)制中，在頻率調(diào)制中，最大角頻偏最大角頻偏m是衡量信號頻率受調(diào)是衡量信號頻率受調(diào)制的程度的重要參數(shù)制的程度的重要參數(shù)，也是衡量，也是衡量調(diào)頻信號質(zhì)量的重要參數(shù)調(diào)頻信號質(zhì)量的重要參數(shù)。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 10圖7-2 調(diào)頻波fm、mf與F的關(guān)系 Ffmmf0fmmf(4) 調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)mf： mf= m/ = ffm/ F。 由于由于mf與與U成正比，因此也稱為調(diào)制深度。調(diào)頻波的成正比，因此也稱為調(diào)制深度。調(diào)頻波的幾個參數(shù)之間的關(guān)系如圖幾個參數(shù)之間的關(guān)系如圖7-2所示。所示。高頻電子線

10、路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 11二、調(diào)頻信號的頻域分析二、調(diào)頻信號的頻域分析 1調(diào)頻波的展開式調(diào)頻波的展開式 因為式（因為式（7-4）中的）中的 是周期為是周期為2/的周期的周期性時間函數(shù)，可以將它性時間函數(shù)，可以將它展開為傅氏級數(shù)，其基波角頻率展開為傅氏級數(shù)，其基波角頻率為為，即，即sinfjmtesin()fjmtjn tnfneJme（7-5） 式中Jn(mf)是宗數(shù)為mf的n階第一類貝塞爾函數(shù)，它可以用無窮級數(shù)進行計算:20( 1) ()2()!()!fnnmnfmmJmm nm（7-6） 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)

11、制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 12 它隨它隨mf變化的曲線如圖變化的曲線如圖7-3所示，并具有以下特性所示，并具有以下特性: Jn(mf)=J-n(mf)， n為偶數(shù)為偶數(shù) Jn(mf)=-J-n(mf)， n為奇數(shù)為奇數(shù) 因而，調(diào)頻波的級數(shù)展開式為因而，調(diào)頻波的級數(shù)展開式為:()( )Re()()cos()cjt n tFMCnfnCnfcnutUJmeUJmnt （7-7） 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 13圖7-3 第一類貝塞爾函數(shù)曲線 01234567891011120.40.200.20.4

12、0.60.81.0Jn(mf)J0J1J2J3J4J5J6J7J8J9J10mf在圖在圖7-3中，除中，除J0(mf)外，在外，在mf =0的其他各階函數(shù)值均為的其他各階函數(shù)值均為0，這意味著，當沒有這意味著，當沒有角度調(diào)制角度調(diào)制時，時，除了載波外，不含其他頻除了載波外，不含其他頻率分量。率分量。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 14 2調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)和特點調(diào)頻波的頻譜結(jié)構(gòu)和特點 將將(7-7)式進一步展開，有式進一步展開，有 uFM(t)=UCJ0(mf)cosct+J1(mf)cos(c+)t -J1(mf)cos(c-)t

13、+J2(mf)cos(c+2)t +J2(mf)cos(c-2)t+J3(mf)cos(c+3)t -J3(mf)cos(c-3)t+ （7-8） 由由(7-8)式可得，式可得，單一頻率調(diào)頻波是由許多頻率分量組成的，單一頻率調(diào)頻波是由許多頻率分量組成的，而不像振幅調(diào)制那樣，單一低頻調(diào)制時只產(chǎn)生兩個邊頻而不像振幅調(diào)制那樣，單一低頻調(diào)制時只產(chǎn)生兩個邊頻(AM、DSB)，因此調(diào)頻屬于非線性變換，因此調(diào)頻屬于非線性變換。其分布規(guī)律如圖。其分布規(guī)律如圖7-4所示。所示。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 15圖7-4 單頻調(diào)制時FM波的振幅譜（

14、a）為常數(shù);（b）m為常數(shù) (圖中忽略了幅度較小的邊頻分量)cmf1cmf1mf2ccmf2cmf5cmf10Qcmf15mf5cmf10mf20cc(a)(b)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 16 (1) 調(diào)頻波的頻譜是由載波調(diào)頻波的頻譜是由載波c和無數(shù)邊頻和無數(shù)邊頻cn構(gòu)成，這構(gòu)成，這些邊頻對稱地分布在載頻兩邊，其幅度取決于調(diào)制指數(shù)些邊頻對稱地分布在載頻兩邊，其幅度取決于調(diào)制指數(shù)mf ； (2) 由于由于mf=m/=ffm/F，且，且m=kfU，因此調(diào)制指，因此調(diào)制指數(shù)數(shù)mf既取決于最大頻偏，又取決于調(diào)制信號頻率既取決于最大頻

15、偏，又取決于調(diào)制信號頻率F。 (3) 由于相鄰兩根譜線的間隔為調(diào)制信號頻率，因此調(diào)制信由于相鄰兩根譜線的間隔為調(diào)制信號頻率，因此調(diào)制信號頻率越大，譜線間隔越大，在相同的調(diào)制指數(shù)號頻率越大，譜線間隔越大，在相同的調(diào)制指數(shù)mf時，最時，最大頻偏也越大。大頻偏也越大。 (4) 在調(diào)制信號頻率一定時，調(diào)制信號幅度越大，其最大頻在調(diào)制信號頻率一定時，調(diào)制信號幅度越大，其最大頻偏也越大，即偏也越大，即調(diào)制指數(shù)調(diào)制指數(shù)mf也越大也越大。 (5) mf 將相同時，頻譜的結(jié)構(gòu)相同。將相同時，頻譜的結(jié)構(gòu)相同。mf越大，有影響的邊越大，有影響的邊頻分量越多，即最大頻偏內(nèi)包含的譜線越多頻分量越多，即最大頻偏內(nèi)包含的譜

16、線越多：m= mf。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 17 由式由式(7-8)可得可得，對于，對于n為偶數(shù)的邊頻分量，邊頻的符號相為偶數(shù)的邊頻分量，邊頻的符號相同，若將這一對邊頻相加，則合成波為一雙邊帶信號同，若將這一對邊頻相加，則合成波為一雙邊帶信號(DSB)，其高頻相位與載波相同其高頻相位與載波相同。若用矢量表示，如圖。若用矢量表示，如圖7-5(a)所示。所示。 對于對于n為奇數(shù)的邊頻分量為奇數(shù)的邊頻分量，邊頻的符號相邊頻的符號相反，它們相加后其合成矢量與載波方向垂直，若將這一對邊反，它們相加后其合成矢量與載波方向垂直，若將這一

17、對邊頻相加，頻相加，如圖如圖7-5(b)所示。所示。 對照圖對照圖7-5(a)(b)可發(fā)現(xiàn)，可發(fā)現(xiàn)，調(diào)頻信號的調(diào)角作用是由這些調(diào)頻信號的調(diào)角作用是由這些奇次邊頻完成的，而它們所引起的附加幅度變化，是由偶次奇次邊頻完成的，而它們所引起的附加幅度變化，是由偶次邊頻的調(diào)幅作用來補償，從而得到幅度不變的合成矢量邊頻的調(diào)幅作用來補償，從而得到幅度不變的合成矢量。 當調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)較小時，由圖當調(diào)頻波的調(diào)制指數(shù)較小時，由圖7-3可知，可知，|J1(mf)| |J2(mf)| |J3(mf)|.,此時可認為調(diào)頻波只由此時可認為調(diào)頻波只由c和和c邊頻邊頻構(gòu)成。這種調(diào)頻波稱為構(gòu)成。這種調(diào)頻波稱為窄帶調(diào)頻窄帶調(diào)

18、頻(NBFM)。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 18圖7-5 調(diào)頻信號的矢量表示 0載波0載波合成矢量0合成矢量(a) AM情況(b) NBFM情況mfsin t高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 19 3、調(diào)頻信號的帶寬、調(diào)頻信號的帶寬 從從原理上講，調(diào)頻波包含無窮多頻率分量原理上講，調(diào)頻波包含無窮多頻率分量，其帶寬是沒，其帶寬是沒有意義的。但從工程上看，幅度較大的邊頻分量是不多的。有意義的。但從工程上看，幅度較大的邊頻分量是不多的。 (1) 確定帶寬的準則確定帶寬的準

19、則 通常選取有影響邊頻分量的通常選取有影響邊頻分量的的準則的準則是：是：信號的頻帶寬度信號的頻帶寬度應(yīng)包括幅度大于未調(diào)載波應(yīng)包括幅度大于未調(diào)載波1%以上的邊頻分量以上的邊頻分量，即，即 |Jn(mf)| 0.01不過，不過，在要求不高的場合，此標準也可定為在要求不高的場合，此標準也可定為5%甚至甚至10%。 對于不同的對于不同的mf值，值，有用邊頻的數(shù)目有用邊頻的數(shù)目(2n)可查貝塞爾函數(shù)可查貝塞爾函數(shù)表。表。 滿足滿足|Jn(mf)|0.010.01的的n/n/mf與與mf的關(guān)系曲線如圖的關(guān)系曲線如圖7-6所示。所示。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學

20、陳亞軍制作陳亞軍制作 20 圖7-6 |n(mf)|0.01時的n/mf曲線 mfn/mf0123448121620高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 21 (2) 寬帶調(diào)頻與窄帶調(diào)頻及帶寬寬帶調(diào)頻與窄帶調(diào)頻及帶寬 由圖可見，當由圖可見，當mf很大時，很大時，n/mf趨近于趨近于1。 寬帶調(diào)頻寬帶調(diào)頻(WBFM)：是指調(diào)頻時其調(diào)制指數(shù)是指調(diào)頻時其調(diào)制指數(shù)mf1的調(diào)頻。的調(diào)頻。因此寬帶調(diào)頻時，應(yīng)將因此寬帶調(diào)頻時，應(yīng)將n=mf的邊頻包括在頻帶內(nèi)，此時帶寬的邊頻包括在頻帶內(nèi)，此時帶寬為為： Bs=2nF=2mfF=2fm （7-9） 窄帶調(diào)

21、頻窄帶調(diào)頻(NBFM)：是指調(diào)頻時其調(diào)制指數(shù)是指調(diào)頻時其調(diào)制指數(shù)mf很小的調(diào)頻，很小的調(diào)頻，如如mf U1，則：，則：同樣，如果U1 U2，則： )(cos()(tttUuc)(sin2)(2cos2)(212121212121tUUUUtUUUUtUee)(sin21)(sin21)(212212212tUUUtUUUUUtUee)(sin21)(121tUUUtUe高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 95 對它們進行包絡(luò)檢波，則鑒相器的輸出為(kd包絡(luò)檢波器的檢波系數(shù)）： u0=kdU(t) 可見，可見，在上述兩種情況下，鑒相特性

22、除一直流成分外，在上述兩種情況下，鑒相特性除一直流成分外，與相差間的關(guān)系為正弦形狀，即輸出電壓是相差的正弦函與相差間的關(guān)系為正弦形狀，即輸出電壓是相差的正弦函數(shù)，當相差較小時，可近似為線性關(guān)系。數(shù)，當相差較小時，可近似為線性關(guān)系。 在實際中，為了抵消輸出中的直流成分，擴大線性范圍，可采用如下平衡式疊加型相位鑒頻器。 (7-43)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 96圖7-39 平衡式疊加型相位鑒頻器框圖 包 絡(luò)檢波器包 絡(luò)檢波器/2usurusuruD1uD2uo1uo2uo B、平衡式疊加型相位鑒頻器、平衡式疊加型相位鑒頻器 需要

23、指出的是：疊加型鑒頻器的工作過程包括兩個階段：需要指出的是：疊加型鑒頻器的工作過程包括兩個階段： a、通過疊加，將兩個信號電壓之間的相位差變換為合成、通過疊加，將兩個信號電壓之間的相位差變換為合成信號的包絡(luò)變化（信號的包絡(luò)變化（PM-AM); b、利用包絡(luò)檢波器檢出調(diào)制信號、利用包絡(luò)檢波器檢出調(diào)制信號高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 974、直接脈沖計數(shù)式鑒頻法、直接脈沖計數(shù)式鑒頻法 調(diào)頻信號的信息寄托在已調(diào)波的頻率上。從某種意調(diào)頻信號的信息寄托在已調(diào)波的頻率上。從某種意義上講，信號頻率就是信號電壓或電流波形單位時間內(nèi)義上講，信號頻

24、率就是信號電壓或電流波形單位時間內(nèi)過零點過零點(或零交點或零交點)的次數(shù)。對于脈沖或數(shù)字信號，信號頻的次數(shù)。對于脈沖或數(shù)字信號，信號頻率就是信號脈沖率就是信號脈沖的個數(shù)?；谶@種原理的鑒頻器稱為零的個數(shù)?；谶@種原理的鑒頻器稱為零交點鑒頻器或脈沖計數(shù)式鑒頻器。交點鑒頻器或脈沖計數(shù)式鑒頻器。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 98圖7-40 直接脈沖計數(shù)式鑒頻器 限幅放大微分uFMu1半波整流u2單穩(wěn)u3低通濾波u4uo(a)(b)uFMtu1tu2tu3tu4tuot高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師

25、范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 997.5 鑒頻電路鑒頻電路 一、疊加型相位鑒頻電路一、疊加型相位鑒頻電路 1、互感耦合相位鑒頻器、互感耦合相位鑒頻器 互 感 耦 合 相 位 鑒 頻 器互 感 耦 合 相 位 鑒 頻 器 又 稱 福 斯 特又 稱 福 斯 特 西 利西 利(FosterSeeley)鑒頻器鑒頻器，圖，圖7-41是其是其典型電路。相移網(wǎng)典型電路。相移網(wǎng)絡(luò)為耦合回路。絡(luò)為耦合回路。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 100圖7-41 互感耦合相位鑒頻器 C1L1U1uiEcCoML2.2U2.2U2.C2U2.U1.L3R

26、LRLCCuo1uo2uo放大變換網(wǎng)絡(luò)平衡疊加型鑒相器VD2VD1高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 101 (1) 頻率頻率相位變換相位變換 頻率頻率相位變換是由圖相位變換是由圖7-42(a)所示的互感耦合回路所示的互感耦合回路完成的。由圖完成的。由圖7-42(b)的等效電路可知，的等效電路可知，初級回路電感初級回路電感L1中的電流為中的電流為(其中其中Zf為次級映射電阻為次級映射電阻)：1111fUIrj LZ(7-54) .LU1I1rC.rCLU2.(a)rCLU2.E2.I2.(b)圖7-42 互感耦合回路 高頻電子線路高頻

27、電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 102 考慮初、次級回路均為高考慮初、次級回路均為高Q回路，回路，r1也可忽略也可忽略。這。這樣，上式可近似為樣，上式可近似為111UIj L初級電流在次級回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢初級電流在次級回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為(7-55)(7-56) 感應(yīng)電動勢 在次級回路形成的電流 為2U2I12111MUj M IUkUL高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 103212122222212222122211()()111()UMUILrjLrjLCCMUUIjj CC

28、LrjLC (7-57) (7-58a) =2Qf/f0，則上式變?yōu)?221211jAAUUUej(7-58b) 上式中AkQ為耦合因子為耦合因子， 為次級回路的阻抗次級回路的阻抗角角。arctan高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 104圖7-43 頻率相位變換電路的相頻特性 0/2/2/2 f0ff/2(a )(b )上式表明：上式表明：U2與與U1之間的幅度和相位關(guān)系都隨輸入信號的頻之間的幅度和相位關(guān)系都隨輸入信號的頻率（廣義失諧）變化，變化關(guān)系如下圖所示。率（廣義失諧）變化，變化關(guān)系如下圖所示。高頻電子線路高頻電子線路第7章

29、角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 105 由上圖可以看出，在一定的頻率范圍內(nèi)，由上圖可以看出，在一定的頻率范圍內(nèi)， 與與 間間相差與頻率之間具有線性關(guān)系，因而互感耦合回路可做相差與頻率之間具有線性關(guān)系，因而互感耦合回路可做線性相移網(wǎng)絡(luò)，其中的固定相差是由互感形成的。線性相移網(wǎng)絡(luò)，其中的固定相差是由互感形成的。 應(yīng)當注意應(yīng)當注意，與鑒相器不同，由于，與鑒相器不同，由于 由耦合回路產(chǎn)生，由耦合回路產(chǎn)生，而相移網(wǎng)絡(luò)由諧振回路近似形成的，因此，而相移網(wǎng)絡(luò)由諧振回路近似形成的，因此， 的的幅度隨頻幅度隨頻率變化。率變化。2U1U2U2U高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)

30、制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 106 (2) 相位相位幅度變換幅度變換 根據(jù)圖中規(guī)定的根據(jù)圖中規(guī)定的 與與 的極性，圖的極性，圖7-41電路可電路可簡化為圖簡化為圖7-44。這樣，在。這樣，在兩個檢波二極管上的高頻電壓兩個檢波二極管上的高頻電壓分別為：分別為：2U1U21122122DDUUUUUU(7-59) 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 107 圖7-44 圖7-41的簡化電路 2U2.2U2.U1.UD1.UD2.2U2.2U2.U1.高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學

31、西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 108 合成矢量的幅度隨合成矢量的幅度隨 與與 間的相位差而變化間的相位差而變化(FMPM AM信號信號)，如圖，如圖7-45所示。所示。 f=f0=fc時，時， 與與 的振幅相等，即的振幅相等，即UD1=UD2; ff0=fc時，時，UD1UD2，隨著，隨著f的增加，兩者差值將的增加，兩者差值將加大；加大； ff0=fc時，時，UD1p2Z2，p=1/2。分析可得，AB間的電壓為 (7-64) (7-65) 由此可得 102111111212111emmQRAUCUjCUjCUjkQUjjjjj上式與互感耦合相位鑒頻器的式上式與互感耦合相位鑒頻器的式(7-

32、58)完全相同，因此其鑒頻完全相同，因此其鑒頻特性與互感耦合相位鑒頻器相同。特性與互感耦合相位鑒頻器相同。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 117二、比例鑒頻器二、比例鑒頻器輸出與兩個電容之比成正比輸出與兩個電容之比成正比 1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu) 比例鑒頻器是一種類似于疊加型相位鑒頻器，而又具比例鑒頻器是一種類似于疊加型相位鑒頻器，而又具有自限幅有自限幅(軟限幅軟限幅)能力的鑒頻器，其基本電路如圖能力的鑒頻器，其基本電路如圖7-50(a)所所示。它示。它與互感耦合相位鑒頻器電路的區(qū)別有以下三個方面與互感耦合相位鑒頻器電路的區(qū)別有以

33、下三個方面： (1) 包絡(luò)檢波器的兩個二極管順接包絡(luò)檢波器的兩個二極管順接； (2)在電阻在電阻(R1+R2)兩端并接一個大電容兩端并接一個大電容C，容量約在，容量約在10F數(shù)量級。數(shù)量級。時間常數(shù)時間常數(shù)(R1+R2)C很大，約很大，約0.10.25s，遠大于低遠大于低頻信號的周期頻信號的周期。 (3)接地點和輸出點改變接地點和輸出點改變。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 118圖7-50 比例鑒頻器電路及特性 .U1ML2LcVD1RLOC1C2DR1R2CEoABCLUo(a)2U2.U1.2U2.VD1uD1uD2uc1uc

34、2ORLC1CLC2R2R1i1i2D2U2.2U2.U1.0fUo(b)(c)VD2VD2VD1VD2比例鑒頻高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 119 2. 工作原理工作原理 圖圖7-46(b)是圖是圖(a)的簡化等效電路，電壓、電流如的簡化等效電路，電壓、電流如圖所示。由電路理論可得圖所示。由電路理論可得 i1(R1+RL)-i2RL=uc1 (7-67) i2(R2+RL)-i1RL=uc2 (7-68) uo=(i2-i1)RL (7-69) 當當R1=R2=R時，可得時，可得212121211()()22ccoLoccdD

35、DuuuRRuuuK UU(7-70) (7-71) 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 120 由上式可見，在電路參數(shù)相同的條件下，輸入調(diào)頻信由上式可見，在電路參數(shù)相同的條件下，輸入調(diào)頻信號也相等，號也相等，比例鑒頻器的輸出電壓與互感耦合或電容耦比例鑒頻器的輸出電壓與互感耦合或電容耦合相位鑒頻器相比要小一半合相位鑒頻器相比要小一半。根據(jù)。根據(jù)(7-71)式有：式有： 當當f=fc時，時，UD1=UD2， i1=i2，但以相反方向流過負載，但以相反方向流過負載RL，所以輸出電壓為零；，所以輸出電壓為零； 當當ffc時，時，UD1UD2

36、， i1i2，輸出電壓為負；，輸出電壓為負； 當當ffc時，時，UD1UD2， i1i2，輸出電壓為正。，輸出電壓為正。說明：說明：其鑒頻特性如圖其鑒頻特性如圖7-50(c)所示，它與互感耦合或電所示，它與互感耦合或電容耦合相位鑒頻器的鑒頻特性的極性相反，這在自動頻容耦合相位鑒頻器的鑒頻特性的極性相反，這在自動頻率控制系統(tǒng)中要特別注意。當然，通過改變兩個二極管率控制系統(tǒng)中要特別注意。當然，通過改變兩個二極管連接的方向或耦合線圈的繞向連接的方向或耦合線圈的繞向(同名端同名端)，可以使鑒頻特性，可以使鑒頻特性反向。反向。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞

37、軍制作陳亞軍制作 121另一方面，輸出電壓也可由下式導出：另一方面，輸出電壓也可由下式導出：12121221121211111()22221ccccccoccoococccuuuuuuuuuEEuEuuu(7-72)其中：其中：E0=Uc1+ Uc2，為電容，為電容C兩端的電壓。上式說明，兩端的電壓。上式說明，比例比例鑒頻器輸出電壓取決于兩個檢波電容上電壓的比值，故稱為鑒頻器輸出電壓取決于兩個檢波電容上電壓的比值，故稱為比例鑒頻器。比例鑒頻器。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 122 3.自限幅原理自限幅原理 比例鑒頻器具有限幅作用

38、的原因：就在于電阻比例鑒頻器具有限幅作用的原因：就在于電阻R1、R2兩兩端并接了一個大電容端并接了一個大電容C。利用大電容的儲能作用，當輸入信。利用大電容的儲能作用，當輸入信號幅度發(fā)生瞬時變化時，號幅度發(fā)生瞬時變化時，C兩端電壓基本保持不變，從而維兩端電壓基本保持不變，從而維持持uc1、uc2的基本不變。的基本不變。 比例鑒頻器具有限幅作用還可解釋為由高比例鑒頻器具有限幅作用還可解釋為由高Q回路的負載作回路的負載作用產(chǎn)生。用產(chǎn)生。 (1)回路的無載回路的無載Q0值要足夠高值要足夠高，以便當檢波器輸入電阻，以便當檢波器輸入電阻Ri隨輸入電壓幅度變化時隨輸入電壓幅度變化時，能引起回路，能引起回路Q

39、e明顯的變化。明顯的變化。 (2)要保證時常數(shù)要保證時常數(shù)(R1+R2)C大于寄生調(diào)幅干擾的幾個周期。大于寄生調(diào)幅干擾的幾個周期。比例鑒頻器存在著過抑制比例鑒頻器存在著過抑制與阻塞現(xiàn)象與阻塞現(xiàn)象。 （讀教材（讀教材P304）高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 123圖7-51 加入電阻R以減小過抑制及阻塞 RREo高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 124三、乘積型相位鑒頻器（略講）三、乘積型相位鑒頻器（略講） 1、乘積型相位鑒頻原理、乘積型相位鑒頻原理 乘積型相位鑒頻器實際

40、上是一種乘積型相位鑒頻器實際上是一種正交鑒頻器正交鑒頻器，它由，它由移相網(wǎng)移相網(wǎng)絡(luò)、乘法器和低通濾波器三部分組成絡(luò)、乘法器和低通濾波器三部分組成。調(diào)頻信號一路直接加。調(diào)頻信號一路直接加至乘法器，另一路經(jīng)相移網(wǎng)絡(luò)移相后至乘法器，另一路經(jīng)相移網(wǎng)絡(luò)移相后(參考信號參考信號)加至乘法器。加至乘法器。由于調(diào)頻信號和參考信號同頻正交，因此，稱之為正交鑒頻由于調(diào)頻信號和參考信號同頻正交，因此，稱之為正交鑒頻器。器。 移相網(wǎng)絡(luò)如圖移相網(wǎng)絡(luò)如圖7-52(a)所示，其傳輸函數(shù)為：所示，其傳輸函數(shù)為：211111()()11111()jCjQLCRLHjjj CjCRL(7-73) 高頻電子線路高頻電子線路第7章

41、角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 125u1CLRu2(a)0f0f2(b)C1 圖7-52 移相網(wǎng)絡(luò)機器相頻特性 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 126 其中，其中， 可見，可見，u1與與u2(實際上是實際上是ur與與us)之間的相位差為之間的相位差為20200011,(1)2,()cRfQQQLfL CC1112arctan2cos(sin)cos(sin)cfcfuUtmtuUtmt 相頻特性曲線見圖7-52(b)。若設(shè) (7-74) 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學

42、西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 127 當當f/f01時，上式可寫為時，上式可寫為22cos()sin22ooooQ fQ ffuUUUQfff(7-75) 可見，鑒頻器的輸出與輸入調(diào)頻信號的頻偏成正比。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 1282.集成正交鑒頻器集成正交鑒頻器 圖圖7-53是某電視機伴音集成電路，它包括限幅中放是某電視機伴音集成電路，它包括限幅中放(V1 ，V2;V4、V5;V7、8為三級差分對放大器，為三級差分對放大器，V3、V6和和V9為三個射極跟隨器為三個射極跟隨器)、內(nèi)部穩(wěn)壓、內(nèi)部穩(wěn)壓(VD1VD5、V

43、10)和鑒頻和鑒頻電路三部分。電路三部分。 在上面電路中，調(diào)整L、C和C1均可改變回路諧振頻率，只要滿足(7-76) 011()cL CC高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 129 圖7-53 集成正交鑒頻器 V1V2V4V3R1R5V5V6V7V8R7V9V1010111312R2R3R4R6R8R9R101VD1LCR115R12V12V13R1423C14R13V11V16V14V15V17V18R15VD6R16678R1714限幅中放內(nèi)部穩(wěn)壓調(diào)頻檢波VD2VD3VD4VD5RV19高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解

44、調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 130四、其它鑒頻電路四、其它鑒頻電路 1.差分峰值斜率鑒頻器差分峰值斜率鑒頻器 差分峰值斜率鑒頻器是一種在集成電路中常用的振差分峰值斜率鑒頻器是一種在集成電路中常用的振幅鑒頻器。圖幅鑒頻器。圖7-54(a)是一個在電視接收機伴音信號處理是一個在電視接收機伴音信號處理電路電路(如如D7176AP ，TA7243P)等集成電路中采用的差分等集成電路中采用的差分峰值斜率鑒頻器峰值斜率鑒頻器。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 131 圖7-54 差分峰值斜率鑒頻器 C3V5V6RcI0

45、uiV1V3V2V4EcL19u110u20f02f0f01U2U1U1、U2fuo0f02f0f01f(a)(b)(c)C4C1C2高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 132 移相網(wǎng)絡(luò)接在集成電路的移相網(wǎng)絡(luò)接在集成電路的、10腳之間。設(shè)從腳之間。設(shè)從腳向右看的移相電路的諧振頻率為腳向右看的移相電路的諧振頻率為f01，從，從10腳向左看腳向左看的移相電路的諧振頻率為的移相電路的諧振頻率為f02，則，則 0111021121212()fLCfL CC(7-77) (7-78) 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學

46、西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 133 2、晶體鑒頻器、晶體鑒頻器 晶體鑒頻器的原理電路如圖晶體鑒頻器的原理電路如圖7-55所示。所示。電容電容C與晶與晶體串聯(lián)后接到調(diào)頻信號源體串聯(lián)后接到調(diào)頻信號源。VD1、R1 ，C1和和VD2、R2、C2為兩個二極管包絡(luò)檢波器。為了保證電路平衡，通為兩個二極管包絡(luò)檢波器。為了保證電路平衡，通常常VD1與與VD2性能相同，性能相同，R1=R2，C1=C2。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 134圖7-55 晶體鑒頻器原理電路 uFM(t)R1R2C1CR3C2VD1VD2u高頻電子線路高頻電子

47、線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 135 圖7-56 電容晶體分壓器(a)電抗曲線；(b)電容、晶體兩端電壓變化曲線 0fqXqfcXcXqf0UcUqfqf0fcf(a)(b)f0高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 136圖7-57 晶體鑒頻器的鑒頻特性 Uo0fqf0fcf高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 1377.6 調(diào)頻收發(fā)信機及附屬電路調(diào)頻收發(fā)信機及附屬電路 一、調(diào)頻發(fā)射機 圖圖7-58是一種調(diào)頻發(fā)射機的框圖。其載頻是一種

48、調(diào)頻發(fā)射機的框圖。其載頻fc=88108MHz，輸入調(diào)制信號頻率為，輸入調(diào)制信號頻率為50Hz15kHz，最大頻偏，最大頻偏為為75kHz。由圖可知，調(diào)頻方式為間接調(diào)頻。由高穩(wěn)定度。由圖可知，調(diào)頻方式為間接調(diào)頻。由高穩(wěn)定度晶體振蕩器產(chǎn)生晶體振蕩器產(chǎn)生fc1=200kHz的初始載波信號送入調(diào)相器，的初始載波信號送入調(diào)相器，由經(jīng)預加重和積分的調(diào)制信號對其調(diào)相。調(diào)相輸出的最由經(jīng)預加重和積分的調(diào)制信號對其調(diào)相。調(diào)相輸出的最大頻偏為大頻偏為25Hz，調(diào)制指數(shù)，調(diào)制指數(shù)mf0.5。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 138 圖7-58 調(diào)頻發(fā)射機

49、框圖 載 波振蕩器調(diào)相器多級倍頻器1混頻器多級倍頻器2功 率放大器積分器預 加重電路200 kHzN164fc1200 kHzf1m25 kHz12.8 MHz1.82.3 MHzfc88108 MHzfm75 kHz頻率可變本振N248fL1110.5 MHzu(t)間接調(diào)頻器高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 139 二、調(diào)頻接收機二、調(diào)頻接收機 圖圖7-59為廣播調(diào)頻接收機典型方框圖。為了獲得較為廣播調(diào)頻接收機典型方框圖。為了獲得較好的接收機靈敏度和選擇性，除限幅級、鑒頻器及幾個好的接收機靈敏度和選擇性，除限幅級、鑒頻器及幾個附

50、加電路外，其主要方框均與附加電路外，其主要方框均與AM超外差接收機相同。調(diào)超外差接收機相同。調(diào)頻廣播頻廣播基本參數(shù)與發(fā)射機相同。基本參數(shù)與發(fā)射機相同。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 140 圖7-59 調(diào)頻接收機方框圖 混頻器射頻放大88108 MHz本振中頻放大限幅器鑒頻器自動頻率控制電路靜噪電路去加重電路和音頻放大電路輸出高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 141三、附屬與特殊電路 大家知道，在頻率或相位解調(diào)電路中，除比例鑒頻除比例鑒頻器具有自動限幅功能外，其他解調(diào)

51、器均無限幅功能，器具有自動限幅功能外，其他解調(diào)器均無限幅功能，為了抑制寄生調(diào)幅，需在中放級使用限幅電路為了抑制寄生調(diào)幅，需在中放級使用限幅電路。 1、限幅電路、限幅電路 振幅限幅器的性能可由圖振幅限幅器的性能可由圖7-60(b)所示的限幅特性所示的限幅特性曲線表示。圖中，曲線表示。圖中，Up表示限幅器進入限幅狀態(tài)的最小表示限幅器進入限幅狀態(tài)的最小輸入信號電壓，稱為門限電壓。對限幅器的要求主要輸入信號電壓，稱為門限電壓。對限幅器的要求主要是在限是在限幅區(qū)內(nèi)要有平坦的限幅特性，門限電壓要盡量幅區(qū)內(nèi)要有平坦的限幅特性，門限電壓要盡量小。小。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大

52、學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 142圖760 限幅器及其特性曲線 非線性器 件濾波器usuo(a)(b)UsmUp0Uom高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 1432.瞬時頻偏控制（瞬時頻偏控制（IDL）電路）電路 實際也是一個限幅器。（見教材）實際也是一個限幅器。（見教材） 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 1443.預加重及去加重電路預加重及去加重電路 (1) 調(diào)幅與調(diào)頻制的噪聲頻譜調(diào)幅與調(diào)頻制的噪聲頻譜 理論證明，理論證明，對于輸入白噪聲，調(diào)幅制的輸出噪聲頻對

53、于輸入白噪聲，調(diào)幅制的輸出噪聲頻譜呈矩形，在整個調(diào)制頻率范圍內(nèi)，即所有噪聲都一樣譜呈矩形，在整個調(diào)制頻率范圍內(nèi)，即所有噪聲都一樣大大。然而，。然而，調(diào)頻制的噪聲頻譜調(diào)頻制的噪聲頻譜(電壓譜電壓譜)呈三角形，見圖呈三角形，見圖7-61(b)，隨著調(diào)制頻率的增高，噪聲也增大。調(diào)制頻率范隨著調(diào)制頻率的增高，噪聲也增大。調(diào)制頻率范圍愈寬，輸出的噪聲也愈大。圍愈寬，輸出的噪聲也愈大。 然而，調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)也不是均勻的，一般來講然而，調(diào)制信號的頻譜結(jié)構(gòu)也不是均勻的，一般來講其能量集中在低頻部分，而高頻部分的能量較小。這恰其能量集中在低頻部分，而高頻部分的能量較小。這恰好與噪聲頻譜相反，為了提高高頻部分

54、的信噪比，在好與噪聲頻譜相反，為了提高高頻部分的信噪比，在調(diào)調(diào)制前可有意識地將高頻部分加強制前可有意識地將高頻部分加強預加重預加重。高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 145圖7-61 調(diào)頻解調(diào)器的輸出噪聲頻譜 (a)功率譜；(b)電壓譜 0Sno()0U()(a)(b)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 146 (2) 預加重與去加重電路預加重與去加重電路 由于由于調(diào)頻噪聲頻譜呈三角形調(diào)頻噪聲頻譜呈三角形，或者說，或者說與與成線性關(guān)系成線性關(guān)系，使我們聯(lián)想到將信號作相應(yīng)的處

55、理，即要求預加重網(wǎng)絡(luò)使我們聯(lián)想到將信號作相應(yīng)的處理，即要求預加重網(wǎng)絡(luò)的特性為的特性為 H(j)=j 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 147 圖7-62 預加重網(wǎng)絡(luò)及其特性 (a)預加重網(wǎng)絡(luò)；(b)頻率響應(yīng) R1CR2012|H(j)/dB(a)H(j) k1j/11j/2k(1j/1)(b)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 148 去加重網(wǎng)絡(luò)去加重網(wǎng)絡(luò)及其頻響曲線如圖及其頻響曲線如圖7-63所示。從圖看出，所示。從圖看出，當當2時，預加重和去加重網(wǎng)絡(luò)總的頻率傳遞函數(shù)近時

56、，預加重和去加重網(wǎng)絡(luò)總的頻率傳遞函數(shù)近似為一常數(shù)，這正是使信號不失真所需要的條件。似為一常數(shù)，這正是使信號不失真所需要的條件。圖7-63 去加重網(wǎng)絡(luò)及其特性 R1C(a)H(j)11j/101|H(j)|/dB(b)高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 149 采用預、去加重網(wǎng)絡(luò)后，對信號不會產(chǎn)生變化，采用預、去加重網(wǎng)絡(luò)后，對信號不會產(chǎn)生變化，但對信噪比卻得到較大的改善，如圖但對信噪比卻得到較大的改善，如圖7-64所示。所示。圖7-64預、去加重網(wǎng)絡(luò)對信噪比的改善 Sno()去加重前去加重后(a)08160.11/dB10(b)m10高

57、頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制作陳亞軍制作 150 4. 靜噪電路靜噪電路 由于在調(diào)頻接收中存在門限效應(yīng)，因此在系統(tǒng)設(shè)計由于在調(diào)頻接收中存在門限效應(yīng)，因此在系統(tǒng)設(shè)計時要盡可能地降低門限值。為了獲得較高的輸出信噪比，時要盡可能地降低門限值。為了獲得較高的輸出信噪比，在鑒頻器的輸入端的輸入信噪比要在門限值之上。但在在鑒頻器的輸入端的輸入信噪比要在門限值之上。但在調(diào)頻通信和調(diào)頻廣播中，經(jīng)常會遇到無信號或弱信號的調(diào)頻通信和調(diào)頻廣播中，經(jīng)常會遇到無信號或弱信號的情況，這時輸入信噪比就低于門限值，輸出端的情況，這時輸入信噪比就低于門限值，輸出端的噪聲就噪聲就會急劇增加。會急劇增加。 高頻電子線路高頻電子線路第7章 角度調(diào)制與解調(diào) 西華師范大學西華師范大學 陳亞軍制