高頻電子第六章

1、第第 6 章章 角度調(diào)制和解調(diào)角度調(diào)制和解調(diào) （angle modulation and demodulation ）任意正弦波信號：任意正弦波信號： )()()(tCOSUtCOSUtuomooomo 其中：其中： oot) t ( , 總相角，總相角，omU振幅，振幅， o 角頻率，角頻率， o 為初相角為初相角 如果利用調(diào)制信號如果利用調(diào)制信號 tCOSUtu )(去控制三個參量中的某個，去控制三個參量中的某個， 可產(chǎn)生調(diào)制的作用可產(chǎn)生調(diào)制的作用:amphitude modulation AM: )cos1()(tmUtUomom frequency modulation FM :)()

2、(tuktfc phase modulation PM: )()(tukttpo 角度調(diào)制角度調(diào)制 AM調(diào)制方式中調(diào)制方式中 AM DSB 屬于頻譜屬于頻譜線性搬移電路線性搬移電路,調(diào)制信號寄生于已調(diào)調(diào)制信號寄生于已調(diào)信號的振幅變化中信號的振幅變化中FMPM 調(diào)制方式中：調(diào)制方式中：屬于頻譜的非線性搬移電路屬于頻譜的非線性搬移電路,已調(diào)波為等幅波已調(diào)波為等幅波,調(diào)調(diào)制信息寄生于已調(diào)波的頻率和相位變化中制信息寄生于已調(diào)波的頻率和相位變化中 SSB 6.1 概述概述FM，PM從已調(diào)波中檢取出原調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)從已調(diào)波中檢取出原調(diào)制信號的過程稱為解調(diào)(AM)振幅解調(diào)振幅解調(diào)檢波檢波 (FM)頻

3、率解調(diào)頻率解調(diào)鑒頻鑒頻 detection (frequency discrimination)(PM)相位解調(diào)相位解調(diào)檢相檢相(phase detection) vAM當進行角度調(diào)制當進行角度調(diào)制 （FM或或PM）后）后 ,其已調(diào)波的角頻率將是時間的函數(shù)其已調(diào)波的角頻率將是時間的函數(shù)即即 。可用右圖所示的旋轉(zhuǎn)。可用右圖所示的旋轉(zhuǎn)矢量表示矢量表示 (t)t= t(t)o )t( t =0實軸實軸設旋轉(zhuǎn)矢量的長度為設旋轉(zhuǎn)矢量的長度為omU, 且當且當t=0時，時， 初相角為初相角為 ，t= t時刻，時刻， o 矢量與實軸之間的瞬時相角為矢量與實軸之間的瞬時相角為 )(t ，顯然有：，顯然有： 關

4、關系系瞬瞬時時頻頻率率與與瞬瞬時時相相角角的的 todtttdttdt0)()()()( 而該矢量在實軸上的投影：而該矢量在實軸上的投影：)(cos)(tUtuomo 6.2 調(diào)角信號的分析調(diào)角信號的分析 一一.調(diào)角信號的分析與特點調(diào)角信號的分析與特點1.瞬時頻率和瞬時相位（瞬時頻率和瞬時相位（ instantaneous frequency and phase）如果設高頻載波信號為如果設高頻載波信號為 ： )(cos)cos()(tUtUtuomooomo 調(diào)制信號：調(diào)制信號： tUtu cos)(（1）調(diào)頻）調(diào)頻FM：由于：由于已調(diào)波頻率隨調(diào)制信號線形變化已調(diào)波頻率隨調(diào)制信號線形變化，則有

5、：，則有：)()()(ttuktofo 其中：其中：: 載波角頻率，載波角頻率，F(xiàn)M波的中心頻率波的中心頻率. o ： 調(diào)頻靈敏度，調(diào)頻靈敏度， fk)()(tutkf 單位調(diào)制信號振幅引起的頻率偏移單位調(diào)制信號振幅引起的頻率偏移 . )()(tuktF ,瞬時頻率偏移瞬時頻率偏移（簡稱（簡稱頻偏頻偏）,寄載了調(diào)制信息，表示瞬時頻率相對于載波頻率的偏移寄載了調(diào)制信息，表示瞬時頻率相對于載波頻率的偏移 .最大頻偏最大頻偏 UktukFFmmax| )(| 另外，由瞬時頻率與所對應的瞬時相位的關系，若設另外，由瞬時頻率與所對應的瞬時相位的關系，若設 0 o 則有：則有： tttoFoFttdttu

6、ktdttukdttt0000)()()()()( 其中：其中： )t( ：瞬時相位偏移，瞬時相位偏移， tUkdttuktFtF sin)()(0 2. 調(diào)頻信號與調(diào)相信號的數(shù)學表示：調(diào)頻信號與調(diào)相信號的數(shù)學表示：設：載波：設：載波：tUtuoomo cos)( 最大相位偏移：最大相位偏移： UktFmmax| )( tFoFMdttuktUtUtu0)(cos)(cos)( 一般令一般令 mfm ，稱為，稱為FM波的調(diào)頻指數(shù)，于是一般調(diào)頻信號的波的調(diào)頻指數(shù)，于是一般調(diào)頻信號的 數(shù)學表達式：數(shù)學表達式： 所以有：所以有： tmtUtUktUdttuktUtufoFotFoFM sincoss

7、incos)(cos)(0 注意：與注意：與AM波不同，波不同，m f 一般可大于一般可大于1，且且m f 越大，抗干擾性能越大，抗干擾性能 越好，但頻帶越寬。越好，但頻帶越寬。 對于單一頻率調(diào)制的對于單一頻率調(diào)制的FM波，由于波，由于 tUtu cos)(由于由于已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號線形變化已調(diào)波的相位隨調(diào)制信號線形變化，則有：，則有：)()()(tttukttopo 其中：其中： to ：為：為載波的相位角載波的相位角。 pk：調(diào)相靈敏度調(diào)相靈敏度， )()(tutkp ，單位調(diào)制信號振幅引起的相位偏移單位調(diào)制信號振幅引起的相位偏移. )()(tuktp ：瞬時相位偏移瞬時相位偏移，即，

8、即 )(t 相對于相對于 to 的偏移量。的偏移量。2相位調(diào)制：相位調(diào)制：最大相位移：最大相位移： pppmmUktuk max| )( （調(diào)相指數(shù)調(diào)相指數(shù)）另外，由瞬時相位與所對應的瞬時頻率之間的關系，可得：另外，由瞬時相位與所對應的瞬時頻率之間的關系，可得： )()()()(tdttdukdttdtopo 式中：式中： dttduktp)()( ； PM波波瞬時頻偏瞬時頻偏最大頻偏最大頻偏: Ukdttdukppmmax|)(| PM波的表達式為：波的表達式為： )(costuktUupoPM 對于單一頻率調(diào)制信號對于單一頻率調(diào)制信號 tUtu cos)(的的PM波：波： coscosco

9、scostmtUtUktUupopoPM 如果設載波：如果設載波： )cos()(oootUtu ， 調(diào)制信號：調(diào)制信號： tUtu cos)( FM波波 PM波波(1) 瞬時頻率：瞬時頻率： )()(tuktFo dttduktpo)()( 3. 調(diào)頻信號與調(diào)相信號的比較調(diào)頻信號與調(diào)相信號的比較(2)瞬時相位：瞬時相位： otFodttuktt 0)()(opotuktt )()(3)最大頻偏最大頻偏 UktukFFmmax| )(| Ukdttdukppmmax|)(| (4)最大相位：最大相位： UkdttukmFtFmfmax0|)(| Uktukmppmpmax| )(| (5) 表

10、達式表達式: sincossincos)(cos)(cos)(0ofoofootfoFMtmtUtUktUdttuktUtUtu coscoscoscos)(cos)(cos)(opoopoopoPMtmtUtUktUtuktUtUtu 討論：（討論：（1）一般調(diào)角信號的表達式：）一般調(diào)角信號的表達式：sincos)(ootmtUtu mp mmmf（2）FM波：波： Ukfm Ukmff（3）PM波：波： Ukpm Ukmpp可以看出調(diào)相制的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高而增加，而調(diào)可以看出調(diào)相制的信號帶寬隨調(diào)制信號頻率的升高而增加，而調(diào) 頻波則不變，有時把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。頻波則不變，

11、有時把調(diào)頻制叫做恒定帶寬調(diào)制。（3）調(diào)頻波的波形）調(diào)頻波的波形如果用如果用m代替代替mf 或或 mp ，把，把 FM 和和 PM信號用統(tǒng)一的調(diào)角信號來表示信號用統(tǒng)一的調(diào)角信號來表示且令且令 0 o ，則單位頻率調(diào)制的調(diào)角信號的表示式可統(tǒng)一，則單位頻率調(diào)制的調(diào)角信號的表示式可統(tǒng)一 表達成為：表達成為： sincos)(tmtUtuo （利用三角公式：（利用三角公式： )sinsincoscos)cos( 可展開成以下級數(shù)：可展開成以下級數(shù)： 1204202cos)(2)(4cos)(22cos)(2)()sincos(nntnmJmJtmJtmJmJtm6.2.3調(diào)角信號的頻譜與帶寬調(diào)角信號的頻

12、譜與帶寬 012531)12cos()(25sin)(23sin)(2)(2)sinsin(nntnmJtmJtmJmJtm式中：式中： )(mJn稱為第一類稱為第一類Bessel function，當，當m，n一定時，一定時， )(mJn為定系數(shù)，其值可以由曲線和函數(shù)表查出。所以：為定系數(shù)，其值可以由曲線和函數(shù)表查出。所以： 01212sin) 12sin()(2cos2cos)(2)()(nononnottnmJUttnmJmJUtu 又利用三角函數(shù)積化和差公式：又利用三角函數(shù)積化和差公式： )cos(21)cos(21sinsin)cos(21)cos(21coscos 所以上式最終可表

13、示為：所以上式最終可表示為： nontnmJUtu)cos()()( 討論：在單一頻率信號調(diào)制下，調(diào)角信號頻譜具有的特點：討論：在單一頻率信號調(diào)制下，調(diào)角信號頻譜具有的特點： 1 FM/PM 信號的頻譜由載頻信號的頻譜由載頻 o 和無限對上，下邊頻分量和無限對上，下邊頻分量 )( no 組成組成. 其中：其中： o 分量：分量： UmJo)(，其大小決定于，其大小決定于m : 上上,下邊頻分量下邊頻分量 )( no UmJn)(,與與m和和n的大小有關。的大小有關。o- -FM / PM的頻譜的頻譜o+oo+2o+3o+4o- -2o- -3o- -4o調(diào)制信號調(diào)制信號u載波載波uo一般有一般

14、有 :值值越越大大所所占占頻頻帶帶越越寬寬一一定定時時當當不不計計高高次次邊邊頻頻分分量量可可以以忽忽略略一一定定時時當當mmJmnmJnmnn,)(:, 0)(: 2由第一類由第一類Bessel function的性質(zhì)：的性質(zhì)： )()1()(mJmJnnn 所以有所以有 : 為為奇奇數(shù)數(shù)為為偶偶數(shù)數(shù)nmJmJnmJmJnnnn),()(),()( 各邊頻分量與載頻分量之間的頻率間距為各邊頻分量與載頻分量之間的頻率間距為n ，且當，且當n為偶數(shù)時，上下為偶數(shù)時，上下邊頻分量符號相同，而當邊頻分量符號相同，而當n=奇數(shù)時，上下邊頻分量符號相反。奇數(shù)時，上下邊頻分量符號相反。 凡是振幅小于未調(diào)載

15、波振幅的凡是振幅小于未調(diào)載波振幅的10%15%的邊的邊頻分量可以忽略不計。頻分量可以忽略不計。 15. 010. 0| )(| mJn 實際上實際上可以把調(diào)角信號認為是有限帶寬的信號可以把調(diào)角信號認為是有限帶寬的信號，這取決于實際這取決于實際應用中允許解調(diào)后信號的失真程度。應用中允許解調(diào)后信號的失真程度。 工程上有兩種不同的準則：工程上有兩種不同的準則： (1) 比較精確的準則：比較精確的準則：FM信號的帶寬包括幅度大于未調(diào)載波振幅信號的帶寬包括幅度大于未調(diào)載波振幅1%以上的邊頻分量，即以上的邊頻分量，即 01. 0| )(| fnmJ如果在滿足上述條件下的最高邊頻的次數(shù)為如果在滿足上述條件下

16、的最高邊頻的次數(shù)為n max，則，則FM信號的帶寬信號的帶寬為為 BFM=2nmax 或或 BFM=2nmaxF，其中其中 2 F利用利用B e s s e l function可得近似公式可得近似公式: FmmBffFM) 1( 2 (2) 常用的工程準則：常用的工程準則： 由由Bessel function可得可得 BFM=2(mf+1)F在實際應用中也常區(qū)分為：在實際應用中也常區(qū)分為： )(22,10)1(2,1)( ,2,1為為最最大大頻頻偏偏稱稱為為寬寬帶帶調(diào)調(diào)頻頻波波頻頻帶帶相相同同與與稱稱為為窄窄帶帶調(diào)調(diào)頻頻mmfFMffFMfFMfffFmBmFmBmAMFBm2調(diào)頻信號的帶寬

17、調(diào)頻信號的帶寬 對有限頻帶的調(diào)制信號，即對有限頻帶的調(diào)制信號，即F= F minF max， 調(diào)角信號的頻帶為：調(diào)角信號的頻帶為： maxmaxmax,2,10)1(2,12,1mFffBmFmBmFBmmm時時時時時時6.3 調(diào)頻電路調(diào)頻電路 由相位與頻率之間的關系：由相位與頻率之間的關系： )/( ,)()()( ,)()(0sraddttdtraddtttt 在同一調(diào)制信號在同一調(diào)制信號 )(tu 的控制下，形成的的控制下，形成的FM波和波和PM波的表達式為：波的表達式為：)(cos)()(cos)(0tuktUtudttuktUtupoPMtfoFM 以上的過程為直接調(diào)頻或直接調(diào)相以上

18、的過程為直接調(diào)頻或直接調(diào)相 )(tu 調(diào)調(diào)頻頻器器 tFoFMdttuktUtu0)(cos)( FM,direct)(tu 調(diào)調(diào)相相器器)(costuktUupoPM PM,direct6.3 調(diào)頻電路調(diào)頻電路 6.3.1實現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)相的方法實現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)相的方法 (2) 把把 )(tu 先微分后再調(diào)頻，可以得間接調(diào)相（先微分后再調(diào)頻，可以得間接調(diào)相（indirect PM） 微微分分調(diào)調(diào)頻頻(1)如果把如果把 )(tu 先積分后，再經(jīng)過調(diào)相器，也可得到對先積分后，再經(jīng)過調(diào)相器，也可得到對 )(tu 而言的調(diào)頻波，也稱為間接調(diào)頻。（而言的調(diào)頻波，也稱為間接調(diào)頻。（indirect freque

19、ncy modulation）)(tu tdttu0)(積積分分調(diào)調(diào)相相 tpoFMdttuktUu0)(cos )(tu )(costuktUupoPM )(tudtd VCO的特點：的特點：瞬時頻率隨外加控制信號的變化而變化瞬時頻率隨外加控制信號的變化而變化。 )(tu VCO )(cos)(dttuktUtufoFM 式中：式中：U為振蕩信號的振幅，為振蕩信號的振幅， o :當當 0)( tu時的振蕩頻率，時的振蕩頻率，k f為為:VCO控制靈敏度?？刂旗`敏度。 6.3.2 壓控振蕩器直接調(diào)頻電路壓控振蕩器直接調(diào)頻電路 用調(diào)制信號電壓控制振蕩回路的參數(shù)，如回路電容用調(diào)制信號電壓控制振蕩回

20、路的參數(shù)，如回路電容C或回路電或回路電感感L，并使振蕩頻率，并使振蕩頻率正比于所加調(diào)制信號電壓，即可實現(xiàn)調(diào)頻。正比于所加調(diào)制信號電壓，即可實現(xiàn)調(diào)頻。 在直接調(diào)頻法中常采用壓控振蕩器（在直接調(diào)頻法中常采用壓控振蕩器（Voltage Control Oscillator）作為頻率調(diào)制器來產(chǎn)生調(diào)頻信號。作為頻率調(diào)制器來產(chǎn)生調(diào)頻信號。VCO中最常用的壓控元件：中最常用的壓控元件：變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管 由晶體管和場效應管組成的電抗電路。由晶體管和場效應管組成的電抗電路。 壓控振蕩器直接調(diào)頻壓控振蕩器直接調(diào)頻：優(yōu)點：可獲得較大頻偏：優(yōu)點：可獲得較大頻偏.缺點：中心頻率穩(wěn)定性缺點：中心頻率穩(wěn)定性差，常采用自

21、動頻率微調(diào)（差，常采用自動頻率微調(diào)（automatic frequency control ，AFC）電）電路來克服載頻偏移。路來克服載頻偏移。通常有：通常有： ，壓控振蕩器的輸出信號即為調(diào)頻信號。壓控振蕩器的輸出信號即為調(diào)頻信號。)()(ftukto )1(DRoUuCCj 1. 變?nèi)荻O管變?nèi)荻O管 擴散電容擴散電容(diffusion capacitance)正向偏置正向偏置，電容效應比較小。，電容效應比較小。 勢壘電容勢壘電容(barrier capacitance)反向偏置反向偏置 ，勢壘區(qū)呈現(xiàn)的電容效應。，勢壘區(qū)呈現(xiàn)的電容效應。 所以所以為利用為利用PN結的電容，結的電容，PN結應

22、工作在反向偏置狀態(tài)結應工作在反向偏置狀態(tài).6.3.3 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路電路 （Varactor diode direct FM） PN結反向偏置時，結電容會隨外加反向偏壓而變化，而專用的變?nèi)荻Y反向偏置時，結電容會隨外加反向偏壓而變化，而專用的變?nèi)荻O管，是經(jīng)過特殊工藝處理（控制半導體的摻雜濃度和摻雜的分布）使勢極管，是經(jīng)過特殊工藝處理（控制半導體的摻雜濃度和摻雜的分布）使勢壘電容能靈敏地隨反向偏置電壓的變化而呈現(xiàn)較大變化的壓控變?nèi)菰倦娙菽莒`敏地隨反向偏置電壓的變化而呈現(xiàn)較大變化的壓控變?nèi)菰?。結電容結電容C j與反偏電壓與反偏電壓uR的關系：的關系：式中式中Co

23、： 0 Ru時的電容值（零偏置電容）時的電容值（零偏置電容）:Ru反向偏置電壓，反向偏置電壓，UD：PN結勢壘電位差。結勢壘電位差。 V3 .0:GeV7 .0:Si ：結電容變化指數(shù)，通常：結電容變化指數(shù)，通常=1/21/3，經(jīng)特殊工藝制成的超突變結電容，經(jīng)特殊工藝制成的超突變結電容 =15 可以看出可以看出C j與與uR之間是非線性關系，即之間是非線性關系，即變?nèi)荻O管屬于非線性電變?nèi)荻O管屬于非線性電容，這種非線性電容基本上不消耗能量，產(chǎn)生的噪聲量級也較小，是容，這種非線性電容基本上不消耗能量，產(chǎn)生的噪聲量級也較小，是較理想的高效率，低噪聲非線性電容。較理想的高效率，低噪聲非線性電容。P

24、N結具有電容效應結具有電容效應 tmCtmUUCtUUUUUUCUtUUCUtUUCCjQDooDDoDDoDoj cos1cos11cos1cos1)cos(10000設在變?nèi)荻O管上加一個靜態(tài)工作電壓設在變?nèi)荻O管上加一個靜態(tài)工作電壓Uo和一個單頻調(diào)制信號和一個單頻調(diào)制信號 tUtu cos)(，則結反偏電壓：，則結反偏電壓： tUUtuUtuooR cos)()(而結電容：而結電容： 其中：其中： DojQUUCC 10為靜態(tài)工作點的結電容。為靜態(tài)工作點的結電容。 oDUUUm 表示結電容調(diào)制深度的調(diào)制指數(shù)。表示結電容調(diào)制深度的調(diào)制指數(shù)。 CjuRUQuRtC jtCjQ 為了突出調(diào)頻性

25、能的分析，下圖只畫出了它的高頻交流等效為了突出調(diào)頻性能的分析，下圖只畫出了它的高頻交流等效電路，沒有畫出直流饋電電路，電路，沒有畫出直流饋電電路， 2. 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻的原理電路變?nèi)荻O管直接調(diào)頻的原理電路 圖中；圖中；C3為高頻偶合電容，為高頻偶合電容，C4為偶合隔直電容，為偶合隔直電容，LB為高頻扼流為高頻扼流圈，阻止高頻電流經(jīng)過調(diào)制信號源被旁路，右圖為振蕩器交流等效圈，阻止高頻電流經(jīng)過調(diào)制信號源被旁路，右圖為振蕩器交流等效電路，電路，C j與振蕩器回路并聯(lián)，與振蕩器回路并聯(lián)，R1，R2為為C j的偏置電路，為的偏置電路，為C j提供靜提供靜態(tài)直流偏壓態(tài)直流偏壓 221RRREUCo

26、，而二極管的反偏電壓為：，而二極管的反偏電壓為： )(tuUuoR +uR-LCjC1C2VTLCjC1C2VTLDC3C4ECR2+u- -R1+Uo- -DooffoDooooUUktUktUUUtmt 其其中中,coscoscos1)(則則由上電路可知，振蕩頻率為：由上電路可知，振蕩頻率為： LC1 ;而而 2121CCCCCCj 為了簡化電路分析，如果設為了簡化電路分析，如果設： 2121CCCCCj ，則有則有 jCC 所以：有所以：有 2)cos1(1)cos1(11 tmLCtmLCLCjQjQj 其中：其中： jQoLC1 為未加調(diào)制信號為未加調(diào)制信號（ 0)( tu）時的振蕩

27、頻率時的振蕩頻率， 3 調(diào)頻性能分析調(diào)頻性能分析即為調(diào)頻振蕩器的中心頻率。即為調(diào)頻振蕩器的中心頻率。討論：討論：1 設設 =2即滿足線性調(diào)頻即滿足線性調(diào)頻。 2 當當2 則則 2cos1)( tmto LC1C2CjVT+uR-（利用級數(shù)展開忽略高次項，（利用級數(shù)展開忽略高次項， )x!2)1n(nnx1)x1(2n tcosm)12(2!21tcosm21)t(22o )( t 可近似為：可近似為： t2costcos)(t2cosm)12(8tcosm2m)12(81)t(m2m0020020 是由是由C jV d的非線性而引起的。雖然的非線性而引起的。雖然 om 0（2） 02 mm ：

28、與調(diào)頻頻率有關的最大頻偏，雖然與調(diào)頻頻率有關的最大頻偏，雖然 mom （3） omm 22)12(8 ：由于由于CjuR的非線性作用，使頻偏中增加的非線性作用，使頻偏中增加了了的諧波分量（的諧波分量（2）而引起的附加頻偏，會造成調(diào)頻接收時的非線性）而引起的附加頻偏，會造成調(diào)頻接收時的非線性失真，應盡量減少這種失真。失真，應盡量減少這種失真。其中：（其中：（1） oom 2)12(8 ：為中心頻率的偏移量為中心頻率的偏移量另外，定義調(diào)頻靈敏度另外，定義調(diào)頻靈敏度： DoooDomfUUUUUUUmUS 2220調(diào)調(diào)制制信信號號振振幅幅最最大大角角頻頻偏偏4. 實用變?nèi)莨芏O調(diào)頻電路實用變?nèi)莨芏O

29、調(diào)頻電路 （1）L1，C1、C2串聯(lián)，串聯(lián)，C3和和反向串聯(lián)的兩個變?nèi)荻O管，反向串聯(lián)的兩個變?nèi)荻O管，三個支路并聯(lián)組成電容反饋三個支路并聯(lián)組成電容反饋三點式振蕩電路。三點式振蕩電路。 (2) 直流偏置電壓直流偏置電壓-UQ同時加同時加在兩個變?nèi)荻O管的正極，調(diào)在兩個變?nèi)荻O管的正極，調(diào)制信號制信號 經(jīng)經(jīng)L4扼流圈加在二扼流圈加在二極管負極上，二個二極管的動極管負極上，二個二極管的動態(tài)偏置為態(tài)偏置為： )(tu )()(tuUtuQd （3）兩個變?nèi)荻O管串聯(lián)后的總電容）兩個變?nèi)荻O管串聯(lián)后的總電容 2CCjj C j與與C3串聯(lián)后接入振蕩回路，對振蕩回路來說是部串聯(lián)后接入振蕩回路，對振蕩回路

30、來說是部分接入，與單二極管直接接入比較，在分接入，與單二極管直接接入比較，在 相同的相同的情況下，情況下，m值降低。值降低。 mf （4）兩變?nèi)荻O管反向串聯(lián)，對高頻信號而言，加到）兩變?nèi)荻O管反向串聯(lián)，對高頻信號而言，加到 兩管的高頻電壓降低一半，可減弱高頻電壓對結電壓兩管的高頻電壓降低一半，可減弱高頻電壓對結電壓 的影響，另外在高頻電壓的任一半周內(nèi)，一個變?nèi)莨艿挠绊?，另外在高頻電壓的任一半周內(nèi)，一個變?nèi)莨?寄生電容增大，而另一個減少，使結電容的變化不對寄生電容增大，而另一個減少，使結電容的變化不對 稱性相互抵消，從而消弱寄生調(diào)制。稱性相互抵消，從而消弱寄生調(diào)制。 C1C2L1C3Cj1Cj

31、2C1C3Cj1Cj2uR1R2LeReC2L1CbC4C5C6C7L2L3+- -VT- -UQECL4ud 在要求調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定度較高，而頻偏較小的場合，可以采在要求調(diào)頻波中心頻率穩(wěn)定度較高，而頻偏較小的場合，可以采用直接對晶體振蕩器調(diào)頻的方法。用直接對晶體振蕩器調(diào)頻的方法。 6.3.4 晶體振蕩器直接調(diào)頻晶體振蕩器直接調(diào)頻電路電路 1晶體振蕩器直接調(diào)頻原理晶體振蕩器直接調(diào)頻原理右圖為并聯(lián)型右圖為并聯(lián)型Pierce Oscillator，其振蕩頻率為：其振蕩頻率為： )(210oLgqCCCff 式中：式中：Cg為晶體的動態(tài)電容，為晶體的動態(tài)電容，C o：晶體的靜態(tài)電容，：晶體的靜態(tài)電

32、容， j21LC1C1C11C ， f q：晶體的串聯(lián)諧振頻率：晶體的串聯(lián)諧振頻率。在電路中，當在電路中，當Cj變化時，變化時，CL變化，從而使晶體振蕩器的振蕩頻率也發(fā)生變變化，從而使晶體振蕩器的振蕩頻率也發(fā)生變化，如果壓控元件化，如果壓控元件Cj受調(diào)制電壓受調(diào)制電壓 控制，則控制，則Pierce Oscillator就成為一就成為一個個晶體調(diào)頻振蕩器。晶體調(diào)頻振蕩器。)(tu 注意：晶體在電路中呈現(xiàn)為一個等效電感，注意：晶體在電路中呈現(xiàn)為一個等效電感，故只能工作于晶體的串聯(lián)諧振故只能工作于晶體的串聯(lián)諧振頻率頻率f q與并聯(lián)諧振頻率與并聯(lián)諧振頻率f p之間之間，而，而f q與與 f p之間的頻

33、率變化范圍只有之間的頻率變化范圍只有431010 oqpfff量級，再加上量級，再加上Cj的串聯(lián)，晶體的的串聯(lián)，晶體的可調(diào)振蕩頻率更窄可調(diào)振蕩頻率更窄。 C2ClCjJT例如載頻為例如載頻為40MHZ的晶體調(diào)頻振蕩器，能獲得最大頻偏只有的晶體調(diào)頻振蕩器，能獲得最大頻偏只有7.5KHZ，所，所以采用晶體調(diào)頻振蕩器雖然可以獲得較高的頻率穩(wěn)定度，但以采用晶體調(diào)頻振蕩器雖然可以獲得較高的頻率穩(wěn)定度，但缺點是最大頻偏缺點是最大頻偏很小很小，實際中需要采用擴大頻偏的措施。，實際中需要采用擴大頻偏的措施。擴大頻偏的方法有兩種：擴大頻偏的方法有兩種：晶體支路中串接小電感；晶體支路中串接小電感； 利用利用型網(wǎng)絡

34、進行阻抗變換來擴展晶體呈現(xiàn)感型網(wǎng)絡進行阻抗變換來擴展晶體呈現(xiàn)感 性的工作頻率范圍。性的工作頻率范圍。 2 晶體調(diào)頻振蕩器的實際電路晶體調(diào)頻振蕩器的實際電路 C1C2CjLJT 采用串接小電感采用串接小電感L的方法來擴大調(diào)頻的頻偏，變?nèi)荻O管的反向偏的方法來擴大調(diào)頻的頻偏，變?nèi)荻O管的反向偏壓由壓由EC經(jīng)穩(wěn)壓管經(jīng)穩(wěn)壓管VDZ穩(wěn)壓后經(jīng)穩(wěn)壓后經(jīng)RZ2=2.4k和和W1=47k電位器分壓后，經(jīng)電位器分壓后，經(jīng)R=10K電阻加至變?nèi)莨苷龢O。改變電阻加至變?nèi)莨苷龢O。改變47K電位器電位器W1的活動端可以調(diào)整的活動端可以調(diào)整變?nèi)莨艿淖內(nèi)莨艿腢o從而改變從而改變Cj ，把調(diào)頻器的中心頻率調(diào)至規(guī)定值。調(diào)制信，把

35、調(diào)頻器的中心頻率調(diào)至規(guī)定值。調(diào)制信號號 經(jīng)電位器經(jīng)電位器W2加于變?nèi)莨芗佑谧內(nèi)莨躒D，改變，改變4.7K電位器電位器W2的活動頭，的活動頭，可以調(diào)整加在變?nèi)荻O管上的調(diào)制信號電壓幅值，從而獲得要求的頻可以調(diào)整加在變?nèi)荻O管上的調(diào)制信號電壓幅值，從而獲得要求的頻偏。偏。)(tu -Uo+C5u(t)W1W2VDJTCLRb1Rb2C1C2ReC3ECRz2Rz1VDzRC4+- -1. 間接調(diào)頻法間接調(diào)頻法 高穩(wěn)定度高穩(wěn)定度載 波 振 蕩載 波 振 蕩器器 相位相位調(diào)制器調(diào)制器積分積分 電路電路多級倍頻多級倍頻和混頻器和混頻器寬帶寬帶 )(tuFM)(tu dttu)( 窄帶窄帶)(tuFM6.

36、3.4 間接調(diào)頻間接調(diào)頻電路電路 但最大頻偏小的缺點可以通過多級倍頻器后獲得符合要求的調(diào)頻頻偏，但最大頻偏小的缺點可以通過多級倍頻器后獲得符合要求的調(diào)頻頻偏，另外采用混頻器變換頻率可以得到符合要求的調(diào)頻波工作范圍。另外采用混頻器變換頻率可以得到符合要求的調(diào)頻波工作范圍。 采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級，然后再對這個穩(wěn)定的載頻信采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器作為主振級，然后再對這個穩(wěn)定的載頻信號進行調(diào)相，這樣一來就可得中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號。號進行調(diào)相，這樣一來就可得中心頻率穩(wěn)定度高的調(diào)頻信號。在間接調(diào)頻時，要獲得線性調(diào)頻必需以線性調(diào)相為基礎。在間接調(diào)頻時，要獲得線性調(diào)頻必需以線性調(diào)相為基礎。

37、但在實現(xiàn)線性但在實現(xiàn)線性調(diào)相時，要求最大瞬時相位偏移調(diào)相時，要求最大瞬時相位偏移 om30 ，因而線性調(diào)相的范圍很窄，因而線性調(diào)相的范圍很窄，因此轉(zhuǎn)換成的調(diào)頻波的最大頻偏因此轉(zhuǎn)換成的調(diào)頻波的最大頻偏 mf 很小，即：很小，即：m f1，這是間接調(diào)頻，這是間接調(diào)頻法的主要缺點法的主要缺點.間接調(diào)頻法就是利用調(diào)相方法來實現(xiàn)調(diào)頻。間接調(diào)頻法就是利用調(diào)相方法來實現(xiàn)調(diào)頻。 R1R2R3R4C1C2C3C4CjL載波輸入載波輸入 )(tu間接調(diào)頻的關鍵電路是間接調(diào)頻的關鍵電路是調(diào)相器調(diào)相器.高穩(wěn)定度高穩(wěn)定度 振蕩器振蕩器 調(diào)相器調(diào)相器 積分器積分器)(tu )(tuFM )(tu2. 變?nèi)荻O管調(diào)相電路變

38、容二極管調(diào)相電路 如果忽略二次方以上各項，可得回如果忽略二次方以上各項，可得回路的諧振頻率為路的諧振頻率為 ： 將變?nèi)荻O管接在高頻放大器的諧振回路里，就可構成變?nèi)荻O將變?nèi)荻O管接在高頻放大器的諧振回路里，就可構成變?nèi)荻O管調(diào)相電路。管調(diào)相電路。 CjLUQ=9V載波輸入載波輸入調(diào)相波調(diào)相波 輸出輸出cos21cos11)(o2ojtmtmLCt 回路的頻率偏移為：回路的頻率偏移為： tmtt cos2)()(oo 在高在高Q值及諧振回路失諧不大的情況下，并聯(lián)值及諧振回路失諧不大的情況下，并聯(lián)LC諧諧振回路電壓和電流間的相位關系為：振回路電壓和電流間的相位關系為：)(2arctan)(o t

39、Qt Oo幅頻特性幅頻特性 2 2 /6 -/6 當當 /6（或（或30o）時，）時，tan o)(2)( tQt 可得可得:tmQt cos)( 表明表明: :單級單級LC諧振回路在滿足諧振回路在滿足 Ur，或，或U rUs時，時，12 輸出電壓輸出電壓Uo (t)的大小決定于小的輸入信號，且的大小決定于小的輸入信號，且線性范圍為線性范圍為uFM 一一 電路結構和基本原理電路結構和基本原理3. 互感耦合相位鑒頻器互感耦合相位鑒頻器 由二個部分組成：由二個部分組成：1,移相網(wǎng)絡：移相網(wǎng)絡：互感為互感為M的初，次級雙調(diào)諧耦合的初，次級雙調(diào)諧耦合回路組成的移相網(wǎng)絡，回路組成的移相網(wǎng)絡，u1經(jīng)移相網(wǎng)

40、絡生成經(jīng)移相網(wǎng)絡生成PM-FM波波u2，并使并使 |U1|=|U2|+ u3 -另外，另外，u1經(jīng)耦合電容經(jīng)耦合電容CC在扼在扼流圈流圈LC上產(chǎn)生的電壓上產(chǎn)生的電壓u3=u1，故其等效電路如右下圖所示。故其等效電路如右下圖所示。VD1C3R1C4R2VD2221u221u13uu 242131,RCVDRCVD2 包絡檢波器：包絡檢波器：組成平衡式包絡檢波器。組成平衡式包絡檢波器。兩個檢波器的輸出電壓為：兩個檢波器的輸出電壓為：21ooouuu 1ou ou 2ou+u2-+u1-LcC2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTCcML2L1ud1ud2二二 工作原理分析：工作原理分析：上下檢

41、波器的輸入端高頻電壓為：上下檢波器的輸入端高頻電壓為：如果忽略次級回路對初級回路的影響，如果忽略次級回路對初級回路的影響，則初級回路中流過則初級回路中流過L1的電流的電流 近似為：近似為：1i111111LjuLjrui 而次級回路中產(chǎn)生的感應電動勢而次級回路中產(chǎn)生的感應電動勢1112uLMMijE 當忽略二極管檢波器等效輸入電阻對次級回路的影響時，次當忽略二極管檢波器等效輸入電阻對次級回路的影響時，次級回路電流級回路電流 i2為：為：)1()1(2221122222CLjruLMCLjrEi 所以：次級回路兩端電壓所以：次級回路兩端電壓u2為：為：)1(222211222CLjrCuLMjC

42、jiu VD1C3R1C4R2VD2221u221u13uu 1ou ou 2ouud1ud221121uuud 21221uuud LcC2C1VD2VD1R1R2EcC4C3VTCcML2L1i1i2二二 工作原理分析：工作原理分析：討論討論:（1）當輸入）當輸入FM波瞬時頻率波瞬時頻率f 等于調(diào)頻波中心頻率等于調(diào)頻波中心頻率f o，即，即f= f o時，次級回路諧振。時，次級回路諧振。即：即：0122 CLoo 02201122011290 rCuLMrCuLMju 則有：則有：即有：即有：u2 超前超前u1 相位差相位差/2，由矢量圖，由矢量圖可得：可得：|Ud1|=|Ud2|)1(2

43、22211222CLjrCuLMjCjiu 1u221u221u 1du2du若設檢波器的傳輸系數(shù)為若設檢波器的傳輸系數(shù)為Kd1=Kd2=Kd。 22221111|ddddoddddoUkuKuUkuKu則有：則有：0)(2121 dddoooUUKuuu所以：所以：二二 工作原理分析：工作原理分析：)1(222211222CLjrCuLMjCjiu （2）當瞬時頻率）當瞬時頻率f fo 時，則有時，則有，這時，這時次級回路呈次級回路呈電感性。電感性。01 CL )90(|0221122112 ZCuLMZCuLMju 注意：式中注意：式中 為為次級回路阻抗。次級回路阻抗。)1(2222CLj

44、rZ 2221rCLarctg 為為Z2的相角。的相角。由矢量圖，由矢量圖，u2超前超前u1的相位小于的相位小于/2，且隨且隨0 相相位位差差f221u221u 1u1du2du 所以：所以：|Ud1|Ud2|0|)|(|21 dddoUUKu二二 工作原理分析：工作原理分析：)1(222211222CLjrCuLMjCjiu （3）當）當f fo 時，時， 次級回路呈電容性。次級回路呈電容性。 0C1L22 所以：所以：)90(|022122112 CZuLMCZuLMju其中：其中：)1(2222CLjrZ 222|1|rCLarctg 相相位位差差f可見：可見：u2超前超前u1的相位差大

45、于的相位差大于/2，且且所以有：所以有： |Ud1|Ud2| 0|)|(|21 dddoUUKu221u221u 1u1du2du二二 工作原理分析：工作原理分析：221u221u 1u1du2duf fo221u221u 1u1du2duuoo根據(jù)上述分析，相位鑒頻器具有下圖所示的鑒頻特性曲線。根據(jù)上述分析，相位鑒頻器具有下圖所示的鑒頻特性曲線。f f oou 互感耦合回路相位鑒頻器中的互感耦合回路相位鑒頻器中的耦合耦合雙回路是一個頻雙回路是一個頻相變換器，它把相變換器，它把FM波波u1(t)變換成變換成PMFM波波u2(t) ，而而FM波波u1(t)與與PMFM波波u2(t)經(jīng)疊經(jīng)疊加后變

46、換成兩個加后變換成兩個AMFM波波ud1(t)， ud2(t)經(jīng)包絡檢波器后即可恢復原調(diào)制經(jīng)包絡檢波器后即可恢復原調(diào)制信號，信號， 其過程為：其過程為：)(tuFMAMFMPMFM 檢檢波波疊疊加加耦耦合合雙雙回回路路波波波波波波 相位鑒頻器不具有自限幅作用，為了抑制調(diào)頻信號在傳輸過程中形成的相位鑒頻器不具有自限幅作用，為了抑制調(diào)頻信號在傳輸過程中形成的寄生干擾調(diào)幅的影響，一般需要在接受機中放末級電路中加限幅器，而限寄生干擾調(diào)幅的影響，一般需要在接受機中放末級電路中加限幅器，而限幅器要求輸入幅器要求輸入FM信號的電壓幅值較大，約為信號的電壓幅值較大，約為13VPP，這就增加了調(diào)頻接，這就增加了

47、調(diào)頻接收機中所需的中放和限幅放大器的級數(shù)。而收機中所需的中放和限幅放大器的級數(shù)。而比例鑒頻器具有自限幅的作用比例鑒頻器具有自限幅的作用，且只要求前級中放提供零點幾伏的且只要求前級中放提供零點幾伏的FM信號電壓就能正常工作，不需要另加信號電壓就能正常工作，不需要另加限幅放大器，這使調(diào)頻接收機的電路簡化，限幅放大器，這使調(diào)頻接收機的電路簡化，體積可能縮小，降低成本。體積可能縮小，降低成本。 一一 電路結構電路結構6.4.4 比例鑒頻器比例鑒頻器 （ratio discriminator） 比例鑒頻器與相位鑒頻器比例鑒頻器與相位鑒頻器在電路結構上相差很小，其在電路結構上相差很小，其主要區(qū)別在：主要區(qū)

48、別在： （1）在兩類鑒頻器中）在兩類鑒頻器中D2的極的極性連接相反性連接相反 （2）在）在A，B端并聯(lián)一個端并聯(lián)一個大電容大電容C0，C0與（與（R1+R2）組成較大的時間常數(shù)（約為組成較大的時間常數(shù)（約為0.10.25s）。這樣在檢）。這樣在檢波過程中波過程中A，B兩端電壓基兩端電壓基本不變，等于本不變，等于E o（3）比例鑒頻器輸出電壓不是在比例鑒頻器輸出電壓不是在A，B端，而是在中點端，而是在中點C，D端引出。端引出。 EoCD+u1 - -+u2 - -uFM+ uo- -LcCoVTVD2VD1C2C1R1R2CcEcC4C3L1L2MRLCLAB 比例鑒頻器在輸入端的頻率比例鑒頻器

49、在輸入端的頻率相位變換電路與和互感相位鑒頻器相位變換電路與和互感相位鑒頻器是相同的，右圖為其等效電路。是相同的，右圖為其等效電路。有：有： 12212122uuuuuudd 022112211290|ZCuLMZCuLMju其中：其中：二二 工作原理工作原理而而)1(2222CLjrZ 2221rCLarctg 如果設兩個二極管檢波器的傳輸系數(shù)為如果設兩個二極管檢波器的傳輸系數(shù)為Kd1=Kd2=Kd，則兩檢波管，則兩檢波管的輸出電壓為：的輸出電壓為： |2211ddoddoUKuUKu11Roouuu |)|(|21)(212112dddooUUKuu 而比例鑒頻器的輸出電壓：而比例鑒頻器的輸

50、出電壓：+uo1-+uo2-ud1ud2+E o- -+ uo - -+ u1 - -VD1C3R1C4R2VD2CLRLCo 221u 221u二二 工作原理工作原理11Roouuu |)|(|21)(212112dddooUUKuu 討論：（討論：（1）當）當時，時，0ff 001 cLoo)2(exp22o1122o112 jrCuLMrCuLMju 由矢量圖可得由矢量圖可得|ud1|=|ud2|，即，即Ud1=Ud2 21u2ud1ud2u1-u1Ud1Ud20)(21d1d2do UUKu（2）當）當f fo時，則有時，則有 ，u2與與ul的相位差為的相位差為- -/2- -(t)

51、01 CL 由矢量圖可得由矢量圖可得|ud2|ud1|，即，即Ud2Ud1 0)(21d1d2do UUKuud1ud2u1-u1Ud1Ud2u221（3）當）當f|ud2|，即，即Ud1Ud2 ud1ud2u1-u121u2Ud1Ud20)(21d1d2do UUKu 由此可見，比例鑒頻器的鑒頻特性曲線如右圖所示，由此可見，比例鑒頻器的鑒頻特性曲線如右圖所示，只要工作在鑒相特性只要工作在鑒相特性的線性鑒相區(qū)，就可以還原出原調(diào)制信號的線性鑒相區(qū)，就可以還原出原調(diào)制信號)(tu 三三 自限幅原理自限幅原理f=foffouo=0uo 0ffouo 0 比例鑒頻器的輸出電壓比例鑒頻器的輸出電壓uo只

52、取決于輸入只取決于輸入FM波瞬時波瞬時頻率的變化，而與輸入頻率的變化，而與輸入FM幅度變化的大小無關。幅度變化的大小無關。 如果設輸入如果設輸入FM波的瞬時頻率不變，即波的瞬時頻率不變，即 =常量，常量，而由于傳輸過程中的寄生干擾調(diào)幅使輸入而由于傳輸過程中的寄生干擾調(diào)幅使輸入FM波的幅波的幅度發(fā)生變化。則由于度發(fā)生變化。則由于f 12121212)(21)(21ooooooooouuuuuuuuu oooooooooooooEuuuuuuEuuuuE 122121121211212121u2ud1ud2u1-u1Ud1Ud2ud1ud2u1-u1Ud1Ud2u221ud1ud2u1-u121u

53、2Ud1Ud2fuof ofm- -fmf(t)可見，可見， 幾幾乎乎不不變變不不變變波波振振幅幅當當ooooodduuuuuuuFM 212121另外，當輸入另外，當輸入FM波的瞬時頻率變化時，即有：波的瞬時頻率變化時，即有： odduuuf21| 一一 電路組成框圖電路組成框圖 /2移相移相相乘器相乘器 低通低通濾波器濾波器電路由電路由移相器移相器，相乘器相乘器和和低通濾波器低通濾波器三部分組成三部分組成)(tuFM)(tur)(tuo)(tuo 輸入信號輸入信號一般來自調(diào)頻接一般來自調(diào)頻接收機中放限幅器電路（中頻載波為收機中放限幅器電路（中頻載波為6.5MHZ或或10.7MHZ）的中頻）

54、的中頻FM信號，信號，參考信號參考信號 和和 同步正交，即同步正交，即 與與 在載頻上有在載頻上有/2的固定相位差。的固定相位差。 )(tuFM)(tuFM)(tur)(tuFM)(tur二二 正交鑒頻器的性能分析正交鑒頻器的性能分析sincos)(tmtUtufoFM 而經(jīng)而經(jīng) /2移相后的移相后的 信號，對載頻有固定信號，對載頻有固定/2相移，但對各相移，但對各邊頻分量（邊頻分量（）則產(chǎn)生相位遲延）則產(chǎn)生相位遲延，即，即 )(tur no 6.4.5 移相乘積鑒頻器移相乘積鑒頻器設輸入設輸入FM波波 為單一頻率調(diào)制的信號，即為單一頻率調(diào)制的信號，即)(tuFM)(sinsin)(sin2c

55、os)( tmtUtmtUtuforforr 所以：相乘器的輸出電壓所以：相乘器的輸出電壓 為：為：)(tuo sin)(sin2sin21)sin)(sinsin21sincos)(sinsin)()(tmtmtkUUttmkUUtmttmtkUUtukutufforfrfoforrFMo 經(jīng)低通濾波器后，濾除經(jīng)低通濾波器后，濾除 分量，并由三角函數(shù)公式：分量，并由三角函數(shù)公式： o 22cos2sin2sinsinyxyxyx )21cos(2sin2sin21 tmkUUufro所以有：所以有： 又因為又因為 通常通常 ，所以，所以1 22sin ) 1( ,)2(cos21)2(cos

56、21)21(cossin21 ffrfromtkUtmkUUtmkUUu 可見，可見，正交鑒頻器的輸出電壓正交鑒頻器的輸出電壓Uo就是原調(diào)制信號電壓，只是增加了一個就是原調(diào)制信號電壓，只是增加了一個附加的固定相移（附加的固定相移（）/2，這是通過線性網(wǎng)絡傳輸而形成的時間延遲。，這是通過線性網(wǎng)絡傳輸而形成的時間延遲。 正交鑒頻器的核心是相乘器，便于集成化，在集成電路調(diào)頻接收機中，正交鑒頻器的核心是相乘器，便于集成化，在集成電路調(diào)頻接收機中，調(diào)頻信號的解調(diào)常采用正交鑒頻器。調(diào)頻信號的解調(diào)常采用正交鑒頻器。 一一 調(diào)頻制中的噪聲調(diào)頻制中的噪聲以上各種調(diào)頻信號解調(diào)的原理分析中，都沒有考慮到噪聲的干擾，

57、以上各種調(diào)頻信號解調(diào)的原理分析中，都沒有考慮到噪聲的干擾，實際實際上，信道內(nèi)存在著的干擾和噪聲是不可避免的，與有用信號一起加到解調(diào)器上，信道內(nèi)存在著的干擾和噪聲是不可避免的，與有用信號一起加到解調(diào)器，使解調(diào)器輸出除了有用信號外，必然伴有干擾和噪聲，使解調(diào)器輸出除了有用信號外，必然伴有干擾和噪聲，這將影響信號的傳這將影響信號的傳輸質(zhì)量，輸質(zhì)量，在嚴重情況下，當輸出信噪比較小時，有用信號甚至會淹沒在干擾在嚴重情況下，當輸出信噪比較小時，有用信號甚至會淹沒在干擾和噪聲中，和噪聲中，因此要求各種解調(diào)方式應具有優(yōu)良的抗噪聲性能。因此要求各種解調(diào)方式應具有優(yōu)良的抗噪聲性能。解調(diào)器解調(diào)器低通濾波器低通濾波器

58、輸出輸出 信號信號+噪聲噪聲+干擾干擾)()(tutunFM解調(diào)器抗噪聲的能力通常用解調(diào)器的輸出信噪比來度量：解調(diào)器抗噪聲的能力通常用解調(diào)器的輸出信噪比來度量： 輸出信噪比輸出信噪比=輸出信號功率輸出信號功率PSO/ 輸出噪聲平均功率輸出噪聲平均功率P n o由于在實際信號中存在著各種形式的干擾和噪聲，是十分復雜的由于在實際信號中存在著各種形式的干擾和噪聲，是十分復雜的，而調(diào)制信號的解調(diào)本身是一個非線性的過程，使分析和計算復，而調(diào)制信號的解調(diào)本身是一個非線性的過程，使分析和計算復雜化，本課程在此只引用有關結論。雜化，本課程在此只引用有關結論。 6.5 調(diào)頻制的抗干擾性及特殊電路調(diào)頻制的抗干擾性

59、及特殊電路 BFMBFM /2P n oPs o如圖所示，如圖所示，如果輸入鑒頻器的噪聲功率譜密如果輸入鑒頻器的噪聲功率譜密度為均勻分布的白噪聲，那么經(jīng)鑒頻器輸出度為均勻分布的白噪聲，那么經(jīng)鑒頻器輸出的噪聲功率譜密度將隨調(diào)制頻率的增加而呈的噪聲功率譜密度將隨調(diào)制頻率的增加而呈平方律增加。平方律增加。 在調(diào)頻廣播中傳送的語音信號的能量大部分在調(diào)頻廣播中傳送的語音信號的能量大部分集中在低頻端，而在集中在低頻端，而在調(diào)制信號高頻端信號功調(diào)制信號高頻端信號功率譜最小，相反鑒頻器輸出的噪聲功率譜密率譜最小，相反鑒頻器輸出的噪聲功率譜密度卻在調(diào)制信號的高頻端最大，這就使度卻在調(diào)制信號的高頻端最大，這就使得

60、鑒得鑒頻器輸出的調(diào)制信號高頻端的輸出信噪比嚴頻器輸出的調(diào)制信號高頻端的輸出信噪比嚴重惡化，為改善鑒頻器在調(diào)制信號高頻端的重惡化，為改善鑒頻器在調(diào)制信號高頻端的輸出信噪比，輸出信噪比，可以人為的在調(diào)頻發(fā)送端提升可以人為的在調(diào)頻發(fā)送端提升調(diào)制信號調(diào)制信號中的高頻分量，即這就是在中的高頻分量，即這就是在調(diào)頻發(fā)射中接入預加重網(wǎng)絡的原因。調(diào)頻發(fā)射中接入預加重網(wǎng)絡的原因。)(tu 2鑒頻器的輸出信噪比與輸入信噪比之間的關系鑒頻器的輸出信噪比與輸入信噪比之間的關系理論上可以推出理論上可以推出： )PP)(1m(m3PPnisif2fnoso 1鑒頻器輸出的噪聲功率譜密度鑒頻器輸出的噪聲功率譜密度Pn if