通信原理（第2版）課件 單元5 模擬調(diào)制系統(tǒng)

單元5

模擬調(diào)制1學(xué)習(xí)引導(dǎo)當(dāng)聲音和圖像信號變換成電信號之后，如果不經(jīng)處理直接以電信號的原來形式進行傳送，這種方式稱為基帶傳輸。它主要用于近距離的傳送。例如麥克風(fēng)和放大器之間、DVD和電視機之間、計算機和周邊設(shè)備之間或是電話機與交換局之間的通信等。為了使其傳送的距離更遠(yuǎn)，必須讓原始的電信號通過適當(dāng)變換才能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播。信號進行傳播時，有在空間中傳播的無線電通信，也有利用同軸電纜、光纖之類傳輸線路進行傳播的有線通信。不管在哪種情況下其傳輸路徑都有固有的傳播特性，要得到有效的信號就必須針對各種不同的傳播線路的特性進行信號的變換，人們把這種變換稱為調(diào)制。2調(diào)制時必須有調(diào)制信號和載波。調(diào)制信號又分為模擬信號和數(shù)字信號，所以可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。又因為使用的載波有正弦波和方波，所以可分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖波調(diào)制。連續(xù)波調(diào)制是利用像正弦波這樣的高頻載波進行傳輸?shù)姆绞?；脈沖波調(diào)制是使用脈沖波作為載波傳送的方式。調(diào)制信號的頻率一般較低，它必須以高頻信號作為載波，才能實現(xiàn)遠(yuǎn)走高飛的目標(biāo)。載波具有振幅、頻率、相位和寬度等要素。調(diào)制就是讓載波的某一個要素隨調(diào)制信號變化。本單元主要介紹模擬調(diào)制的相關(guān)內(nèi)容。這種調(diào)制被廣泛使用在無線電廣播和電視中，是調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)。無線電發(fā)射和接收原理框圖如圖5-1所示。3

圖5-1無線電發(fā)射和接收原理框圖消息放大調(diào)制放大發(fā)射接收選擇高頻混頻中頻高頻諧振放大器解調(diào)放大視頻顯示器本振4無線電廣播發(fā)送端的任務(wù)是將需要傳播的聲音轉(zhuǎn)換成電信號后，經(jīng)調(diào)制器“調(diào)制”在調(diào)頻載波上，然后由發(fā)射機通過發(fā)射天線輻射到空中，并以無線電電磁波的形式進行遠(yuǎn)距離傳播。調(diào)制的過程如圖5-2所示。5

圖5-2廣播信號的調(diào)制過程播出音頻振蕩器產(chǎn)生高頻載波音頻信號幾乎都是正弦波調(diào)制器通過調(diào)制器可把音頻訊號加載到高頻載波上發(fā)送到遠(yuǎn)處。振蕩器調(diào)制后的波形6廣播電臺播出節(jié)目是首先把聲音通過話筒轉(zhuǎn)換成音頻電信號，經(jīng)放大后被高頻信號（載波）調(diào)制，這時高頻載波信號的某一參量隨著音頻信號作相應(yīng)的變化，使我們要傳送的音頻信號包含在高頻載波信號之內(nèi)，高頻信號再經(jīng)放大，然后高頻電流流過天線時，形成無線電波向外發(fā)射，無線電波傳播速度為3×108m/s，這種無線電波被收音機天線接收，然后經(jīng)過放大、解調(diào)，還原為音頻電信號，送入喇叭音圈中，引起紙盆相應(yīng)的振動，就可以還原聲音，即是聲電轉(zhuǎn)換傳送——電聲轉(zhuǎn)換的過程。7在接收端，這些已調(diào)制的高頻無線電電磁波被接收機天線接收下來，經(jīng)過“解調(diào)”和一系列處理，復(fù)原成音頻信息。為了設(shè)法選擇所需要的電臺節(jié)目，在接收天線后，有一個選頻電路，它的作用是把所需的信號（電臺）挑選出來，并把不要的信號“濾掉”，以免產(chǎn)生干擾，這就是我們收聽廣播時，所使用的“選臺”按鈕。選頻電路的輸出是選出某個電臺的高頻調(diào)幅信號，利用它直接推動耳機（電聲器）是不行的，還必須把它恢復(fù)成原來的音頻信號，這種還原電路稱為解調(diào)，把解調(diào)的音頻信號送到耳機，就可以收到廣播。8現(xiàn)在的接收機幾乎都采用超外差式電路。超外差的特點是：被選擇的高頻信號的載波頻率，變?yōu)檩^低的固定不變的中頻(如收音機的中頻為465KHz)，再利用中頻放大器放大，滿足檢波的要求，然后才進行檢波。在超外差接收機中，為了產(chǎn)生變頻作用，還要有一個外加的正弦信號，這個信號通常叫外差信號，產(chǎn)生外差信號的電路，習(xí)慣叫本地振蕩。在收音機本振頻率和被接收信號的頻率相差一個中頻，因此在混頻器之前的選擇電路，和本振采用統(tǒng)一調(diào)諧線，如用同軸的雙聯(lián)電容器(PVC)進行調(diào)諧，使之差保持固定的中頻數(shù)值。由于中頻固定，且頻率比高頻已調(diào)信號低，中放的增益可以做得較大，工作也比較穩(wěn)定，通頻帶特性也可做得比較理想，這樣可以使檢波器獲得足夠大的信號，從而使整機輸出音質(zhì)較好的音頻信號。9下面看一看收音機是如何進行工作的，常用的收音機是超外差式收音機，主要有調(diào)幅收音機、調(diào)頻收音機和調(diào)頻立體聲收音機三類。收音機的電路框圖如圖5-3所示。10圖5-3收音機電路原理框圖11收音機變頻電路的任務(wù)是把高頻載波的頻率降為465KHz的中頻，這一過程是通過混頻實現(xiàn)的。在收音機的變頻環(huán)節(jié)中制造一個振蕩電波，使它和接收下來的高頻載波同時送到一個晶體管內(nèi)混合，這個工作就是混頻。由于晶體管的非線性作用導(dǎo)致混頻的結(jié)果是產(chǎn)生一個固定中頻fP=465kHz。這就是超外差作用。即：1000~2070kHz－535~1605kHz=465kHz12利用本機振蕩器產(chǎn)生一個比載頻高也一個中頻的本振信號，然后用本振信號和接收來的高頻信號進行混頻，將由差頻得出的中頻信號選出，再讓其通過中放電路進行放大，最后得到所需的信號。這種接收方式就叫超外差式接收。收音機調(diào)諧回路的輸出，進入混頻級的是高頻調(diào)制信號，即載波與其攜帶的音頻信號。經(jīng)過晶體管混頻作用，輸出載波的波形變得很稀疏且頻率降低了，但音頻信號的形狀沒有變，這個過程叫做變頻。變頻僅僅是載波頻率變低了，并且無論輸入信號頻率如何變化最終都變?yōu)?65KHz，而音頻信號包絡(luò)線的形狀顯然始終沒變。13采用適當(dāng)?shù)闹蓄l和諧振回路大大改善了接收機的選擇性，目前超外差接收方式仍為中波、短波和超短波接收機的主要型式。在移動通信領(lǐng)域，基站收發(fā)信機、移動臺等設(shè)備都采用了調(diào)制解調(diào)技術(shù)。145.1遠(yuǎn)走高飛-調(diào)制我們知道，從語言、音樂、圖像等信息源直接轉(zhuǎn)換得到的電信號是頻率很低的電信號。其頻譜特點是包括（或不包括）直流分量的低通頻譜，其最高頻率和最低頻率之比遠(yuǎn)大于1。例如電話信號的頻率范圍在300～3000Hz之間，我們稱這種信號為基帶信號?；鶐盘柨梢灾苯油ㄟ^架空明線、電纜等有線信道傳輸，但不可能在無線信道直接傳輸。即使在有線信道傳輸，一對線路上也只能傳輸一路信號，其成本太高，線路利用率很低?；鶐盘栆胪ㄟ^比它頻率還高的無線信道，就需要將它的頻率搬到專門穿行于這種信道的高頻信號上，如同換乘交通工具一般。因此，為了使基帶信號能夠在像無線信道上那樣的頻帶信道傳輸，同時也為了使有線信道上能同時傳輸多路基帶信號，就需要采用調(diào)制技術(shù)。在接收端只要進行相應(yīng)的解調(diào)就可以還原出基帶信號。15資訊1為什么要調(diào)制？？調(diào)制不僅是通信原理中一個十分重要的概念，更是一種信號處理技術(shù)，無論在模擬通信還是在數(shù)字通信中都扮演著極其重要的角色。不同的信號，需要不同頻率的信道。從頻率分布來看，一定的頻率范圍只適宜傳輸某一類信號。如中波廣播和短波通信的頻率范圍則分別是535～1640kHz和2～30MHz，調(diào)頻廣播發(fā)射信號頻率只能在88～108MHz范圍內(nèi)。在該范圍以外，通信將嚴(yán)重受阻，甚至不可能實現(xiàn)。例如，在大氣層，音頻范圍20Hz～20kHz的信號傳輸將急劇衰減，而較高頻率范圍的信號將能傳播到很遠(yuǎn)的距離。16所謂調(diào)制，就是按原始信號（也稱為基帶信號或調(diào)制信號）的變化規(guī)律去改變載波某些參數(shù)的過程。載波信號是指未經(jīng)調(diào)制的周期性振蕩信號，可以是正弦波，也可以是非正弦波。

17對信號進行調(diào)制處理就是將某一個載有信息的信號頻譜搬移到另一個給定信道通帶內(nèi)信號的過程。而將這個載有信息的信號提取出來還原為基帶信號頻譜的過程稱為解調(diào)。具體而言，就是讓載波的某個參數(shù)(或幾個)隨調(diào)制信號，即原始信號的變化而變化。其中載波就是一種用來搭載原始信號的高頻周期信號，它本身不含任何有用信息。為了使調(diào)制形象化，可以將此過程想象為一個運貨的過程。要把一件貨物運到幾千米外的地方，我們必須使用運載工具，如汽車、火車或飛機。在這里，貨物相當(dāng)于調(diào)制信號，運載工具相當(dāng)于載波，把貨物裝到運載工具上相當(dāng)于調(diào)制，從運載工具上卸下貨物就是解調(diào)。18現(xiàn)代通信從模擬通信方式開始，數(shù)字通信則后來居上，已經(jīng)逐步取代了模擬通信，但數(shù)字調(diào)制理論是建立在模擬調(diào)制的基礎(chǔ)上的。而且，在現(xiàn)有的各類通信系統(tǒng)中，仍然還有大量模擬通信設(shè)備承擔(dān)著相當(dāng)數(shù)量的通信任務(wù)，由于資金投入以及系統(tǒng)建設(shè)、設(shè)備更換所需時間等原因，這些模擬設(shè)施還將繼續(xù)使用一段時間。因此，雖然本書以數(shù)字通信為主要內(nèi)容，但仍然首先介紹模擬通信的有關(guān)基本理論。調(diào)制和解調(diào)在一個通信系統(tǒng)中總是同時出現(xiàn)的，因此往往把調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)稱為調(diào)制系統(tǒng)或調(diào)制方式，它們是通信系統(tǒng)中極為重要的一個組成部分。通過調(diào)制可以起到如下幾個重要作用：19(1)調(diào)制為了容易輻射電磁場必須通過天線才能發(fā)射到空中實現(xiàn)空間傳播，接收端也必須通過天線才能有效接收空間傳播的信號，天線的尺寸主要取決于波長和應(yīng)用場合。為了充分發(fā)揮天線的輻射能力，一般要求天線的尺寸和發(fā)送信號的波長在同一個數(shù)量級。例如常用天線的長度為1/4波長，如果把基帶信號直接通過天線發(fā)射，那么天線的長度將為幾十～幾百km的量級，顯然這樣的天線是無法實現(xiàn)的。必須調(diào)制到較高的頻率(一般調(diào)制到數(shù)百千赫茲到數(shù)百兆赫茲甚至更高的頻率)，使天線容易輻射。例如音頻信號的頻率范圍是20Hz～20kHz，最小波長為λ=c/f=(3×108)/(20×103)=1.5×104m這里，λ為波長(m)；c為電磁波傳播速度(光速)(m／s)；f為音頻(Hz)。20可見要將音頻信號直接用天線發(fā)射出去，天線幾何尺寸即便按波長的1/100取也要150m高。大家注意，這里只是指天線的高度，還不包括天線的底座或塔座，因此，要想把音頻信號通過可接受的天線尺寸發(fā)射出去，就需要想辦法提高發(fā)射信號的頻率。頻率越高波長越短，所以電視機的天線較長，而手機的天線可以做得很短。因為1～12頻道電視信號的載波頻率為48．5～223MHz，而GSM手機的載波頻率范圍是900MHz～1800MHz。同樣的道理，用同軸電纜傳輸?shù)睦迕撞?，對?yīng)的頻率是幾千MHz。21(2)調(diào)制可以對消息信號進行頻譜搬移實際需要傳輸?shù)男盘柾腔鶐盘?，它們的頻率一般較低，甚至有的還包含直流成分。如果把這些低頻信號都直接用基帶方式傳送，將會出現(xiàn)不可想象的相互干擾以及信道衰減，從而導(dǎo)致通信失敗。例如要在大氣層中遠(yuǎn)程傳輸像語音、音樂或視頻這樣的信號，就必須在發(fā)射機中通過調(diào)制把這些基帶信號頻譜搬移另一個較高頻率的信號頻譜中去，使之適合信道傳輸?shù)囊蟆?2(3)調(diào)制便于頻率分配為使無線電臺發(fā)出的信號互不干擾，每個發(fā)射臺都被分配給不同的頻率。這樣利用調(diào)制技術(shù)把各種話音、音樂、圖像等基帶信號調(diào)制到不同的載頻上，以便用戶任意選擇各個電臺，收看收聽所需節(jié)目。23(4)調(diào)制可以實現(xiàn)信道多路復(fù)用如果信道的通帶較寬，可以用一個信道傳輸多個基帶信號，只要把基帶信號分別調(diào)制到相鄰的載波，然后將它們一起送入信道傳輸，這樣就提高了系統(tǒng)的傳輸有效性。這種在頻域上實行的多路復(fù)用稱為頻分復(fù)用。還可以將多個基帶信號通過不同時刻的取樣，將取樣值依次送入信道傳輸，這種在時域上實行的多路復(fù)用稱為時分復(fù)用。24(5)調(diào)制可以減小噪聲和干擾的影響噪聲和干擾的影響不可能完全消除，但是可以通過選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方式來減少它的影響，后面我們將要講到不同的調(diào)制方式具有不同抗噪聲性能。例如利用調(diào)制使已調(diào)信號的傳輸帶寬遠(yuǎn)大于基帶信號的帶寬，用增加帶寬的方法換取噪聲影響的減少，這是通信系統(tǒng)設(shè)計的一個重要內(nèi)容。像調(diào)頻信號的傳輸帶寬比調(diào)幅的寬得多，結(jié)果是提高了輸出信噪比，減少了噪聲的影響，提高了系統(tǒng)的傳輸可靠性。25（6）調(diào)制克服設(shè)備的限制通信系統(tǒng)中的某些部件（如放大器和濾波器）的性能優(yōu)劣和制造的難易程度不僅和信號的頻率有關(guān)，而且和信號的最高頻率與最低頻率之比有關(guān)。利用調(diào)制可以把信號頻率變換到容易滿足設(shè)計要求的頻率上來，另外通過調(diào)制可以把寬帶信號變?yōu)檎瓗盘枴?6資訊2調(diào)制的分類調(diào)制的實質(zhì)是進行頻譜變換，把攜帶消息的基帶信號的頻譜搬移到較高的頻率范圍。經(jīng)過調(diào)制后的已調(diào)波應(yīng)該具有兩個基本特性：一是仍然攜帶有消息；二是適合于信道傳輸。調(diào)制器的模型可以用圖5-4所示的非線性網(wǎng)絡(luò)來表示，其中uΩ(t)為調(diào)制信號，uc(t)為載波信號，xc(t)為已調(diào)信號。27按照不同的uΩ(t)、uc(t)信號和不同的調(diào)制器功能，可將調(diào)制劃分為以下種類。1．根據(jù)調(diào)制信號uΩ(t)分類根據(jù)調(diào)制信號的不同，可將調(diào)制分為模擬和數(shù)字調(diào)制兩類。在模擬調(diào)制中，調(diào)制信號是模擬信號，通常以單音正弦波為代表；數(shù)字調(diào)制的調(diào)制信號是數(shù)字信號，通常以二進制數(shù)字脈沖為代表。28292．根據(jù)載波uc(t)分類由于用于攜帶信息的高頻載波既可以是正弦波，也可以是脈沖序列，其相應(yīng)的調(diào)制也可由此進行分類。以正弦信號作載波的調(diào)制稱連續(xù)載波調(diào)制；以脈沖序列作載波的調(diào)制就是脈沖載波調(diào)制。在脈沖載波調(diào)制中，載波信號是時間間隔均勻的矩形脈沖。3．根據(jù)調(diào)制器的功能分類根據(jù)調(diào)制器對載波信號的參數(shù)改變，可把調(diào)制分為幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制。30(1)幅度調(diào)制——調(diào)制信號uΩ(t)改變載波信號uc(t)的振幅參數(shù)，即利用uc(t)的幅度變化來傳送uΩ(t)的信息，如調(diào)幅(AM)、脈沖振幅調(diào)制(PAM)和振幅鍵控(ASK)等。(2)頻率調(diào)制——調(diào)制信號uΩ(t)改變載波信號uc(t)的頻率參數(shù)，即利用uc(t)的頻率變化來傳送uΩ(t)的信息，如調(diào)頻(FM)、脈沖頻率調(diào)制(PFM)和頻率鍵控(FSK)等。(3)相位調(diào)制——調(diào)制信號uΩ(t)改變載波信號uc(t)的相位參數(shù)，即利用uc(t)的相位變化來傳送uΩ(t)的信息，如調(diào)相(PM)、脈沖位置調(diào)制(PPM)、相位鍵控(PSK)等。314．根據(jù)調(diào)制前后信號的頻譜結(jié)構(gòu)關(guān)系分類根據(jù)已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)和未調(diào)制前信號頻譜之間的關(guān)系，可把調(diào)制分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制兩種。(1)線性調(diào)制——輸出已調(diào)信號xc(t)的頻譜和調(diào)制信號uΩ(t)的頻譜之間呈線性關(guān)系，如(AM)、雙邊帶調(diào)制(DSB)、單邊帶調(diào)制(SSB)等。(2)非線性調(diào)制一一輸出已調(diào)信號xc(t)的頻譜和調(diào)制信號uΩ(t)的頻譜之間沒有線性對應(yīng)關(guān)系，即已調(diào)信號的頻譜中含有與調(diào)制信號頻譜無線性對應(yīng)關(guān)系的頻譜成分，如FM、FSK等。此外，還有使模擬信號數(shù)字化的脈沖編碼調(diào)制（PCM）和增量調(diào)制（ΔM）等。325.2情牽一線-線性調(diào)制如果輸出已調(diào)信號的頻譜和調(diào)制信號的頻譜間是呈線性搬移關(guān)系的調(diào)制，稱為線性調(diào)制。線性調(diào)制就是將基帶信號的頻譜沿頻率軸線做線性搬移的過程，故已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)和基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只不過搬移了一個頻率位置。根據(jù)已調(diào)信號頻譜與調(diào)制信號頻譜之間的不同線性關(guān)系，可以得到不同的線性調(diào)制，如常規(guī)雙邊帶調(diào)制(AM)、抑制載波的雙邊帶調(diào)制(DSB)、單邊帶調(diào)制(SSB)和殘留邊帶調(diào)制(VSB)等。下面分別給予介紹。33資訊1振幅調(diào)制(AM)振幅調(diào)制是指用信號f(t)疊加一個直流分量后去控制載波uc(t)的振幅，使已調(diào)信號的包絡(luò)按照f(t)的規(guī)律線性變化，通常也把這種調(diào)制稱為調(diào)幅(AmplitudeModulation)，簡記為AM。1．振幅調(diào)制(AM)信號的時域表示調(diào)幅就是用調(diào)制信號去控制載波的振幅，使載波的幅度按調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化。常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號的時域表達(dá)式為：sAM(t)=[A+f(t)]cosωct(5-1)34如圖5-5所示表示常規(guī)雙邊帶信號的調(diào)制過程。其中，圖5-5(a)為基帶調(diào)制信號，本圖中它是一個低頻余弦信號，初相為0；圖5-5(b)為等幅的高頻載波信號；圖5-5(c)則是調(diào)制信號疊加了一個直流分量A后的輸出；圖5-5(d)就是輸出的調(diào)制信號SAM(t)。可以看出，調(diào)幅輸出波形就是使載波的振幅按照調(diào)制信號的大小成比例變化的高頻振蕩信號。將圖中高頻振蕩信號的各個最大點用虛線描出，所得的曲線就稱調(diào)幅波的“包絡(luò)”。這個已調(diào)信號的包絡(luò)與調(diào)制信號波形完全相似，而頻率則維持載波頻率，也就是說，每一個高頻載波的周期都是相等的，因而其波形的疏密程度均勻一致，與未調(diào)制時的載波波形疏密程度相同。35設(shè)圖5-5中的低頻調(diào)制信號為：f(t)=Amcosωmt=Amcos2πfmt(5-2)則振幅調(diào)制信號為：sAM(t)=[A+Amcos2πfmt]cosωct=A[1+macosωmt]cosωct(5-3)式中，ma為比例常數(shù)，一般由調(diào)制電路確定，稱為調(diào)幅指數(shù)或調(diào)幅度。ma=Am/A(5-4)若ma>1，則已調(diào)信號的包絡(luò)將嚴(yán)重失真，在接收端檢波后，是不可能再恢復(fù)出原來的調(diào)制信號波形的，稱這種情況為過量調(diào)幅。因此，為避免失真，ma≤l。36圖5-5常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號波形37前面所談的是調(diào)制信號為單頻正弦信號時的情況，但通常傳送的信號(如語言、圖像等)往往是由許多不同頻率組成的多頻信號。和前面單頻信號調(diào)制時一樣，調(diào)幅波的振幅將分別隨著各頻率信號的規(guī)律而變化，由于這些變化都是和每個信號成比例的，故最后輸出的調(diào)幅信號就和原始信號規(guī)律一致，即它的幅度攜帶了原始信號所代表的信息。因為任何復(fù)雜信號都可以分解為許多不同頻率和幅度的正弦分量之和，故一般為使分析簡單，都以正弦信號為例。圖5-6是調(diào)制信號為非正弦波時的已調(diào)波形。從圖中可以看出，該已調(diào)信號sAM(t)的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號f(t)仍然相似。同樣的，當(dāng)疊加的直流分量A小于調(diào)制信號的最大值時，該信號的包絡(luò)形狀將不再和調(diào)制信號一致，即由于過度調(diào)幅而導(dǎo)致失真，所以，必須要求A+f(t)≥0。38圖5-6非正弦波調(diào)制時的調(diào)幅波波形392．振幅調(diào)制信號的頻域表示根據(jù)振幅調(diào)制信號的時域表達(dá)式，進行傅里葉變換，設(shè)f(t)的頻譜為F(ω)，即可求出其頻譜表達(dá)式為：sAM(ω)=F{[A+f(t)]uc(t)}=πA[δ(ω+ωc)+δ(ω-ωc)]+[F(ω－ωc)+F(ω+ωc)](5-5)從式(5-5)中可知，常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號的頻譜就是將調(diào)制信號的頻譜減小一半后分別搬移到以±ωc為中心處，且在±ωc處還各有一個強度為πA的沖擊分量，如圖5-7所示。圖中，ωm為調(diào)制信號的最高角頻率。40圖5-7常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號頻譜41當(dāng)調(diào)制信號是單頻正弦信號Amcos2πfmt時，由于F(ω)為±ωm(或±2πfm)處的兩條譜線，故此時已調(diào)信號的頻譜強度為原調(diào)制信號譜線強度的1/2，角頻率為±(ωc±ωm)的四條譜線，以及±ωc處的兩個強度均為πA的沖擊分量，如圖5-8所示。42圖5-8單頻正弦信號雙邊帶調(diào)制信號頻譜43如果通過對該調(diào)制信號的時域表達(dá)式利用三角公式展開，也可得出同樣的結(jié)論。44顯然，調(diào)幅信號由載頻分量、上邊帶和下邊帶三部分組成。第一項的頻率就是載波頻率，它與調(diào)制信號無關(guān)；第二項的頻率等于載頻與調(diào)制信號頻率之和，稱做上邊帶；第三項的頻率則等于載頻與調(diào)制信號頻率之差，稱做下邊帶。后兩個邊頻分量是調(diào)制產(chǎn)生的新頻率分量，它們相對于載頻對稱分布，幅度都與調(diào)制信號的幅度成正比，說明上、下邊頻都包含著調(diào)制信號的有關(guān)信息。已調(diào)波的帶寬為：BAM=(fc+fm)－(fc－fm)=2fm(5-7)45對于非單頻信號調(diào)制的情況，前已得出其頻譜表達(dá)式和圖形。由于此時的調(diào)制信號由許多頻率分量組成，故其頻譜示意圖中不再用單一的譜線來表示，但基本的變換關(guān)系仍然一樣，只是由對稱結(jié)構(gòu)的上、下邊頻±fm換成了關(guān)于載頻對稱的上、下邊帶±Bm，其頻帶寬度為：BAM=(fc+fm)－(fc－fm)=2fm(5-8)46從式(5-7)和式(5-8)可以看出，調(diào)幅波的帶寬為調(diào)制信號最高頻率的2倍，故稱此調(diào)制為常規(guī)雙邊帶調(diào)制。如用頻率為300～3400Hz的語音信號進行調(diào)幅，則已調(diào)波的帶寬為2×3400Hz=6800Hz。為避免各電臺信號之間互相干擾，對不同頻段與不同用途的電臺允許占用帶寬都有十分嚴(yán)格的規(guī)定。我國規(guī)定廣播電臺的帶寬為9kHz，即調(diào)制信號的最高頻率限制在4．5kHz。47通常將調(diào)制信號的功率用該信號在1Ω電阻上所產(chǎn)生的平均功率來表示，它等于該信號的方均值，即對時域表達(dá)式先平方然后再求平均值。故振幅調(diào)制信號sAM(t)的功率PAM為：3．振幅調(diào)制信號的功率和效率48根據(jù)平均值的性質(zhì)，上式(5-9)可展開為由于，所以雙邊帶調(diào)制信號的功率PAM為：49這說明，振幅調(diào)制信號的功率由兩個部分組成，式(5-10)中第一項為載波功率，與信號無關(guān)，稱做無用功率，第二項才是我們所需要的信號功率，又稱邊帶功率。一般定義信號功率與調(diào)制信號的總功率之比為調(diào)制效率，記做ηAM，則：50顯然，AM調(diào)制信號的調(diào)制效率總是小于1。對于調(diào)制信號為正弦信號的常規(guī)雙邊帶調(diào)制，其效率最高只能達(dá)到33％。當(dāng)調(diào)制信號為矩形方波時，常規(guī)雙邊帶調(diào)制的效率最高，但也僅僅只有50％。由此可以看出，常規(guī)雙邊帶調(diào)制最大的缺點就是調(diào)制效率低，其功率的大部分甚至絕大部分都消耗在載波信號和直流分量上，這顯然是極為浪費的。為了克服這一缺點，人們提出了只發(fā)射邊頻分量而不發(fā)射載波的調(diào)制方式，這就是后面將要介紹的抑制載波的雙邊帶調(diào)制DSB。514．AM的調(diào)制與解調(diào)根據(jù)雙邊帶調(diào)制信號的時域表達(dá)式sAM(t)=[A+f(t)]cosωct，可以畫出其調(diào)制電路框圖，如圖5-9所示。圖中所用的相乘器一般都是利用半導(dǎo)體器件的平方律特性或開關(guān)特性來實現(xiàn)的。載波信號則通過高頻振蕩電路直接獲得，或者將其振蕩輸出信號再經(jīng)過倍頻電路來獲得。52由于sAM(t)信號的包絡(luò)具有調(diào)制信號的形狀，它的解調(diào)通常有兩種方式，一是包絡(luò)檢波法，用非線性器件和濾波器分離提取出調(diào)制信號的包絡(luò)，獲得所需的f(t)信息，也有的教材上也稱之為sAM(t)信號的非相干檢波，其原理框圖如圖5-10(a)所示。電路由二極管D、電阻R和電容C組成。RC滿足條件：53這時，包絡(luò)檢波器的輸出與輸入信號的包絡(luò)十分相近，即：sAM（t）≈A+f（t）另一種解調(diào)方法就是相干解調(diào)，即通過相乘器將收到的sAM(t)信號與接收機產(chǎn)生的、與調(diào)制信號中的載波同頻同相的本地載波信號相乘，然后再經(jīng)過低通濾波，即可恢復(fù)出原來的調(diào)制信號f(t)，如圖5-10(b)所示。此時54然后用一個低通濾波器，就可以無失真地恢復(fù)出原始的調(diào)制信號。55通過對sAM(t)信號的分析，不難發(fā)現(xiàn)，雙邊帶調(diào)制系統(tǒng)最大的優(yōu)點就是它的調(diào)制及解調(diào)電路都很簡單，設(shè)備要求低。但該調(diào)制信號抗干擾能力較差，信道中的加性噪聲、選擇性衰落等都會引起它的包絡(luò)失真。另外，該調(diào)制方式的效率太低。因此，常規(guī)雙邊帶調(diào)制常用于通信設(shè)備成本低、對通信質(zhì)量要求不高的場合，如中、短波調(diào)幅廣播系統(tǒng)。56資訊2抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB）如前所述，頻譜中的載波分量（即±ωc處的兩個沖激）并不攜帶信息，為節(jié)省功率，可將載波抑制，則效率可以提高到100％，這種調(diào)制方式就是抑制載波雙邊帶調(diào)制，簡稱DSB。其已調(diào)信號的時域表達(dá)式為：sDSB(t)=f(t)cosωct=f(t)cos2πfct(5-12)顯然，sDSB(t)就是sAM(t)信號當(dāng)A=0時的一個特例，其輸出波形及產(chǎn)生過程如圖5-11所示。明顯地，sDSB(t)信號的包絡(luò)已經(jīng)不再具有調(diào)制信號f(t)的形狀，故不能再采用包絡(luò)檢波法對其進行解調(diào)，但仍可使用相干解調(diào)方式。57對sDSB(t)信號的時域表達(dá)式求傅里葉變換，仍然設(shè)f(t)的頻譜為F(ω)，可以得出其頻譜sDSB(ω)：sDSB(ω)=F[f(t)uc(t)]=[F(ω－ωc)+F(ω+ωc)](5-13)這說明，抑制載波雙邊帶調(diào)制信號的頻譜和常規(guī)雙邊帶信號一樣，都是調(diào)制信號的頻譜減小一半后分別搬移到以±ωc為中心處，只是sDSB(ω)比sAM(ω)少了±ωc處的兩個強度為πA的沖擊分量，如圖5-12所示。其中，ωm為調(diào)制信號的最高角頻率。58圖5-11抑制載波雙邊帶調(diào)制信號sDSB(t)波形59圖5-12抑制載波雙邊帶調(diào)制信號頻譜60當(dāng)調(diào)制信號是單頻信號Amcos2πfmt時，其頻譜sDSB(ω)如圖5-13所示。圖5-13單頻信號的抑制載波雙邊帶調(diào)制信號頻譜61根據(jù)抑制載波雙邊帶調(diào)制信號的時域表達(dá)式sDSB(t)=f(t)cosωct，可畫出其調(diào)制電路框圖如圖5-14所示。圖5-14sDSB(t)調(diào)制器原理框圖62由于sDSB(t)信號的包絡(luò)不再具有調(diào)制信號的形狀，它只能使用相干解調(diào)方式，才能恢復(fù)出原來的調(diào)制信號f(t)，如圖5-15所示。圖5-15sDSB(t)信號的解調(diào)63圖5-15中，相乘器的輸出為：sDSB(t)·cosωct=f(t)cos2ωct=f(t)+f(t)cos2ωct經(jīng)過低通濾波后，得到解調(diào)輸出f(t)。顯然，該電路實現(xiàn)無失真解調(diào)的關(guān)鍵在于相乘的本地載波信號是否與收到信號完全同頻同相。DSB信號除不含有載頻分量離散譜外，DSB信號的頻譜由上下對稱的兩個邊帶組成。故DSB信號是不帶載波的雙邊帶信號，它的帶寬為調(diào)制信號帶寬的兩倍。但是上、下兩個邊帶是完全對稱的，即它們攜帶的信息完全一樣。從頻帶的角度來說，這兩種雙邊帶調(diào)制都浪費了一半的頻率資源。為改進這一不足，人們提出了單邊帶和殘留邊帶兩種效率高，且節(jié)約頻帶的調(diào)制方式。64資訊3單邊帶調(diào)幅（SSB）由于DSB信號的上、下兩個邊帶是完全一樣的。顯然，每一個邊帶所包含的調(diào)制信號信息也是完全一樣的，因此可以只傳輸一個邊帶。這種僅利用一個邊帶傳輸信息的調(diào)制方式就是單邊帶調(diào)制，簡稱SSB，其已調(diào)信號記做sSSB(t)。顯然，單邊帶調(diào)制分上邊帶調(diào)制和下邊帶調(diào)制，相應(yīng)的也有上邊帶調(diào)制信號sHSB(t)和下邊帶調(diào)制信號sLSB(t)，如圖5-16所示。其中，(b)圖為上邊帶調(diào)制信號，(c)圖則為下邊帶調(diào)制信號。65圖5-16上、下邊帶調(diào)制信號頻譜66單邊帶信號的調(diào)制方式有濾波法、移相法以及移相濾波法三種，其中移相濾波法由于通信質(zhì)量較差，已很少采用。濾波法首先對調(diào)制信號進行抑制載波的雙邊帶調(diào)制，然后再通過濾波器從sDSB(t)中濾出所需要的上(或下)邊帶信號，其框圖如圖5-17所示。圖5-17濾波法實現(xiàn)SSSB(t)調(diào)制框圖67當(dāng)濾波器的選通頻帶為(ωc～ωc+ωm)時，輸出上邊帶sHSB(t)信號：當(dāng)通帶為(ωc－ωm～ωc)時，輸出下邊帶信號sLSB(t)。這種電路實現(xiàn)方法簡單，但由于調(diào)制信號多為中、低頻信號甚至包含直流成分，其頻譜中上、下邊帶之間間隔小，即過渡帶很窄，因此對濾波器的邊沿特性要求很高，即濾波器必須具有極為陡峭的上升和下降邊沿，制作難度大，只能采用多級調(diào)制、濾波方可實現(xiàn)。68當(dāng)調(diào)制信號f(t)為單頻信號Amcosωmt時，根據(jù)抑制載波雙邊帶調(diào)制信號sDSB(t)的時域表達(dá)式，結(jié)合單邊帶信號的頻譜，可以導(dǎo)出上、下邊帶信號的表達(dá)式：69根據(jù)式(5-15)、式(5-16)，可以畫出調(diào)制信號為單頻信號時，用移相法實現(xiàn)單邊帶調(diào)制的原理框圖如圖5-18所示。其中，當(dāng)移相器2選擇移相+π/2時，輸出上邊帶信號sHSB(t)；反之，輸出下邊帶信號sLSB(t)。圖5-18移相法形成單邊帶信號70圖5-18是當(dāng)f(t)=Amcosωmt時得出的。但事實上，只要把移相器1由對單一頻率信號移相-π/2的窄帶移相電路換成對調(diào)制信號頻帶中每一個頻率分量都移相-π/2的寬帶移相器，即可實現(xiàn)單邊帶調(diào)制。實際中，上述寬帶移相器通常采用希爾伯特濾波器來完成。

和抑制載波的雙邊帶信號一樣，SSB信號的解調(diào)也不能采用簡單的包絡(luò)檢波，單邊帶調(diào)制信號通常采用相干解調(diào)法完成解調(diào)，其框圖如圖5-19所示。電路工作原理與前相干解調(diào)類似，只是寬帶相移器1的輸出將是信號f(t)的希爾伯特變換，我們對此不做要求，故不再具體分析。71由上述介紹不難看出，單邊帶調(diào)制比雙邊帶調(diào)制節(jié)省一半的傳輸頻帶，提高了頻帶利用率，而且單邊帶信號由于只有一個邊帶，不存在傳輸過程中載頻和上、下邊帶的相位關(guān)系容易遭到破壞的缺點，抗選擇性衰落能力有所增強。但對于低頻成分極為豐富的調(diào)制信號，其單邊帶實現(xiàn)電路很難制作，從而產(chǎn)生介于單雙邊帶調(diào)制之間的殘留邊帶調(diào)制。圖5-19SSSB(t)信號的解調(diào)72資訊4殘留邊帶調(diào)幅（VSB）殘留邊帶調(diào)制(VSB)是介于單邊帶調(diào)制與雙邊帶調(diào)制之間的一種調(diào)制方式，它既克服了DSB信號占用頻帶寬的問題，又解決了單邊帶濾波器不易實現(xiàn)的難題。在殘留邊帶調(diào)制中，除了傳送一個邊帶外，還保留了另外一個邊帶的一部分。其頻譜如圖5-20所示。73圖5-20殘留部分邊帶調(diào)制信號頻譜74圖5-20中，圖(b)、(c)所示分別為殘留部分下、上邊帶調(diào)制信號的頻譜。顯然，和單邊帶調(diào)制類似，殘留邊帶調(diào)制可用濾波法來實現(xiàn)，其框圖和圖5-17完全一樣，只是其中濾波器由單邊帶濾波器HSSB(ω)換成殘留邊帶濾波器HVSB(ω)。這兩種濾波器的傳遞函數(shù)如圖5-21所示。其中，(a)、(b)兩圖分別對應(yīng)上、下邊帶調(diào)制濾波器；(c)、(d)兩圖則分別對應(yīng)殘留部分下、上邊帶的調(diào)制濾波器。顯然，兩類濾波器的區(qū)別只是HVSB(ω)的邊帶特性不像HSSB(ω)那么陡峭，故殘留邊帶調(diào)制的實現(xiàn)相對容易得多。75圖5-21單邊帶和殘留邊帶調(diào)制濾波器76圖5-22殘留邊帶濾波器的互補對稱特性電視圖像信號都采用殘留邊帶調(diào)制，其載頻和上邊帶信號全部傳送出去，而下邊帶信號則只傳不高于0．75MHz的低頻信號部分。殘留邊帶調(diào)制在低頻信號的調(diào)制過程中，由于濾波器制作比單邊帶容易，且頻帶利用率也比較高，是含有大量低頻成分信號的首選調(diào)制方式。775.3自由飛翔-非線性(角度)調(diào)制調(diào)制從本質(zhì)上講是利用高頻載波的三個參數(shù)(幅度、頻率、相位)中的某一個參數(shù)攜帶調(diào)制信號的信息。線性調(diào)制（AM、DSB、SSB、VSB）在頻率上是簡單搬移關(guān)系，它使載波的幅度隨調(diào)制信號f(t)發(fā)生線性變化。非線性調(diào)制則是載波的幅度保持不變，f(t)控制載波的瞬時頻率或相位的變化，其變化的周期由f(t)的頻率決定，所以非線性調(diào)制也稱角調(diào)制。根據(jù)f(t)控制的是載波的角頻率還是相位，可將角調(diào)制分為頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。其中，頻率調(diào)制簡稱調(diào)頻；相位調(diào)制簡稱調(diào)相。78資訊1角度調(diào)制的基本概念798081圖5-23調(diào)頻、調(diào)相信號波形82資訊2頻率調(diào)制（FM）83設(shè)調(diào)制信號f(t)為零均值信號，其頻譜為F(ω)，對式(5-30)進行傅里葉變換，可得出窄帶調(diào)頻信號的頻譜為：當(dāng)調(diào)制信號為單頻信號時，設(shè)f(t)=cosω(f)，則由式(5-31)可畫出此時調(diào)頻信號的頻譜，如圖5-24所示。其中，圖(a)、(b)、(c)所示分別為調(diào)制信號f(t)、常規(guī)雙邊帶調(diào)制信號sAM(t)和窄帶調(diào)頻信號sNBFM(t)的頻譜。84圖5-24單頻調(diào)制時的常規(guī)調(diào)幅和窄帶調(diào)頻信號頻譜85862．寬帶調(diào)頻WBFM當(dāng)調(diào)頻信號的瞬時相位偏移不滿足前述窄帶調(diào)頻的條件式(5-28)時，就稱此頻率調(diào)制為寬帶調(diào)頻。由于不滿足條件式(5-28)，故調(diào)頻信號的表示式(5-23)就不能簡化為式(5-30)那樣的形式。對一般信號的調(diào)頻信號分析比較困難，因此我們主要介紹單頻信號調(diào)制下的寬帶調(diào)頻信號，使讀者由此對寬帶調(diào)頻信號的基本性質(zhì)有所理解和掌握。對于單頻信號進行調(diào)制生成的調(diào)頻信號，根據(jù)式(5-23)、式(5-26)，利用三角公式可得：87其中，8889式(5-41)說明，調(diào)頻信號將生成無限多個頻譜分量，各分量都以ωm的間隔等距離地以載頻ωc為中心分布，每個邊頻分量(ωc+nωm)的幅度都正比于Jn(βFM)的值，而載頻分量的幅度則正比于J0(βFM)。由此可知，調(diào)頻信號的帶寬應(yīng)當(dāng)為無窮大，但是通過貝塞爾函數(shù)表可知，隨著n的增大，Jn(βFM)的值迅速減小，故絕大部分高次邊頻分量均可被忽略。由貝塞爾函數(shù)的基本性質(zhì)(3)可知，調(diào)頻信號的所有邊頻分量的功率之和加上載頻分量的功率將為常數(shù)?？梢宰C明，這個常數(shù)值就是未調(diào)載波的功率A2/2。也就是說，由于調(diào)頻信號只改變載波的頻率疏密程度，而不改變其幅度，故調(diào)頻前后信號的總功率不變，只是由調(diào)頻前的信號功率全部分在載波上改為調(diào)頻后分配在載頻和各次邊頻分量上。903．調(diào)頻信號的產(chǎn)生調(diào)頻信號的產(chǎn)生可以采用直接調(diào)頻法和間接調(diào)頻法兩種。直接調(diào)頻就是用調(diào)制信號f(t)直接控制高頻振蕩器的元件參數(shù)(一般是電感或者電容)，使其振蕩頻率隨著f(t)而變化。實際中最常用的變?nèi)荻O管調(diào)頻電路，就是利用變?nèi)荻O管的容量隨外加電壓變化而改變的特性來改變輸出振蕩頻率的。直接調(diào)頻線路簡單，調(diào)制的頻偏可以做到很大，但外界干擾因素也會引起振蕩器的諧振回路變化，其振蕩頻率的穩(wěn)定性較差，必須有附加的穩(wěn)頻電路。91間接調(diào)頻則是通過調(diào)相電路來產(chǎn)生調(diào)頻信號的。根據(jù)式(5-23)、式(5-25)可知，若首先對調(diào)制信號f(t)積分，然后再對該積分信號調(diào)相，其輸出的就是調(diào)頻信號，如圖5-25所示。由于f(t)不直接控制振蕩器的振蕩頻率，故其輸出頻率較穩(wěn)定，但頻偏比較小，即調(diào)頻程度不夠深，一般都需要將該調(diào)頻信號進行多次倍頻后才能達(dá)到要求的調(diào)頻指數(shù)βFM。通常，設(shè)初始調(diào)頻指數(shù)為βFM，則經(jīng)過，n次倍頻后，其調(diào)頻指數(shù)將為，nβFM。圖5-25間接調(diào)頻法原理框圖92

調(diào)頻信號的解調(diào)可以采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)。最簡單的非相干解調(diào)就是鑒頻。鑒頻器的形式很多，但它們的基本原理都是將微分器與包絡(luò)檢波器組合起來，提取出調(diào)頻信號中調(diào)制信號f(t)的信息，即使鑒頻器輸出正比于KFMf(t)，其框圖如圖5-26所示。圖中，輸入調(diào)頻信號為：圖5-26調(diào)頻信號的鑒頻解調(diào)9394由于窄帶調(diào)頻信號可以被分解為如式(5-30)所示的同相分量與正交分量之和的形式，故它的解調(diào)可以采取如線性調(diào)制信號那樣的相干解調(diào)方式，如圖5-27所示。圖中，帶通濾波器的輸出信號為：圖5-27窄帶調(diào)頻信號的相干解調(diào)95經(jīng)過相乘器后，有：96資訊3相位調(diào)制（PM）9798盡管調(diào)頻和調(diào)相關(guān)系密切，但調(diào)頻系統(tǒng)的性能優(yōu)于調(diào)相系統(tǒng)。故一般模擬調(diào)制中都采用調(diào)頻而非調(diào)相，只是把調(diào)相電路作為產(chǎn)生調(diào)頻信號的一種方法，兩者之間可以互換。和調(diào)幅制相比，角度調(diào)制的主要優(yōu)點是抗干擾性能強，而且，傳輸?shù)膸捲酱螅垢蓴_的性能就越強。這樣，可以通過增加已調(diào)信號帶寬的辦法來換取接收機的接收端輸出的信噪比的提高。缺點是占用頻帶寬(指寬帶FM)，設(shè)備比AM系統(tǒng)復(fù)雜。調(diào)頻制主要用于調(diào)頻廣播、電視、通信及遙控遙測等設(shè)備中。相位調(diào)制主要用于數(shù)字通信系統(tǒng)和產(chǎn)生間接調(diào)頻。995.4各有千秋-各種模擬調(diào)制方式的比較AM調(diào)制的優(yōu)點是接收設(shè)備簡單；缺點是功率利用率低，抗干擾能力差，信號帶寬較寬，頻帶利用率不高。因此，AM制式用于通信質(zhì)量要求不高的場合，目前主要用在中波和短波的調(diào)幅廣播中。DSB調(diào)制的優(yōu)點是功率利用率高，但帶寬與AM相同，頻帶利用率不高，接收要求同步解調(diào)，設(shè)備較復(fù)雜。只用于點對點的專用通信及低帶寬信號多路復(fù)用系統(tǒng)。SSB調(diào)制的優(yōu)點是功率利用率和頻帶利用率都較高，抗干擾能力和抗選擇性衰落能力均優(yōu)于AM，而帶寬只有AM的一半；缺點是發(fā)送和接收設(shè)備都復(fù)雜。SSB制式普遍用在頻帶比較擁擠的場合，如短波波段的無線電廣播和頻分多路復(fù)用系統(tǒng)中。VSB調(diào)制性能與SSB相當(dāng)，原則上也需要同步解調(diào)，但在某些VSB系統(tǒng)中，附加一個足夠大的載波，形成（VSB+C）合成信號，就可以用包絡(luò)檢波法進行解調(diào)。這種（VSB+C）方式綜合了AM、SSB和DSB三者的優(yōu)點。所以VSB在數(shù)據(jù)傳輸、商用電視廣播等領(lǐng)域得到廣泛使用。100FM波的幅度恒定不變，這使得它對非線性器件不甚敏感，給FM帶來了抗快衰落能力。利用自動增益控制和帶通限幅還可以消除快衰落造成的幅度變化效應(yīng)。這些特點使得NBFM對微波中繼系統(tǒng)頗具吸引力。WBFM的抗干擾能力強，可以實現(xiàn)帶寬與信噪比的互換，因而WBFM廣泛應(yīng)用于長距離高質(zhì)量的通信系統(tǒng)中，如空間和衛(wèi)星通信、調(diào)頻立體聲廣播、短波電臺等。WBFM的缺點是頻帶利用率低，存在門限效應(yīng)，因此在接收信號弱、干擾大的情況下宜采用NBFM，這就是小型通信機常采用NBFM的原因。就頻帶利用率而言，SSB最好，VSB與SSB接近，DSB、AM、NBFM次之，WBFM最差。FM的調(diào)頻指數(shù)越大，抗噪性能越好，但占據(jù)帶寬越寬，頻帶利用率越低。就抗噪性能而言，WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。NBFM與AM接近。101綜合前面的分析，可總結(jié)各種模擬調(diào)制方式的信號帶寬、制度增益、輸出信噪比、設(shè)備（調(diào)制與解調(diào)）復(fù)雜程度、主要應(yīng)用等如表3-1所示。表中還進一步假設(shè)了AM為100%調(diào)制。表3-1各種模擬調(diào)制方式比較102實踐體驗：超外差式接收機的制作1．電路原理本接收機是電調(diào)諧單片F(xiàn)M收音機，電路原理圖如圖5-29所示。其核心是單片收音機集成電路SC1088。它采用特殊的低中頻（70kHz）技術(shù)，外圍電路省去了中頻變壓器和陶瓷濾波器，使電路簡單可靠，調(diào)試方便。SC1088采用SOT16腳封裝，各腳功能如下：103圖5-29收音機電路原理圖104（1）FM信號輸入如圖所示，調(diào)頻信號由耳機線饋入經(jīng)C14、C13、C15和L1的輸入電路進入IC的11腳、12腳混頻電路。此時的FM信號沒有調(diào)諧信號，即所有調(diào)頻電臺信號均可進入。（2）本振調(diào)諧電路本振電路的關(guān)鍵元件是變?nèi)荻O管，它是利用PN結(jié)的結(jié)電容與偏壓有關(guān)的特性制成的“可變電容”。當(dāng)變?nèi)荻O管加反向電壓時，其結(jié)電容隨電壓的大小而變化，這種電壓控制的可變電容廣泛用于電調(diào)諧、掃頻等電路。本電路中，控制變?nèi)荻O管V1地的電壓由IC第16腳給出。當(dāng)按下掃描開關(guān)S1時，IC內(nèi)部的RS觸發(fā)器打開恒流源，由16腳向電容C9充電，C9兩端電壓不斷上升，電壓由R4到V1，V1電容量不斷變化，由V1、C8、L4構(gòu)成的本振電路的頻率不斷變化而進行調(diào)諧。當(dāng)收到電臺信號后，信號