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2模擬通信系統(tǒng)角調(diào)制1、理解角調(diào)制的基本概念2、掌握NBFM(窄帶調(diào)頻)、WBFM(寬帶調(diào)頻)的頻譜分布、帶寬及功率3、掌握FM的抗噪聲性能(G:信噪比增益)4、掌握模擬調(diào)制中幾種調(diào)制方式的性能比較5、理解頻分復(fù)用的概念課程目標(biāo)2.4角調(diào)制的基本概念瞬時(shí)相角瞬時(shí)幅度一、調(diào)頻信號(hào)與調(diào)相信號(hào)1、角度調(diào)制:常數(shù)載波角頻率(常數(shù))初始相位(常數(shù))2、頻率調(diào)制(FM:FrequencyModulation)頻偏常數(shù)(表征調(diào)頻器的靈敏度)載波頻率(常數(shù))調(diào)制信號(hào)最大角頻率偏移最大頻率偏移調(diào)頻信號(hào)為:調(diào)頻指數(shù)調(diào)制信號(hào)為單頻余弦波,即調(diào)制信號(hào)頻率調(diào)制信號(hào)角頻率AMFM各種調(diào)制時(shí)的時(shí)域波形圖時(shí)域波形圖f(t)f(t)f(t)結(jié)論:1、FM信號(hào)是一個(gè)等幅波,它的幅度與調(diào)制信號(hào)無(wú)關(guān);2、FM信號(hào)的頻率與調(diào)制信號(hào)電壓有比例關(guān)系2.5調(diào)頻信號(hào)的帶寬1、窄帶調(diào)頻和寬帶調(diào)頻的定義由調(diào)頻所引起的最大瞬時(shí)相位偏移遠(yuǎn)小于30o時(shí),就稱為窄帶調(diào)頻(NBFM:narrowbandfrequencymodulation)不滿足窄帶條件的調(diào)頻稱為寬帶調(diào)頻(WBFM:Widebandfrequencymodulation)2、調(diào)頻信號(hào)的帶寬若調(diào)制信號(hào)的頻率為fm,則FM的帶寬為:
BFM=(
f+1)fm=2(fm+fmax)(卡森公式)(其中
f=fmax/fm稱為調(diào)頻指數(shù))討論:當(dāng)
f<<1(即窄帶調(diào)頻時(shí))BFM=2fm;當(dāng)
f>>1(即大指數(shù)寬帶調(diào)頻時(shí))BFM=2fmax①窄帶調(diào)頻的頻譜和帶寬wmw0F(w)-wmwcw0wc-wmwc+wm-wc-wc-wm--wc+wmSAM(w)wc為高頻載波,
wm為調(diào)制信號(hào)最高頻偏wcw0wc-wmwc+wm-wc-wc-wm--wc+wmSNBFM(w)與AM擁有相同的帶寬(2B)②寬帶調(diào)頻的頻譜和帶寬
c+
m
c
c-
m?FM=0.5
c+3
m
c
c-3
m?FM=2
c
c+10
m
c-10
m?FM=8
FM增加,調(diào)頻帶寬增加fm不變,fmax改變
c+3
m1
c
c-3
m1WFM=6
m1
c+6
m2
c
c-6
m2WFM=10
m2
c+10
m3
c
c-10
m3WFM=18
m3?FM=2?FM=4?FM=8fmax不變,fm改變②寬帶調(diào)頻的頻譜和帶寬有效帶寬基本不變,邊頻間距變小2.6調(diào)頻信號(hào)的功率分配FM信號(hào)的已調(diào)信號(hào)和未調(diào)制載波的幅度是相同的,所以總功率相同總功率與調(diào)制過(guò)程及調(diào)頻指數(shù)無(wú)關(guān),始終為A2/2(A為調(diào)制信號(hào)幅值)調(diào)制信號(hào)不提供功率,但可以控制功率的分布2.7調(diào)頻的抗噪聲性能分析調(diào)頻信噪比增益:調(diào)頻調(diào)幅輸出信噪比的比值調(diào)頻的抗噪聲性能分析討論:1、寬帶調(diào)頻系統(tǒng)中,增加傳輸帶寬可以改善輸出信噪比2、寬帶調(diào)頻的抗噪聲性能明顯優(yōu)于常規(guī)調(diào)幅,這一優(yōu)越性是用增加傳輸頻帶寬度獲得;3、調(diào)頻系統(tǒng)中以帶寬換取性能改善并不是無(wú)止境的,當(dāng)輸入信噪比降到一定程度會(huì)出現(xiàn)門(mén)限效應(yīng),輸出信噪比急劇惡化調(diào)制方式帶寬G典型應(yīng)用DSB2W2較少應(yīng)用SSBW1短波無(wú)線電廣播話音頻分多路VSB略大于W1商用電視廣播AM2W中短波無(wú)線電廣播NBFM2W<=0.3超短波小功率電臺(tái)微波中繼WBFM2(fm+fmax調(diào)頻立體聲廣播2(
f+1)w=(fm+fmax) 總結(jié)三、頻分復(fù)用(FDM:Frenquency_DivisionMultiplexing)復(fù)用:若干路獨(dú)立的信號(hào)在同一信道中傳送。頻分復(fù)用:按頻率將信道的可用頻帶劃分成若干不交疊的頻段,每路信號(hào)占用一個(gè)頻段進(jìn)行復(fù)用的方式頻分多路復(fù)用原理的頻譜圖fc1fc2fc3-fc1-fc2-fc3F(f)fCH1CH1CH1防衛(wèi)間隔Bg已調(diào)信號(hào)帶寬BSCH1相鄰載波頻率間隔ΔB作業(yè)1、已知
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