华中科大严国萍-通信电子线路32讲视频对应的课件-高频电子线路-第8章角度调制与解调—频谱.ppt

1、1. 1. 瞬时频率、瞬时相位及波形瞬时频率、瞬时相位及波形设未调高频载波为一简谐振荡，其数学表达式为设未调高频载波为一简谐振荡，其数学表达式为v v(t)=Vcos(t)=Vcos (t)=Vcos(t)=Vcos( 0 0t+t+ 0 0) ) (8-1) 式中，式中， 0 0为载波初相角；为载波初相角； 0 0是载波的角频率，是载波的角频率， (t)(t)为载波振荡的瞬时相位。为载波振荡的瞬时相位。 当没有调制时，当没有调制时，v v(t)(t)就是载波振荡电压，其角就是载波振荡电压，其角 频率频率 和初相角和初相角 0 0都是常数。都是常数。 (t)=(t)= 0 0+ +k kf f

2、v v (t)=(t)= 0 0+ +(t)(t) (8-2) 式式中中k kf f为比例常数，即单位调制信号电压引起的角频为比例常数，即单位调制信号电压引起的角频率变化，单位为率变化，单位为rad/srad/s V V。此时调频波的瞬时相角。此时调频波的瞬时相角 (t)(t)为为t00dt) t () t (8-3) 图图8-18-1画出了调频波瞬画出了调频波瞬时频率、瞬时相位随调制信时频率、瞬时相位随调制信号号( (单音信号单音信号) )变化的波形图变化的波形图以及调频波的波形图。以及调频波的波形图。 v t0 tv (t)ooo mo+ m2 to (t) to (t)omf(a)(b

3、)(c)(d ) m图图8-1 8-1 调频时的波形图调频时的波形图 由图可知，调频波的瞬时频率随调制信号成线性变由图可知，调频波的瞬时频率随调制信号成线性变化，而瞬时相位随调制信号的积分线性变化。化，而瞬时相位随调制信号的积分线性变化。图图8-2 8-2 调相时的波形图调相时的波形图 v t02 to ( t) to( t)o( a)( c )( d)m调相时，高频载波的瞬时相位调相时，高频载波的瞬时相位 (t)(t)随随v 线性变化，线性变化， (t)=(t)= 0 0t+t+ 0 0+K+Kp pv v (t)(t) (8-4) 式中式中KpKp为比例系数，代表单位调制信号电压引起为比例

4、系数，代表单位调制信号电压引起的相位变化，单位为的相位变化，单位为rad/Vrad/V。此时调相波的瞬时频率为。此时调相波的瞬时频率为dt) t (d) t (8-5)式式(8-3) (8-3) (t)= (t)= 和式和式(8-5) (8-5) t00dt) t (dt) t (d) t ( 是角度调制的两个基本关系式，它说明了瞬时相是角度调制的两个基本关系式，它说明了瞬时相位是瞬时角速度对时间的积分，同样，瞬时角频率为位是瞬时角速度对时间的积分，同样，瞬时角频率为瞬时相位对时间的变化率。由于频率与相位之间存在瞬时相位对时间的变化率。由于频率与相位之间存在着微积分关系，因此不论是调频还是调相

5、，结果使瞬着微积分关系，因此不论是调频还是调相，结果使瞬时频率和瞬时相位都发生变化。只是变化规律与调制时频率和瞬时相位都发生变化。只是变化规律与调制信号的关系不同。信号的关系不同。) t105cos(10510dt) t (d336解解 (t)= t+sin(5(t)= t+sin(5 t) t) (t)=(t)= 在在t=0t=0时，时， (0)= +5(0)= +5 rad/S rad/S 160kHz 160kHzHz210510)0(f366103106103106103102. FM FM、PMPM的数学表达式及频移和相移的数学表达式及频移和相移 根据式根据式(8-2)(8-2)、式

6、、式(8-3)(8-3)设设 0 0=0=0则则t0f0t0f0t0dt) t (Ktdt)t (Kdt) t () t (vv(8-6)所以所以FMFM波的数学表达式为波的数学表达式为a af f(t)=Vcos(t)=Vcos (t)=Vcos(t)=Vcos t0f0dt) t (Ktv(8-7) 同理，根据式同理，根据式(8-4)(8-4)设设 0 0=0=0则则 (t)=(t)= 0 0t+Kt+KP Pv v (t) (t) (8-8)所以所以PMPM波的数学表达式为波的数学表达式为a ap(t)=Vcosp(t)=Vcos (t)=Vcos(t)=Vcos 0 0t+Kt+Kp

7、pv v (t)(t)(8-9) 我们将瞬时频率偏移的最大值称为频偏，记为我们将瞬时频率偏移的最大值称为频偏，记为m= maxm= max。瞬时相位偏移的最大值称为调制指数，瞬时相位偏移的最大值称为调制指数，m= maxm= max。) t () t ( max) t (v对调频而言，对调频而言， 频偏频偏 m m=K=Kf f (8-10)调频指数调频指数 m mf f=K=Kf f (8-11)maxt0dt) t (v对调相而言，对调相而言， 频偏频偏 (8-12) 调相指数调相指数 (8-13)maxpmdt) t (dKvmaxpp) t (Kmv表表8-1 FM8-1 FM波和波和

8、PMPM波的比较波的比较 调制信号调制信号v (t)(t)，载波，载波VmVmcos 0 0(t)(t)maxt0dt) t(vmaxpp) t (Kmvmaxpmdt) t (dKvt0f0dt)t(Ktvdt) t (dkp0vdt) t (KtcosVt0f0mvmf=Kfm=Kfmax)t(v 下面分析当调制信号为下面分析当调制信号为v v (t)=(t)=V V coscos t t，未调制时载波频，未调制时载波频 率为率为 0 0时的调频波和调相波。时的调频波和调相波。 根据式根据式(8-7)(8-7)可写出调频波的数学表达式为可写出调频波的数学表达式为) tsinmtcos(Vt

9、sinVKtcosV) t (f0mf0mfa(8-14)根据式根据式(8-9)(8-9)可写出调相波的数学表达式为可写出调相波的数学表达式为) tcosmtcos(V) tcosVKtcos(V) t (p0mp0mpa(8-15) 从以上二式可知，从以上二式可知，此时调频波的调制指数为此时调频波的调制指数为VKmff(8-16)调相波的调制指数为调相波的调制指数为 mp = KpV (8-17) 根据式根据式(8-10)(8-10)可求出调频波的最大频移为可求出调频波的最大频移为f f = = K Kf fV V (8-18) 根据式根据式(8-12)(8-12)可求出调相波的最大频移为可

10、求出调相波的最大频移为 p p = = K Kp p V V (8-19) 由此可知，调频波的频偏与调制频率由此可知，调频波的频偏与调制频率 无关，调频指数无关，调频指数m mf f则则与与 成反比；调相波的频偏成反比；调相波的频偏p p与与 成正比，调相指数则与成正比，调相指数则与 无关。无关。这是调频、调相二种调制方法的根本区别。它们之间的关系参这是调频、调相二种调制方法的根本区别。它们之间的关系参见图见图8-38-3。om=KfVmmfomp = KpVm=mp(a)(b)图图8-3 8-3 频偏和调制指数与调制频率的关系频偏和调制指数与调制频率的关系( (当当V V 恒定时恒定时) )

11、 (a) (a) 调频波；调频波；(b) (b) 调相波调相波 m= Kfm= KfV V 对照式对照式(8-16)-(8-19)(8-16)-(8-19)可以看出：无论调频还是调相，最大可以看出：无论调频还是调相，最大频移频移( (频偏频偏) )与调制指数之间的关系都是相同的。若频偏都用与调制指数之间的关系都是相同的。若频偏都用m m表示，调制指数都用表示，调制指数都用m m表示，则表示，则m m 与与m m之间满足以下关系之间满足以下关系 m m = m = m 或或 f fm m = mF= mF (8-20) 式中式中 ， 。需要说明的是，在振幅调制中，。需要说明的是，在振幅调制中，调

12、幅度调幅度ma1ma1，否则会产生过调制失真。而在角度调制中，无论，否则会产生过调制失真。而在角度调制中，无论调频还是调相调频还是调相, ,调制指数均可大于调制指数均可大于1 1。2f2F 由于调频波和调相波的方程式相似由于调频波和调相波的方程式相似, ,因此要分析其中一种因此要分析其中一种频谱频谱, ,则另一种也完全适用。则另一种也完全适用。1. 1. 调频波和调相波的频谱调频波和调相波的频谱 前面已经提到，调频波的表示式为前面已经提到，调频波的表示式为 a af(t)=Vf(t)=Vo ocos(cos( o ot+ t+ m mf fsinsin t) (Vt) (Vm m=V=Vo o

13、) ) (8-21)利用三角函数关系，可将利用三角函数关系，可将(8-21)(8-21)式改写成式改写成a af=Vf=Vo ocos(cos( o ot+ t+ m mf fsinsin t)t) =V =Vo ocos(cos(m mf fsinsin t)cost)cos o otsin(tsin(m mf fsinsin t)sint)sin o ot t (8-22)函数函数cos(cos(m mf fsinsin t)t)和和sin(sin(m mf fsinsin t)t)，为特殊函数，为特殊函数, ,采用贝塞尔函数分析，可分解为采用贝塞尔函数分析，可分解为cos(cos(m m

14、f fsinsin t)=Jt)=J0 0( (m mf f)+2J)+2J2 2( (m mf f)cos2)cos2 t+2Jt+2J4 4( (m mf f)cos4)cos4 t t+2J+2Jn n( (m mf f)cos)cos t+ (nt+ (n为偶数为偶数) ) sin(sin(m mf fsinsin t)=2Jt)=2J1 1( (m mf f)sin)sin t+2Jt+2J3 3( (m mf f)sin3)sin3 t+2Jt+2J2 2+2J+2J5 5( (m mf f)sin5)sin5 t+1(t+1(m mf f)sin (2+1)sin (2+1) t

15、+ (nt+ (n为奇数为奇数) ) 在贝塞尔函数理论中，以上两式中的在贝塞尔函数理论中，以上两式中的Jn(Jn(m mf f) )称为数值称为数值m mf f的的n n阶阶第一类贝塞尔函数值。它可由第一类贝塞尔函数表求得。第一类贝塞尔函数值。它可由第一类贝塞尔函数表求得。 (8-23) (8-24) 图图8-48-4为阶数为阶数n=0-9n=0-9的的J Jn n( (m mf f) )与与mfmf值的关系曲线。由图可知，值的关系曲线。由图可知，阶数阶数n n或数值或数值mfmf越大，越大，J Jn n( (m mf f) )的变化范围越小；的变化范围越小；J Jn n( (m mf f)

16、)随随m mf f的增大作正负交替变化；的增大作正负交替变化；m mf f在某些数值上，在某些数值上，J Jn n( (m mf f) )为零，例为零，例如如m mf f =2.40,5.52,8.65,11.79, =2.40,5.52,8.65,11.79,时，时，J J0 0( (m mf f) )为零。为零。图图8-4 8-4 贝塞尔函数曲线贝塞尔函数曲线将式将式(8-23)(8-23)和式和式(8-24)(8-24)代入式代入式(8-22)(8-22)得得af (t) =Vaf (t) =Vo oJ J0 0( (m mf f)cos)cos o ot t V Vo oJ J1 1(

17、m(mf f)cos()cos( o o )tcos()tcos( o o+ + )t)t +V +Vo oJ J2 2( (m mf f)cos()cos( o o22 )t+cos()t+cos( o o+2+2 )t)t V Vo oJ J3 3( (m mf f)cos()cos( o o33 )tcos()tcos( o o+3+3 )t)t + =V Vo o (8-25)nofnt )ncos()m(J 可见，单频调制情况下，调频波和调相波可分解为载频可见，单频调制情况下，调频波和调相波可分解为载频和无穷多对上下边频分量之和，各频率分量之间的距离均等和无穷多对上下边频分量之和，各

18、频率分量之间的距离均等于调制频率，且奇数次的上下边频相位相反，包括载频分量于调制频率，且奇数次的上下边频相位相反，包括载频分量在内的各频率分量的振幅均由贝塞尔函数在内的各频率分量的振幅均由贝塞尔函数J Jn n( (m mf f) )值决定。值决定。 图图8-58-5所示频谱图是根据式所示频谱图是根据式(8-25)(8-25)和贝塞尔函数值画出和贝塞尔函数值画出的几个调频频率的几个调频频率( (即各频率分量的间隔距离即各频率分量的间隔距离) )相等、调制系数相等、调制系数mfmf不等的调频波频谱图。为简化起见，图中各频率分量均取不等的调频波频谱图。为简化起见，图中各频率分量均取振幅的绝对值。振

19、幅的绝对值。 oooomf = 0mf = 0.5mf = 2.4mf = 4图图8-5 单频调制的调频波的频谱图单频调制的调频波的频谱图 由图可知，不论由图可知，不论m mf f为何值，随着阶数为何值，随着阶数n n的增大，边频分量的的增大，边频分量的振幅总的趋势是减小的；振幅总的趋势是减小的；m mf f越大，具有较大振幅的边频分量就越大，具有较大振幅的边频分量就越多；对于某些越多；对于某些m mf f值，载频或某些边频分量的振幅为零，利用值，载频或某些边频分量的振幅为零，利用这一现象，可以测量调频波和调相波的调制指数。这一现象，可以测量调频波和调相波的调制指数。 对于调制信号为包含多频率

20、分量的多频调制情况，调频波和对于调制信号为包含多频率分量的多频调制情况，调频波和调相波的频谱结构将更加复杂，这时不但存在调制信号各频率分调相波的频谱结构将更加复杂，这时不但存在调制信号各频率分量的各阶与载频的组合，还存在调制信号各频率分量间相互组合量的各阶与载频的组合，还存在调制信号各频率分量间相互组合后与载频之间产生的无穷多个组合形成的边频分量。后与载频之间产生的无穷多个组合形成的边频分量。 2. 2. 调频波和调相波的功率和有效频带宽度调频波和调相波的功率和有效频带宽度 调频波和调相波的平均功率与调幅波一样，也为载频功率调频波和调相波的平均功率与调幅波一样，也为载频功率和各边频功率之和。单

21、频调制时，调频波和调相波的平均功率和各边频功率之和。单频调制时，调频波和调相波的平均功率均可由式均可由式(8-25)(8-25)求得，此处略去调制系数的下角标，即求得，此处略去调制系数的下角标，即)m(J)m(J)m(J 2)m(JRV21P2n22120L2oav(8-26) (8-26) 根据第一类贝塞尔函数的性质，上式括弧中各项之和恒等根据第一类贝塞尔函数的性质，上式括弧中各项之和恒等于于1 1，所以调频波和调相波的平均功率为，所以调频波和调相波的平均功率为L2oavRV21P(8-27) (8-27) 可见，调频波和调相波的平均功率与调制前的等幅载波功率可见，调频波和调相波的平均功率与

22、调制前的等幅载波功率相等。这说明，调制的作用仅是将原来的载频功率重新分配到各相等。这说明，调制的作用仅是将原来的载频功率重新分配到各个边频上，而总的功率不变。这一点与调幅波完全不同。个边频上，而总的功率不变。这一点与调幅波完全不同。 进一步分析表明，调制后尽管部分功率由载频向边频转换，进一步分析表明，调制后尽管部分功率由载频向边频转换，但大部分能量还是集中在载频附近的若干个边频之中。由贝塞但大部分能量还是集中在载频附近的若干个边频之中。由贝塞尔函数可以发现，当阶数尔函数可以发现，当阶数n nm m时，时，Jn(m)Jn(m)值随值随n n的增大迅速下降，的增大迅速下降，而且当而且当n n(m+

23、1)(m+1)时，时，Jn(m)Jn(m)的绝对值小于或相对功率值小于的绝对值小于或相对功率值小于 。 所以，通常将振幅小于载波振幅所以，通常将振幅小于载波振幅10%10%的边频分量忽略不的边频分量忽略不计，有效的上下边频分量总数则为计，有效的上下边频分量总数则为2(m+1)2(m+1)个，即调频波和个，即调频波和调相波的有效频带宽度定为调相波的有效频带宽度定为 BW=2(m+1)F=2(BW=2(m+1)F=2( f+F)f+F)(8-28)(8-28) 可见，调频波和调相波的有效频带宽度与它们的调制系数可见，调频波和调相波的有效频带宽度与它们的调制系数m m有关，有关，m m越大，有效频带

24、越宽。但是，对于用同一个调制信号对越大，有效频带越宽。但是，对于用同一个调制信号对载波进行调频和调相时，两者的频带宽度因载波进行调频和调相时，两者的频带宽度因m mf f和和m mp p的不同而互的不同而互不相同。不相同。 根据调频波的数学表达式根据调频波的数学表达式 和调相波的数学表达式和调相波的数学表达式a ap(t)=Vp(t)=Vo ocoscos o ot+Kpt+Kpv v (t)(t)可以看出可以看出FMFM与与PMPM两者之间的关系，即调频波可以看成两者之间的关系，即调频波可以看成调制信号为调制信号为 而调相波则可以看成调制信号为而调相波则可以看成调制信号为 的调频的调频 波波

25、. .这种关系为间接调频方法奠定了理论基础这种关系为间接调频方法奠定了理论基础( (下节详下节详 细分析细分析) )。t0foofdt) t (KtcosV) t (vat0dt) t (vdt) t (dv的调相波，的调相波， 根据前述分析可知，当调制信号频率根据前述分析可知，当调制信号频率F F发生变化时，调发生变化时，调频波的调制指数频波的调制指数m mf f与与F F成反比变化，其频宽宽度基本不变，成反比变化，其频宽宽度基本不变，故称恒带调制，其频谱宽度如图故称恒带调制，其频谱宽度如图8-6(a)8-6(a)所示。而当调制信所示。而当调制信号频率号频率F F变化时，调相波的调制指数变化

26、时，调相波的调制指数m mp p与与F F无关，其频带宽度无关，其频带宽度随调制频率随调制频率F F变化，其频谱图如图变化，其频谱图如图8-6(b)8-6(b)所示。所示。调 频 信 号 频 谱F=1kHzmf =122(mf+1)F =26kHzF=2kHzmf =628kHzf fF=4kHzmf =3(a)2(mf+1)F =32kHz调 相 信 号 频 谱F=1kHzmp =122(mf+1)F =26kHzF=2kHzmp =12fF=4kHzmp =12(b)2(mp+1)F =104kHzf52kHz图图8-6 8-6 调制频率不同时调制频率不同时FMFM及及PMPM信号的频谱信

27、号的频谱一、实现调频的方法和基本原理一、实现调频的方法和基本原理 频率调制是对调制信号频谱进行非线性频率变换，而频率调制是对调制信号频谱进行非线性频率变换，而不是线性搬移，因而不能简单地用乘法器和滤波器来实现。不是线性搬移，因而不能简单地用乘法器和滤波器来实现。实现调频的方法分为两大类：直接调频法和间接调频法。实现调频的方法分为两大类：直接调频法和间接调频法。 1. 1. 直接调频法直接调频法 用调制信号直接控制振荡器的瞬时频率变化的方法称用调制信号直接控制振荡器的瞬时频率变化的方法称为直接调频法。如果受控振荡器是产生正弦波的为直接调频法。如果受控振荡器是产生正弦波的LCLC振荡器，振荡器，则

28、振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。将受到调则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。将受到调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制信号的规律变化，实现直接调频。率按调制信号的规律变化，实现直接调频。 2. 间接调频法间接调频法 间接调频实现的原理框图如图间接调频实现的原理框图如图8-78-7所示。所示。 载波振荡器缓冲级调频波输出调相器积分器调制信号图图8-7 8-7 借助于调相器得到调频波借助于调相器得到调频波 无论是直接调频，还是间接调频，其主要技术要求是：无论是直接调频，还是间接调频，其主要技术要求是： 频偏尽量

29、大，并且与调制信号保持良好的线性关系；频偏尽量大，并且与调制信号保持良好的线性关系； 中心频率的稳定性尽量高；中心频率的稳定性尽量高； 寄生调幅尽量小；寄生调幅尽量小； 调制灵敏度尽量高。调制灵敏度尽量高。 其中频偏增大与调制线性度之间是矛盾的。其中频偏增大与调制线性度之间是矛盾的。1. 1. 基本工作原理和定量分析基本工作原理和定量分析 变容二极管是利用半导体变容二极管是利用半导体PNPN结的结电容随反向电压变结的结电容随反向电压变化这一特性而制成的一种半导体二极管。它是一种电压控化这一特性而制成的一种半导体二极管。它是一种电压控制可变电抗元件。制可变电抗元件。 结电容结电容CjCj与反向电

30、压与反向电压v vR R存在如下关系：存在如下关系：DR0jjV1CCvvRvROOOCjCoCjCjo(c)(a)(b)VVtt用调制信号控制变容二极管结电容用调制信号控制变容二极管结电容 把受到调制信号控制的变容二极把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，如图管接入载波振荡器的振荡回路，如图8-108-10所示，则振荡频率亦受到调制信所示，则振荡频率亦受到调制信号的控制。适当选择变容二极管的特号的控制。适当选择变容二极管的特性和工作状态，可以使振荡频率的变性和工作状态，可以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关系。这化近似地与调制信号成线性关系。这样就实现了调频。样就实现

31、了调频。CjL1C1Cc图图8-10 8-10 VCCDL2C1L1CcC+Vva(t)图图8-9 8-9 变容二极管调频电路变容二极管调频电路 在图在图8-98-9中，虚线左边是典型的正中，虚线左边是典型的正弦波振荡器，右边是变容管电路。加到弦波振荡器，右边是变容管电路。加到变容管上的反向偏压为变容管上的反向偏压为v vR R=V=VCCCCV+V+v v (t)=V(t)=V0 0+ +v v (t)(t) (8-31) 式中，式中，V V0 0 = V= VCCCCVV是反向直流偏压。是反向直流偏压。 图中，图中， 是变容管与是变容管与L1C1L1C1回路之间的耦合电容，同时回路之间的耦

32、合电容，同时起到隔直流的作用；起到隔直流的作用；C C 为对调制信号的旁路电容；为对调制信号的旁路电容；L2L2是高是高频扼流圈，但让调制信号通过。频扼流圈，但让调制信号通过。cc图中图中 0cc0ccCC1C) tcosm1 (CC1CCC) t (C(8-32) 经整理可得经整理可得 C(t)C(t) c c0 0 (m, (m, ) ) (8-33) 式中式中P P为变容二极管与振荡回路之间的接入系数，为变容二极管与振荡回路之间的接入系数， m=V m=V/ V/ V+ V+ V0 0 为调制深度为调制深度. .2PCjL1C1Cc根据频率稳定度的概念可知，当根据频率稳定度的概念可知，当

33、f0 图图8-24 相位鉴频器矢量图相位鉴频器矢量图VD2V12VD190+Vab2Vab2finf0VabC1L1M+C2L2cbbaD1D2R2R1C3C4a+V12C5L3V12+若将若将VaVa b b 与频移与频移 f f之间的关系画成曲线，便得到如图之间的关系画成曲线，便得到如图8-258-25所示所示的的S S形鉴频特性曲线。形鉴频特性曲线。 vf+fmfmofm+fmvfo(a) 正极性鉴频曲线正极性鉴频曲线 (b) 负极性鉴频曲线负极性鉴频曲线图图8-25 图图(a)(a)为正极性鉴频曲线，鉴频跨导为正极性鉴频曲线，鉴频跨导S S0 0。若次级线圈的同名端。若次级线圈的同名端

34、相反，则为负极性鉴频，鉴频跨导相反，则为负极性鉴频，鉴频跨导S S0 0，如图，如图(b)(b)所示。所示。其矢量图读者可自行画出。其矢量图读者可自行画出。abV 三、比例鉴频器三、比例鉴频器 图图8-268-26是比例鉴频器的原理电路是比例鉴频器的原理电路 + L1 C2 V2 Vab V12 Vo RL V12 C1 C5 a b D2 D1 C3 C4 M N R1 R2 C6 a b M L2 c L3 图图8-26)VV1V2V(21)VV(K212D1Dbaba1D2D0Ov 分析表明，对于单音调频波分析表明，对于单音调频波( (假定干扰也是单频信号假定干扰也是单频信号) )而言，

35、而言，解调的输出电压信噪比为解调的输出电压信噪比为(SNR)(SNR)FM FM nsfnsVVmFfVV(8-55)式中，式中， 为接收机输入端信噪比，为接收机输入端信噪比，VsVs和和VnVn分别表示信号与干扰电分别表示信号与干扰电压的幅值；压的幅值； f f为频偏；为频偏； F F为调制信号频率；为调制信号频率；m mf f为调频指数。为调频指数。一般宽带调频系数一般宽带调频系数m mf f 总是大于总是大于1 1的，因而调频接收机信噪比与的，因而调频接收机信噪比与输入端相比是有所提高的。输入端相比是有所提高的。nsVV 对于调幅接收机而言，检波输出电压信噪比为对于调幅接收机而言，检波输

36、出电压信噪比为 (SNR)(SNR)AMAM nsaVVm(8-56)当当m ma a=1=1时，输出端信噪比与输入信噪比相等，这是调幅接时，输出端信噪比与输入信噪比相等，这是调幅接收最好的情况。而通过收最好的情况。而通过m ma a11，则结果要差些。，则结果要差些。鉴频器输出噪声频谱fminfmax噪声功率谱噪声电压谱F图图8-27 鉴频器输出噪声频谱鉴频器输出噪声频谱1. 预加重网络预加重网络 调频噪声频谱呈三角形，即与调制信号频率调频噪声频谱呈三角形，即与调制信号频率F F成正比。与此成正比。与此相对应，可将信号电压做类似处理，要求预加重网络的传输函相对应，可将信号电压做类似处理，要求

37、预加重网络的传输函数应满足数应满足 22 F F，这对应于一个微分电路。但考虑到对，这对应于一个微分电路。但考虑到对信号的低端不应加重，一般采用的预加重网络及其传输特性分信号的低端不应加重，一般采用的预加重网络及其传输特性分别如图别如图8-28(a)8-28(a)、(b)(b)所示所示. .至解调器C1.2kR2调制信号R17.5k0.010F1F2F|H(j2F)/dB6dB/倍频程)F2 j (H图图8-28 预加重网络预加重网络图中图中 CR21F11RC21F2( (式中式中R=R1/R2)R=R1/R2) 对于调频广播发射机中的预加重网络参数对于调频广播发射机中的预加重网络参数C C

38、、R1R1、R2R2的的选择，常使，选择，常使，F2=15kHzF2=15kHz，此时，此时R R1 1C=75C=75 s s。2. 去加重网络去加重网络 去加重网络及其频响特性见图去加重网络及其频响特性见图8-29(a)8-29(a)、(b)(b)，去加重网络，去加重网络应具有与预加重网络相反的网络特征。因而应使应具有与预加重网络相反的网络特征。因而应使 1/21/2 F F，可见，去加重网络相当于一个积分电路。在广播调频接收机中，可见，去加重网络相当于一个积分电路。在广播调频接收机中，去加重网络参数去加重网络参数R R、C C的选择应使，的选择应使，F2=15kHzF2=15kHz，此时，此时R R1 1C=75C=75 s s。) F2 j (H输出鉴频器输出的解调信号R7.5k0F1F2FH(j2F)/dB6dB/倍频程C0.01图图8-29 去加重网络去加重网络Ffm