通信電路原理：第6章 調(diào)制與解調(diào)5

1、笫6章 調(diào)制與解調(diào)6.1 幅度調(diào)制6.2 角度調(diào)制 6.2.3 實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制的方法與電路 6.2.4 調(diào)頻波的解調(diào)方法與電路6.3 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制 6.3.1 數(shù)字調(diào)制的基本形式 6.3.2 數(shù)字相位調(diào)制6.4 自動(dòng)頻率控制（AFC）16.2.4 調(diào)頻波的解調(diào)方法與電路6.2.3 實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制的方法與電路6.2.3.1 實(shí)現(xiàn)方法6.2.3.2 調(diào)頻電路的技術(shù)指標(biāo)6.2.3.3 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路6.2.3.4 間接調(diào)頻6.2.4.1 解調(diào)方法6.2.4.2 頻率解調(diào)器的技術(shù)指標(biāo)6.2.4.3 頻率解調(diào)器電路1、斜率鑒頻電路2、正交鑒頻電路3、相位鑒頻器1、利用鎖相環(huán)路實(shí)現(xiàn)解調(diào)2、利用調(diào)頻波

2、的過(guò)零信息實(shí)現(xiàn)解調(diào)3、將調(diào)頻波變換為調(diào)相 -調(diào)頻波,然后用相位檢波器解調(diào)4、將調(diào)頻波變換為調(diào)幅 -調(diào)頻波,然后用幅度檢波器解調(diào)6.2.1 角度調(diào)制的基本概念6.2.2 頻率調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)角度調(diào)制小結(jié)26.3 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制如果調(diào)制信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)，則稱為是數(shù)字調(diào)制；數(shù)字調(diào)制中也有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相之分，被分別稱為 幅移鍵控（ASK） 頻移鍵控（FSK） 相移鍵控（PSK）調(diào)制器數(shù)字基帶信號(hào)載波已調(diào)信號(hào)6.3.1 數(shù)字調(diào)制的基本形式32ASK信號(hào)可以用模擬電路和數(shù)字鍵控方法產(chǎn)生SASK(t) SD(t)tt1 0 1 1 0 SD(t)SASK(t) SD(t) cosctSASK(t)4數(shù)字鍵

3、控法FSK調(diào)制原理框圖t1 0 1 1 0 SD(t)tSFSK(t)倒相器控制門振蕩器振蕩器相加器控制門f1f2SD(t)SFSK(t)52PSK信號(hào)可以用模擬電路和數(shù)字鍵控方法產(chǎn)生2PSKS (t)乘法器(a)SD (t)(b)移相0pS2PSKS (t)SD(t)載波2PSK 0 1 0 0 1SD (t)66.3.2.1 數(shù)字調(diào)相信號(hào)的特點(diǎn)及產(chǎn)生用基帶數(shù)字信號(hào)對(duì)載波相位進(jìn)行控制是調(diào)相技術(shù)的典型應(yīng)用，是數(shù)字通信中一種非常重要的調(diào)制方式；6.3.2 數(shù)字相位調(diào)制數(shù)字調(diào)相分為絕對(duì)調(diào)相和相對(duì)調(diào)相兩種；以未調(diào)載波的相位作為本碼元相位基準(zhǔn)的調(diào)制方法，稱為絕對(duì)調(diào)相；其示意圖如下圖所示。以相鄰的前一個(gè)

4、碼元的載波相位為基準(zhǔn)來(lái)確定本碼元相位的調(diào)制方法，稱為相對(duì)調(diào)相；其示意圖如下圖所示2PSK信號(hào)可以用模擬電路和數(shù)字鍵控方法產(chǎn)生2PSKS (t)乘法器(a)SD (t)(b)移相0pS2PSKS (t)SD(t)76.3.2.2 兩相調(diào)相信號(hào)的解調(diào)帶通濾波器低通濾波器2PSK信號(hào)數(shù)字基帶信號(hào)本地載波載波恢復(fù)本地載波2PSK信號(hào)相乘得：調(diào)相信號(hào)的解調(diào)必須用同步解調(diào)方式：8低通輸出得：t2PSK信號(hào)t乘法器輸出t本地載波tVD (t)6.3.2.2 兩相調(diào)相信號(hào)的解調(diào)（續(xù)1）帶通濾波器低通濾波器2PSK信號(hào)數(shù)字基帶信號(hào)本地載波載波恢復(fù)9解調(diào)過(guò)程因此也可能出現(xiàn)兩種情況：本地載波與信號(hào)中載波同頻同相，所

5、得的解調(diào)信號(hào)是正確的；本地載波與信號(hào)中載波相位差為，故使解調(diào)信號(hào)中碼元的取值與調(diào)制信號(hào)中碼元的取值相反。數(shù)字調(diào)相信號(hào)相干解調(diào)的關(guān)鍵問(wèn)題是本地載波的建立。通常是將調(diào)相波進(jìn)行全波整流，然后從整流信號(hào)中提取出2fc 分量，再分頻，以得到頻率fc 的本地載波信號(hào)。由分頻得到的頻率為fc 分量的初相位是不確定的（ 0或 相位），這就是絕對(duì)調(diào)相存在的相位模糊問(wèn)題。6.3.2.2 兩相調(diào)相信號(hào)的解調(diào)（續(xù)2）兩相調(diào)相信號(hào)解調(diào)的討論：106.3.2.2 兩相調(diào)相信號(hào)的解調(diào)（續(xù)3）絕對(duì)調(diào)相解調(diào)過(guò)程的兩種情況t2PSK信號(hào)t乘法器輸出t本地載波tVD (t)Vc (t)Vpm (t)0 1 0 0 1 1解決相位模

6、糊問(wèn)題的有效辦法是利用相對(duì)碼。11自動(dòng)增益控制（AGC）電路 反饋控制系統(tǒng)的作用，是通過(guò)自身的調(diào)節(jié)，使輸出量與輸入量之間接近或恢復(fù)到預(yù)定的關(guān)系。比較器可控增益放大器直流放大器檢波器在輸入信號(hào)幅度變化很大的情況下，使輸出信號(hào)幅度保持恒定或僅在較小范圍內(nèi)變化的一種自動(dòng)控制電路。自動(dòng)頻率控制（AFC）電路差頻放大器限幅鑒頻器壓控振蕩器放大器混頻器一種頻率自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制的是信號(hào)的頻率；自動(dòng)相位控制（APC）電路，又叫鎖相環(huán)路（ Phase Locked Loop，簡(jiǎn)稱PLL）一種相位自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制的是信號(hào)的相位。鑒相器壓控振蕩器環(huán)路濾波器6.4 自動(dòng)頻率控制（AFC）1. 通信系統(tǒng)中三種反饋控

7、制系統(tǒng)：126.4 自動(dòng)頻率控制（續(xù)1）2. AFC的電路方框圖：頻率比較器LPF可控頻率電路136.4 自動(dòng)頻率控制（AFC）（續(xù)2）3. AFC電路的分析方法： 為了分析AFC電路的基本特性，通常采用兩種方法，即分析法和圖解法。 分析法是建立在AFC電路中各部件具有線性特性的基礎(chǔ)上，因而它只在一定的范圍內(nèi)適用。但分析法可以得出描述AFC電路特性的數(shù)學(xué)表示式，因而易于看出各部件性能對(duì)AFC電路特性的影響。用分析法分析AFC電路的線性特性，包括跟蹤特性、頻率特性和穩(wěn)定性等。其分析過(guò)程與鎖相環(huán)路類似。 圖解法可以考慮各部件的實(shí)例特性，對(duì)AFC電路進(jìn)行大范圍工作狀態(tài)的分析。但這種方法僅適用于比較簡(jiǎn)

8、單的電路。146.4 自動(dòng)頻率控制（AFC）（續(xù)3）4. AFC電路的圖解分析方法：下面討論無(wú)濾波器AFC電路的工作情況：頻率比較器可控頻率電路上面的兩個(gè)特性曲線圖將改畫成下面的兩個(gè)圖；用圖解法求聯(lián)立解時(shí)，將兩個(gè)特性曲線圖畫在同一坐標(biāo)圖上。156.4 自動(dòng)頻率控制（AFC）（續(xù)4）兩個(gè)特性曲線的交點(diǎn)M為其解為了減小穩(wěn)態(tài)頻差，可以改變曲線的斜率。166.4 自動(dòng)頻率控制（AFC）（續(xù)5）5. AFC電路的應(yīng)用：混頻器中頻放大器解調(diào)器壓控 振蕩器鑒頻器混頻器中頻放大器鑒頻器壓控 振蕩器低通濾波器 輸出信號(hào) 接收信號(hào) 輸出信號(hào) 接收信號(hào) 調(diào)幅接收機(jī)AFC電路方框圖：本地振蕩頻率發(fā)生正偏離；中頻放大器頻率也發(fā)生正偏離；鑒頻器輸出電壓降低VCO頻率；中頻頻率偏離的數(shù)值減少。調(diào)頻接收機(jī)AFC電路方框圖：調(diào)頻接收機(jī)的鑒頻器也是 AFC電路；鑒頻器輸出信號(hào)經(jīng)低通濾波器分離；低通濾波器輸出電壓改變VCO頻率；中頻頻率偏離的數(shù)值減少。17絕對(duì)調(diào)相信號(hào)