2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 1
笫 6章 调制与解调
6.1 幅度调制
6.2 角度调制
6.2.4 调频波的解调方法与电路
6.2.4.1 解调方法
6.2.4.2 频率解调器的技术指标
6.2.4.3 频率解调器电路
6.2.4.4 与频率解调器配合使用的限幅器
6.2.5 数字信号的相位调制
6.2.5.1 数字调相信号的特点
6.2.5.2 两相调相信号的解调
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6.2.4 调频波的解调方法与电路
6.2.4.1 解调方法
1、利用锁相环路实现解调。 有关这种解调方法的内容将在第 7章锁相环路中讨论。
2、利用调频波的过零信息实现解调。 因为调频波的频率是随调制信号变化的，所以它们在相同的时间间隔内过零点的数目将不同。当瞬时频率高时，过零点的数目就多，瞬时频率低时，过零点的数目就少。（讲义下册 P59 图 6.2.15）利用调频波的这个特点，可以实现解调。例如 BE1调制度测量仪。
（讲义下册 P59）
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6.2.4.1 解调方法（ 续 1）
3、将调频波变换为调相 ─调频波，使相位的变化与瞬时频率的变化成正比，然后用相位检波器解调，即可得到所需信号。
这种方法的方框图如下图所示。
为了实现调频波到调相 ──调频波的变换，通常是用将调频波延时 时间的方法。
0t?在 满足一定条件时，可以得到相位变化与瞬时频率变化成正比的调相 ─调频波。0t
对于由单频余弦信号 对载波调频所得到的调频信号将其延时 后可表示为：
0t
tVtv mf c o s)(
)](s i n)(c o s [)( 000 ttmttttv FcFM
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6.2.4.1 解调方法（ 续 2）
如果 的值较小，使得,
0t?
1c o s,s in 000 ttt
则上式可简化为：
)]c o ss i nc o s [)( 000 ttmttmtttv FcFcFM
可以看出，这是一个调相 -调频波。
其中 为原调频信号的相角； tmt
Fc s in?
而 则为一附加相位,该附加相位与调制信号成正比 。因此，这个附加相位部分包含了调制信号的信息。
ttmt Fc cos00?
该式表明，调频波延时 后，得到一个调相 -调频波。
0t
这里需要注意，这个结果是在假定 较小的情况下得到的，
通常取,即要求延时 。
0t?
)(2.00 ra dt
/2.00t
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6.2.4.1 解调方法（ 续 3）
4、将等幅调频波变换为幅度变化与频率变化成正比的调幅 -调频波 。因为调频波的频率变化与调制信号成正比,所以变换后信号的幅度变化也与调制信号成正比。然后用幅度解调器解调，即可得到所需信号。 这种方法的方框图如下图所示。 （讲义下册 P60）
])(c o s [)( 0
0
dvKtVtv ftFccmFM
为了实现调频波到调幅 ─调频波的变换，可以采用将调频波
对时间域微分（差分）的办法；（相位鉴频器）
对频率域微分（差分）的办法。 （双失谐回路鉴频器）
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6.2.4.2 频率解调器的技术指标通常将频率解调器称为频率检波器或 鉴频器 。它的主要特性是 鉴频特性（ S曲线 ） 。
DV
cf
0
DBW
DV?
f?
f
衡量鉴频特性的主要指标有：
1、灵敏度 。鉴频器鉴频特性的灵敏度通常用 处鉴频特性的斜率定义，即 cf
fVS DD /
鉴频灵敏度的单位为 V/Hz。
2、线性范围 。线性范围是指鉴频特性近似为直线的范围，
如图 所示。这个范围应该大于调频信号最大频偏的两倍。 D
BW
3、非线性失真 。由于鉴频特性不是理想直线而使解调信号产生的失真称为鉴频器的非线性失真。
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6.2.4.3 频率解调器电路,1、双失谐回路鉴频器这种鉴频器是利用对调频波中心频率失谐的 LC回路,将调频波变换为调幅 ─调频波,然后用二极管峰值包络检波器进行幅度检波完成频率解调的。
1R 2 R 2C1L 1C
D
)(tiFM
)(tvD
（讲义下册 P62）
图中,,构成谐振回路，实现调频波到调幅 ──调频波的变换。
1R 1L 1C
D、,构成二极管峰值包络检波器，完成幅度检波。
2 R 2C
假定调频波的中心频率,偏离谐振回路的谐振频
cc f 2?率,且,并假定调频波的频偏较小，
00 2 f 0ffc?在瞬时频率变化范围内，谐振回路的幅频与相频特性可分别 用直线近似。 下面定性说明。（讲义下册 P63）
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1、双失谐回路鉴频器（ 续 1）
定性说明：
0 f t0
'Dv
t
cf
0f )(t
F?
)(tvD
为了扩大单失谐回路鉴频器鉴频特性线性工作范围和灵敏度，
可使用两个单失谐回路鉴频器的组合,如 下图 所示。
其中回路 1的谐振频率,回路 II的谐振频率
（ 为调频信号中心频率）,。c
ff?01 cff?02
cf 0201 ffff cc
两谐振回路的特性曲线相同，仅谐振频率不同，并将两个鉴频器的输出之差作为总的输出,即 。
21 DDD vvv
（讲义下册 P65）
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1、双失谐回路鉴频器（ 续 2）
D C
C
R
R
D
)(tvFM
0
)(tvD
f
Dv
1Dv
2Dv
（讲义下册 P66）
cf01f 02f
返回一 返回二
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2、利用相位解调器的鉴频器
前已说明，将调频波延时,当 满足一定条件时，可以得到相位变化规律与调制信号变化规律基本相同的调相波。 0t 0t
下面分析 相乘过程 。
检测出这个相位变化就可获得解调信号。一种相位检测方法是 将调频信号与其延时后的信号相乘,其方框图如上图所示。
这种方案多用于集成电路鉴频器中。
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2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 1）
若调频波为 — 单频余弦信号调制的信号，表示为：
]s i nc o s [)( tmtVtv FccmFM
延时 后的调频波可表示为：
0t
)](s i n)(c o s [)( 000 ttmttVttv FccmFM
若,将调频信号与其延时后的信号相乘 可得： /2.0
0t
]c os)s i n(2c os [
2
1
)c osc os (
2
1
]c oss i nc os [
]s i nc os [
)()()(
00
2
00
2
00
2
00
ttmttmtV
ttmtV
ttmttmt
tmtV
ttvtvtv
FcFccm
Fccm
FcFc
Fccm
FMFM
返回
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2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 2）
上式 表明，相乘结果包括两部分，第一部分为调制信号的余弦函数。第二部分为一在 处的调频调相波，它将被低通滤波器滤除，所以，仅第一部分信号被输出，即,c?2
)]c o ss i n ()s i n (
)c o sc o s ()[ c o s (
2
1
)c o sc o s ()(
00
00
2
00
2
ttmt
ttmtV
ttmtVtv
Fc
Fccm
FccmD
假定,这个假定可以在具体电路中实现，并假定,则上式可近似为：
2/0tc
2.00 tm F
ttmVtv FcmD c o s21)( 02
该式表明，当满足,和 时，
这种鉴频方法可以得到与调制信号成正比的解调信号。鉴频器中所用延时电路可用耦合回路和失谐回路实现。
2/0tc /2.00t Fmt /2.00
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2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 3）
图 6.2.27所示为利用相位解调器的鉴频器的具体电路例子。其中,构成相乘器电路，从 和 基极输入未延时调频波，经,C,R和 L构成的延时电路延时后的调频波，
经射极输出器 和 耦合至相乘器 的基极。
相乘输出经,构成的低通滤波器滤除高频分量，
从而得到解调输出。
71 ~ TT 5T 7T
1C
8T 9T 41 ~ TT
8R 2C
（讲义下册 P69）
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2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 4）
1R
2R
3R 7T
1T 2T 3T 4T
5T 6T
CCV
)(tvFM
)(tvFM
R
L
C
8T 9T
4R
5R
6R
7R
8R
1C
1C
2C
)(tvD
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3、相位鉴频器
（ 1）工作过程
用延时电路将等幅调频波变换为等幅调相 ─调频波 。
用相加电路将调频信号与其延时后的信号相加，
将等幅调相 ─调频波变换为调幅 ─调相 ─调频波 。
然后用幅度解调器解调，即可得到所需信号。
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3、相位鉴频器（ 续 ）
（ 2）电路定性说明
1 R
2 R
1 C
0 C
2 C
3 C
4 C
1L
2 L 3 L
1 D
2 D
M
1
V
2
V
3
V
1OV
2OV
OV
)( cf )(
1f
)( 2f
A
B
C O
是等幅调频波。 。1?V cfff 21
是用耦合延时电路将等幅调频波变换为调相 ─调频波。2?V
加在二极管上的电压是用相加电路将等幅调频波与其延时后的调相 ─调频波信号相加，变换为调幅 ─调相 ─调频波 。
然后用幅度解调器解调，即可得到所需输出电压。
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6.2.4.4 与频率解调器配合使用的限幅器
由于调频信号传输过程中,信号通道的频率特性不理想及外界干扰和内部噪声的影响,在鉴频器输入端调频信号的振幅可能发生变化，从而使鉴频器的输出产生附加干扰，以致不能准确解调。为此，在鉴频器前常常接入限幅器。
调频信号是一种类似高频正弦形的信号，高频正弦信号限幅器基本原理与脉冲限幅器类似，但为得到等幅的正弦波，应采用双向限幅器,在限幅器后接带通滤波器以滤除高次谐波。
在实际电路中，常用差分放大构成限幅器。这种电路的优点是易于实现集成化，且电路简单，限幅电平较低。
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6.2.5 数字信号的相位调制用 基带 数字信号对载波相位进行控制是调相技术的典型应用，
是数字通信中一种非常重要的调制方式。
数字信号调相也称“相位键控”，简记为 PSK。
在本节中，以两相调相为例，说明数字调相的基本问题。
6.2.5.1 数字调相信号的特点
数字调相分为绝对调相和相对调相两种。
以未调载波的相位作为基准的调制，称为绝对调相。
两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅。
（讲义下册 P79）
相对调相就是各码元的载波相位，不是以未调载波相位为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 19
6.2.5.1 数字调相信号的特点（ 续 1）
（讲义下册 P79）?两相绝对调相信号波形图
1 1 0 1 0 0 1 1 0
未调载波基带数字信号绝对调相信号
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 20
6.2.5.1 数字调相信号的特点（ 续 2）
相对调相就是各码元的载波相位，不是以未调载波相位为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定。
欲得两相相对调相信号，常用的办法是先经码变换器将输入的二进制码变换为相对码，然后用这个相对码做调制信号进行抑制载波调幅，就可得到两相相对调相。
例如：当码元为,1”时，它的载波相位取与前一个码元的载波相位相同，而当码元为,0”时，它的载波相位取与前一个码元的载波相位差。其示意图如下图所示。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 21
6.2.5.1 数字调相信号的特点（ 续 3）
（讲义下册 P80）?两相相对调相信号波形图
1 0 11 0 10 0 0
基带数字信号未调载波相对调相信号
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 22
6.2.5.2 两相调相信号的解调
数字调相信号的解调通常采用相干解调。
两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅信号，故它可以表示为：
k
skccmpm kTtgatVtv )(s i n)(?
其中,为基带数字序列的表示式 。?
k
sk kTtga )(
p
p
a k
11
1
概率为概率为为码元持续时间； g ( ) 表示码元波形函数 。
sT
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6.2.5.2 两相调相信号的解调（ 续 1）
)(tvpm )(' tv
c
k
csk
cmcm
k
sk
cmcm
k
skccmcmcpm
tkTtga
VV
kTtga
VV
kTtgatVVtvtv
2c os)(
2
)(
2
)(s i n)()(
'
'
2''
c?2
令接收端产生的本地载波（这里假定它与调相信号的载波信号同频同相）为：
将调相信号 与地载波信号 相乘，得：
tVtv ccmc?s in)( ''?
用滤波器滤除上式中第二项位于 附近的分量，
即可得到解调输出信号：
k
sk
cmcm
D kTtga
VVtv )(
2
)(
'
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 24
6.2.5.2 两相调相信号的解调（ 续 2）
上述解调过程的示意图如下图所示。（讲义下册 P81）
1 0 1 1 1 10 0 0
)(tvpm
)(' tvc
绝对调相实线虚线?
0
)()( ' tvtv cpm
)(tvD
1 0 1 1 0 1 0 0 1
返回基带数字信号
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 25
6.2.5.2 两相调相信号的解调（ 续 3）
讨论：
与调幅信号的相干解调一样,调相信号相干解调的关键问题是本地载波的建立问题。 通常方法是将调相波进行全波整流，
然后从整流信号中提取出 分量，再对其进行分频，以得到频率 的本地载波信号。 cf2
cf
（讲义下册 P81）
由分频得到的频率为 分量的初相位是不确定的,它可以是零相位，也可以是 相位。 这就是恢复载波的 0,
模糊度问题。?
cf
解调过程也可能出现两种情况,一是本地载波与信号中载波同频同相，所得的解调信号是正确的；一是本地载波与信号中载波相位差为,故使解调信号中码元的取值与调制信号中码元的取值相反。
解决恢复载波的模糊度问题的有效办法是利用相对码 。
则可在解调器后利用相应的码变换器 （模 2和） 消除本地载波相位不确定性的影响。实用数字调相系统均采用相对调相。
上图
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 26
调频与鉴频小结一、调 角 波的性质：
1、基本定义：数学表示式；瞬时频率；瞬时相位；最大频移；最大相移（ ）。
Fm
2、频谱结构：
包含载波频率分量，还包含无穷多个旁频分量，各旁频分量之间的距离是调制信号角频率?,各频率分量的幅度由贝塞尔函数 决定。)(
Fn mJ
调频波的频谱结构与调制指数 关系密切。
愈大，则具有一定幅度的旁频数目愈多，这是调频波频谱的主要特点。
Fm Fm
对于某些 值，载频分量或旁频分量的幅度是零。
Fm
频率调制是一种非线性过程,又称为非线性调制 。
各频率分量间的功率分配：调制先后总功率为常数。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 27
调频与鉴频小结（ 续 1）
3、频带：
忽略了小于 0.1的分量（集中 98-99%的功率）：
)(2)1(21.0 FfFmBW mF
理论上说是无穷宽的；是近似有限的。
窄带调频（ ）：1
Fm FBW 21.0?
宽带调频（恒定带宽调频）：
mfBW 21.0
二、调频波的产生：
1、变容二极管直接调频电路：电路简单；工作频率高；易于获得较大的频偏；中心频率有偏移。
2、晶体直接调频电路：频偏小，但中心频率稳定度高。
3、间接调频：载波中心频率稳定度较好。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 28
调频与鉴频小结（ 续 2）
三、调频波的解调：
1、四种解调方法：
利用锁相环路实现解调。
利用调频波的过零信息实现解调。
将调频波变换为调相 ─调频波，用相位检波器解调。
将等幅调频波变为调幅 -调频波，用幅度解调器解调
。2、五种鉴频电路：
双失谐回路鉴频器：振幅鉴频器。
集成电路正交鉴频器。
相位鉴频器。
BE1调制度测量仪鉴频电路。
锁相环鉴频电路。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 29
举例下 图（ A） 所示为中频放大器和相位鉴频器的级联电路
。耦合线圈的同名端如图所示。
耦合电路初次级调谐正确后,S曲线如图（ B） 所示
。请写出鉴频器输出电压的表示式。
2．若次级线圈的同名端由上端为下端,S曲线如何变化？
3．若耦合电路初次级调谐不正确（即初次级失谐），
S曲线如何变化？
1．若输入电压为
Vi（ t） =3cos[2107t+0.5sin（103t） ]（ v）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 30
举例（ 续 ）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 31
习题十七,6-24，举例思考题,请比较标准调幅波与调频波的主要区别。
（调制指数,波形，频谱结构，功率分配，抗干扰能力 。）
笫 6章 调制与解调
6.1 幅度调制
6.2 角度调制
6.2.4 调频波的解调方法与电路
6.2.4.1 解调方法
6.2.4.2 频率解调器的技术指标
6.2.4.3 频率解调器电路
6.2.4.4 与频率解调器配合使用的限幅器
6.2.5 数字信号的相位调制
6.2.5.1 数字调相信号的特点
6.2.5.2 两相调相信号的解调
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 2
6.2.4 调频波的解调方法与电路
6.2.4.1 解调方法
1、利用锁相环路实现解调。 有关这种解调方法的内容将在第 7章锁相环路中讨论。
2、利用调频波的过零信息实现解调。 因为调频波的频率是随调制信号变化的，所以它们在相同的时间间隔内过零点的数目将不同。当瞬时频率高时，过零点的数目就多，瞬时频率低时，过零点的数目就少。（讲义下册 P59 图 6.2.15）利用调频波的这个特点，可以实现解调。例如 BE1调制度测量仪。
（讲义下册 P59）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 3
6.2.4.1 解调方法（ 续 1）
3、将调频波变换为调相 ─调频波，使相位的变化与瞬时频率的变化成正比，然后用相位检波器解调，即可得到所需信号。
这种方法的方框图如下图所示。
为了实现调频波到调相 ──调频波的变换，通常是用将调频波延时 时间的方法。
0t?在 满足一定条件时，可以得到相位变化与瞬时频率变化成正比的调相 ─调频波。0t
对于由单频余弦信号 对载波调频所得到的调频信号将其延时 后可表示为：
0t
tVtv mf c o s)(
)](s i n)(c o s [)( 000 ttmttttv FcFM
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 4
6.2.4.1 解调方法（ 续 2）
如果 的值较小，使得,
0t?
1c o s,s in 000 ttt
则上式可简化为：
)]c o ss i nc o s [)( 000 ttmttmtttv FcFcFM
可以看出，这是一个调相 -调频波。
其中 为原调频信号的相角； tmt
Fc s in?
而 则为一附加相位,该附加相位与调制信号成正比 。因此，这个附加相位部分包含了调制信号的信息。
ttmt Fc cos00?
该式表明，调频波延时 后，得到一个调相 -调频波。
0t
这里需要注意，这个结果是在假定 较小的情况下得到的，
通常取,即要求延时 。
0t?
)(2.00 ra dt
/2.00t
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 5
6.2.4.1 解调方法（ 续 3）
4、将等幅调频波变换为幅度变化与频率变化成正比的调幅 -调频波 。因为调频波的频率变化与调制信号成正比,所以变换后信号的幅度变化也与调制信号成正比。然后用幅度解调器解调，即可得到所需信号。 这种方法的方框图如下图所示。 （讲义下册 P60）
])(c o s [)( 0
0
dvKtVtv ftFccmFM
为了实现调频波到调幅 ─调频波的变换，可以采用将调频波
对时间域微分（差分）的办法；（相位鉴频器）
对频率域微分（差分）的办法。 （双失谐回路鉴频器）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 6
6.2.4.2 频率解调器的技术指标通常将频率解调器称为频率检波器或 鉴频器 。它的主要特性是 鉴频特性（ S曲线 ） 。
DV
cf
0
DBW
DV?
f?
f
衡量鉴频特性的主要指标有：
1、灵敏度 。鉴频器鉴频特性的灵敏度通常用 处鉴频特性的斜率定义，即 cf
fVS DD /
鉴频灵敏度的单位为 V/Hz。
2、线性范围 。线性范围是指鉴频特性近似为直线的范围，
如图 所示。这个范围应该大于调频信号最大频偏的两倍。 D
BW
3、非线性失真 。由于鉴频特性不是理想直线而使解调信号产生的失真称为鉴频器的非线性失真。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 7
6.2.4.3 频率解调器电路,1、双失谐回路鉴频器这种鉴频器是利用对调频波中心频率失谐的 LC回路,将调频波变换为调幅 ─调频波,然后用二极管峰值包络检波器进行幅度检波完成频率解调的。
1R 2 R 2C1L 1C
D
)(tiFM
)(tvD
（讲义下册 P62）
图中,,构成谐振回路，实现调频波到调幅 ──调频波的变换。
1R 1L 1C
D、,构成二极管峰值包络检波器，完成幅度检波。
2 R 2C
假定调频波的中心频率,偏离谐振回路的谐振频
cc f 2?率,且,并假定调频波的频偏较小，
00 2 f 0ffc?在瞬时频率变化范围内，谐振回路的幅频与相频特性可分别 用直线近似。 下面定性说明。（讲义下册 P63）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 8
1、双失谐回路鉴频器（ 续 1）
定性说明：
0 f t0
'Dv
t
cf
0f )(t
F?
)(tvD
为了扩大单失谐回路鉴频器鉴频特性线性工作范围和灵敏度，
可使用两个单失谐回路鉴频器的组合,如 下图 所示。
其中回路 1的谐振频率,回路 II的谐振频率
（ 为调频信号中心频率）,。c
ff?01 cff?02
cf 0201 ffff cc
两谐振回路的特性曲线相同，仅谐振频率不同，并将两个鉴频器的输出之差作为总的输出,即 。
21 DDD vvv
（讲义下册 P65）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 9
1、双失谐回路鉴频器（ 续 2）
D C
C
R
R
D
)(tvFM
0
)(tvD
f
Dv
1Dv
2Dv
（讲义下册 P66）
cf01f 02f
返回一 返回二
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 10
2、利用相位解调器的鉴频器
前已说明，将调频波延时,当 满足一定条件时，可以得到相位变化规律与调制信号变化规律基本相同的调相波。 0t 0t
下面分析 相乘过程 。
检测出这个相位变化就可获得解调信号。一种相位检测方法是 将调频信号与其延时后的信号相乘,其方框图如上图所示。
这种方案多用于集成电路鉴频器中。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 11
2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 1）
若调频波为 — 单频余弦信号调制的信号，表示为：
]s i nc o s [)( tmtVtv FccmFM
延时 后的调频波可表示为：
0t
)](s i n)(c o s [)( 000 ttmttVttv FccmFM
若,将调频信号与其延时后的信号相乘 可得： /2.0
0t
]c os)s i n(2c os [
2
1
)c osc os (
2
1
]c oss i nc os [
]s i nc os [
)()()(
00
2
00
2
00
2
00
ttmttmtV
ttmtV
ttmttmt
tmtV
ttvtvtv
FcFccm
Fccm
FcFc
Fccm
FMFM
返回
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2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 2）
上式 表明，相乘结果包括两部分，第一部分为调制信号的余弦函数。第二部分为一在 处的调频调相波，它将被低通滤波器滤除，所以，仅第一部分信号被输出，即,c?2
)]c o ss i n ()s i n (
)c o sc o s ()[ c o s (
2
1
)c o sc o s ()(
00
00
2
00
2
ttmt
ttmtV
ttmtVtv
Fc
Fccm
FccmD
假定,这个假定可以在具体电路中实现，并假定,则上式可近似为：
2/0tc
2.00 tm F
ttmVtv FcmD c o s21)( 02
该式表明，当满足,和 时，
这种鉴频方法可以得到与调制信号成正比的解调信号。鉴频器中所用延时电路可用耦合回路和失谐回路实现。
2/0tc /2.00t Fmt /2.00
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2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 3）
图 6.2.27所示为利用相位解调器的鉴频器的具体电路例子。其中,构成相乘器电路，从 和 基极输入未延时调频波，经,C,R和 L构成的延时电路延时后的调频波，
经射极输出器 和 耦合至相乘器 的基极。
相乘输出经,构成的低通滤波器滤除高频分量，
从而得到解调输出。
71 ~ TT 5T 7T
1C
8T 9T 41 ~ TT
8R 2C
（讲义下册 P69）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 14
2、利用相位解调器的鉴频器（ 续 4）
1R
2R
3R 7T
1T 2T 3T 4T
5T 6T
CCV
)(tvFM
)(tvFM
R
L
C
8T 9T
4R
5R
6R
7R
8R
1C
1C
2C
)(tvD
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 15
3、相位鉴频器
（ 1）工作过程
用延时电路将等幅调频波变换为等幅调相 ─调频波 。
用相加电路将调频信号与其延时后的信号相加，
将等幅调相 ─调频波变换为调幅 ─调相 ─调频波 。
然后用幅度解调器解调，即可得到所需信号。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 16
3、相位鉴频器（ 续 ）
（ 2）电路定性说明
1 R
2 R
1 C
0 C
2 C
3 C
4 C
1L
2 L 3 L
1 D
2 D
M
1
V
2
V
3
V
1OV
2OV
OV
)( cf )(
1f
)( 2f
A
B
C O
是等幅调频波。 。1?V cfff 21
是用耦合延时电路将等幅调频波变换为调相 ─调频波。2?V
加在二极管上的电压是用相加电路将等幅调频波与其延时后的调相 ─调频波信号相加，变换为调幅 ─调相 ─调频波 。
然后用幅度解调器解调，即可得到所需输出电压。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 17
6.2.4.4 与频率解调器配合使用的限幅器
由于调频信号传输过程中,信号通道的频率特性不理想及外界干扰和内部噪声的影响,在鉴频器输入端调频信号的振幅可能发生变化，从而使鉴频器的输出产生附加干扰，以致不能准确解调。为此，在鉴频器前常常接入限幅器。
调频信号是一种类似高频正弦形的信号，高频正弦信号限幅器基本原理与脉冲限幅器类似，但为得到等幅的正弦波，应采用双向限幅器,在限幅器后接带通滤波器以滤除高次谐波。
在实际电路中，常用差分放大构成限幅器。这种电路的优点是易于实现集成化，且电路简单，限幅电平较低。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 18
6.2.5 数字信号的相位调制用 基带 数字信号对载波相位进行控制是调相技术的典型应用，
是数字通信中一种非常重要的调制方式。
数字信号调相也称“相位键控”，简记为 PSK。
在本节中，以两相调相为例，说明数字调相的基本问题。
6.2.5.1 数字调相信号的特点
数字调相分为绝对调相和相对调相两种。
以未调载波的相位作为基准的调制，称为绝对调相。
两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅。
（讲义下册 P79）
相对调相就是各码元的载波相位，不是以未调载波相位为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 19
6.2.5.1 数字调相信号的特点（ 续 1）
（讲义下册 P79）?两相绝对调相信号波形图
1 1 0 1 0 0 1 1 0
未调载波基带数字信号绝对调相信号
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 20
6.2.5.1 数字调相信号的特点（ 续 2）
相对调相就是各码元的载波相位，不是以未调载波相位为基准，而是以相邻的前一个码元的载波相位为基准来确定。
欲得两相相对调相信号，常用的办法是先经码变换器将输入的二进制码变换为相对码，然后用这个相对码做调制信号进行抑制载波调幅，就可得到两相相对调相。
例如：当码元为,1”时，它的载波相位取与前一个码元的载波相位相同，而当码元为,0”时，它的载波相位取与前一个码元的载波相位差。其示意图如下图所示。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 21
6.2.5.1 数字调相信号的特点（ 续 3）
（讲义下册 P80）?两相相对调相信号波形图
1 0 11 0 10 0 0
基带数字信号未调载波相对调相信号
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 22
6.2.5.2 两相调相信号的解调
数字调相信号的解调通常采用相干解调。
两相绝对调相信号相当于抑制载波调幅信号，故它可以表示为：
k
skccmpm kTtgatVtv )(s i n)(?
其中,为基带数字序列的表示式 。?
k
sk kTtga )(
p
p
a k
11
1
概率为概率为为码元持续时间； g ( ) 表示码元波形函数 。
sT
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 23
6.2.5.2 两相调相信号的解调（ 续 1）
)(tvpm )(' tv
c
k
csk
cmcm
k
sk
cmcm
k
skccmcmcpm
tkTtga
VV
kTtga
VV
kTtgatVVtvtv
2c os)(
2
)(
2
)(s i n)()(
'
'
2''
c?2
令接收端产生的本地载波（这里假定它与调相信号的载波信号同频同相）为：
将调相信号 与地载波信号 相乘，得：
tVtv ccmc?s in)( ''?
用滤波器滤除上式中第二项位于 附近的分量，
即可得到解调输出信号：
k
sk
cmcm
D kTtga
VVtv )(
2
)(
'
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 24
6.2.5.2 两相调相信号的解调（ 续 2）
上述解调过程的示意图如下图所示。（讲义下册 P81）
1 0 1 1 1 10 0 0
)(tvpm
)(' tvc
绝对调相实线虚线?
0
)()( ' tvtv cpm
)(tvD
1 0 1 1 0 1 0 0 1
返回基带数字信号
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 25
6.2.5.2 两相调相信号的解调（ 续 3）
讨论：
与调幅信号的相干解调一样,调相信号相干解调的关键问题是本地载波的建立问题。 通常方法是将调相波进行全波整流，
然后从整流信号中提取出 分量，再对其进行分频，以得到频率 的本地载波信号。 cf2
cf
（讲义下册 P81）
由分频得到的频率为 分量的初相位是不确定的,它可以是零相位，也可以是 相位。 这就是恢复载波的 0,
模糊度问题。?
cf
解调过程也可能出现两种情况,一是本地载波与信号中载波同频同相，所得的解调信号是正确的；一是本地载波与信号中载波相位差为,故使解调信号中码元的取值与调制信号中码元的取值相反。
解决恢复载波的模糊度问题的有效办法是利用相对码 。
则可在解调器后利用相应的码变换器 （模 2和） 消除本地载波相位不确定性的影响。实用数字调相系统均采用相对调相。
上图
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 26
调频与鉴频小结一、调 角 波的性质：
1、基本定义：数学表示式；瞬时频率；瞬时相位；最大频移；最大相移（ ）。
Fm
2、频谱结构：
包含载波频率分量，还包含无穷多个旁频分量，各旁频分量之间的距离是调制信号角频率?,各频率分量的幅度由贝塞尔函数 决定。)(
Fn mJ
调频波的频谱结构与调制指数 关系密切。
愈大，则具有一定幅度的旁频数目愈多，这是调频波频谱的主要特点。
Fm Fm
对于某些 值，载频分量或旁频分量的幅度是零。
Fm
频率调制是一种非线性过程,又称为非线性调制 。
各频率分量间的功率分配：调制先后总功率为常数。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 27
调频与鉴频小结（ 续 1）
3、频带：
忽略了小于 0.1的分量（集中 98-99%的功率）：
)(2)1(21.0 FfFmBW mF
理论上说是无穷宽的；是近似有限的。
窄带调频（ ）：1
Fm FBW 21.0?
宽带调频（恒定带宽调频）：
mfBW 21.0
二、调频波的产生：
1、变容二极管直接调频电路：电路简单；工作频率高；易于获得较大的频偏；中心频率有偏移。
2、晶体直接调频电路：频偏小，但中心频率稳定度高。
3、间接调频：载波中心频率稳定度较好。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 28
调频与鉴频小结（ 续 2）
三、调频波的解调：
1、四种解调方法：
利用锁相环路实现解调。
利用调频波的过零信息实现解调。
将调频波变换为调相 ─调频波，用相位检波器解调。
将等幅调频波变为调幅 -调频波，用幅度解调器解调
。2、五种鉴频电路：
双失谐回路鉴频器：振幅鉴频器。
集成电路正交鉴频器。
相位鉴频器。
BE1调制度测量仪鉴频电路。
锁相环鉴频电路。
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 29
举例下 图（ A） 所示为中频放大器和相位鉴频器的级联电路
。耦合线圈的同名端如图所示。
耦合电路初次级调谐正确后,S曲线如图（ B） 所示
。请写出鉴频器输出电压的表示式。
2．若次级线圈的同名端由上端为下端,S曲线如何变化？
3．若耦合电路初次级调谐不正确（即初次级失谐），
S曲线如何变化？
1．若输入电压为
Vi（ t） =3cos[2107t+0.5sin（103t） ]（ v）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 30
举例（ 续 ）
2001年 9月 --12月,通信电路原理,--无九 31
习题十七,6-24，举例思考题,请比较标准调幅波与调频波的主要区别。
（调制指数,波形，频谱结构，功率分配，抗干扰能力 。）
