2 模拟通信系统 角调制 课程目标 1、理解角调制的基本概念 2、掌握NBFM(窄带调频)、WBFM（宽带调 频）的频谱分布、带宽及功率 2 模拟通信系统 角调制 课程目标 1、理解角调制的基本概念 2、掌握NBFM(窄带调频)、WBFM（宽带调 频）的频谱分布、带宽及功率 3、掌握FM的抗噪声性能（G：信噪比增益） 4 、掌握模拟调制中几种调制方式的性能比 较 5 、理解频分复用的概念

2.4 角调制的基本概念 一、调频信号与调相信号 瞬时幅度 瞬时相角 1、角度调制： 初始相位（常数） 常数 载波角频率（常数）

2、频率调制(FM:Frequency Modulation) 频偏常数 （表征调频器的灵敏度） 调制信号 载波频率(常数)

调制信号为单频余弦波，即 调频信号为： 最大角频率偏移 最大频率偏移 调频指数 调制信号频率 调制信号角频率

各种调制时的时域波形图 时域波形图 f(t) f(t) AM f(t) FM

结论： 1、FM信号是一个等幅波，它的幅度与调制信号无关； 2、FM信号的频率与调制信号电压有比例关系

2.5 调频信号的带宽 1、窄带调频和宽带调频的定义 由调频所引起的最大瞬时相位偏移远小于30 o时，就称为窄带调频（NBFM:narrow band frequency modulation） 不满足窄带条件的调频称为宽带调频（WBFM:Wide band frequency modulation）

2、调频信号的带宽 讨论： 若调制信号的频率为fm,则FM的带宽为： BFM=(f+1) fm ＝2(fm+fmax）（卡森公式） (其中f＝ fmax/ fm称为调频指数) 讨论： 当f<<1（即窄带调频时） BFM=2 fm ； 当f>>1（即大指数宽带调频时） BFM=2 fmax

①窄带调频的频谱和带宽 wm w F(w) －wm wc为高频载波， wm为调制信号最高频偏 w w wc -wc SNBFM(w) wc F(w) －wm wc为高频载波， wm为调制信号最高频偏 wc w wc －wm wc +wm -wc -wc －wm- -wc +wm SNBFM(w) wc w wc －wm wc +wm -wc -wc －wm- -wc +wm SAM(w) 与AM拥有相同的带宽（2B）

②宽带调频的频谱和带宽  c ßFM=0.5 fm不变，fmax改变 FM增加，调频带宽增加   c ßFM=2 ßFM=8  c+  m  c  c －  m ßFM=0.5 fm不变，fmax改变 FM增加，调频带宽增加  c+3  m   c  c －3  m ßFM=2 ßFM=8  c  c+10  m  c-10  m

②宽带调频的频谱和带宽   c WFM=6 m1 ßFM=2 ßFM=4   c WFM=10 m2 ßFM=8   c fmax不变， fm改变 有效带宽基本不变，边频间距变小  c+3  m1   c  c －3  m1 WFM=6 m1 ßFM=2 ßFM=4  c+6  m2   c  c －6  m2 WFM=10 m2 ßFM=8   c  c －10  m3  c+10  m3 WFM=18 m3

2.6 调频信号的功率分配 FM信号的已调信号和未调制载波的幅度是相同的，所以总功率相同 2.6 调频信号的功率分配 FM信号的已调信号和未调制载波的幅度是相同的，所以总功率相同 总功率与调制过程及调频指数无关，始终为A2/2(A为调制信号幅值) 调制信号不提供功率，但可以控制功率的分布

2.7 调频的抗噪声性能分析 调频信噪比增益: 调频调幅输出信噪比的比值 2.7 调频的抗噪声性能分析 调频信噪比增益: 窄带调频相干解调与宽带调频非相干解调相比，其信噪比增益很低，但采用相干解调时不存在门限效应 宽带调频采用非相干解调（鉴频器）方式，窄带调频采用相干解调方式 调频调幅输出信噪比的比值

调频的抗噪声性能分析 讨论： 1、宽带调频系统中，增加传输带宽可以改善输出信噪比 2、宽带调频的抗噪声性能明显优于常规调幅，这一优越性是用增加传输频带宽度获得； 3、调频系统中以带宽换取性能改善并不是无止境的，当输入信噪比降到一定程度会出现门限效应，输出信噪比急剧恶化

总结 调制方式 带宽 G 典型应用 <=0.3 DSB 2W 2 较少应用 SSB W 1 短波无线电广播话音频分多路 商用电视广播 VSB 略大于W 商用电视广播 AM 中短波无线电广播 NBFM <=0.3 超短波小功率电台微波中继 WBFM 2(fm+fmax 调频立体声广播 2(f+1)w＝(fm+fmax）

三、频分复用（FDM:Frenquency_ Division Multiplexing） 复用：若干路独立的信号在同一信道中传送。 频分复用：按频率将信道的可用频带划分成若干不交叠的频段，每路信号占用一个频段进行复用的方式

fc1 fc2 fc3 -fc1 -fc2 -fc3 F(f) f 频分多路复用原理的频谱图 已调信号带宽BS 防卫间隔Bg 相邻载波 CH1 防卫间隔Bg 已调信号带宽BS 相邻载波 频率间隔ΔB 频分多路复用原理的频谱图

作业 1 、已知调频信号为:S(t)=cos[WCt＋100coswmt], KFM=2,求调制信号f(t)、最大频偏FMAX 解：已知调频输出信号的表达式为： 对照两式可知：