《调频与鉴频电路》课件

调频与鉴频电路课程简介调频与鉴频电路教学目标12本课程将深入介绍调频与鉴频通过学习本课程，学生将能够电路的基本原理、结构、性能掌握调频与鉴频电路的基本知指标、应用和发展趋势识和技能教学内容3课程内容包括调频原理、调频电路结构、鉴频原理、鉴频电路分类、锁相环、单侧带调制与解调、调频接收机结构等调频原理载波频率变化1调制信号改变载波频率频率偏移2频率偏移量与调制信号幅度成正比频率谱3调频信号频率谱较宽调频电路结构调频电路主要由调制器和发射机组成调制器将音频信号转换为高********频信号，发射机将高频信号发送出去调频电路的结构简单，可以采用多种方案实现调频电路的性能主要取决于调制器的性能****正弦波调频频率变化1载波频率随调制信号正弦变化调制信号2决定载波频率偏移载波频率3中心频率三角波调频三角波调频使用三角波作为调制信号，可实现线性调频调频范围调频范围取决于三角波的频率和振幅应用三角波调频常用于雷达系统和测距设备锯齿波调频频率变化下降沿锯齿波调频中，载波频率随时间线性变化在锯齿波的下降沿，载波频率迅速下降至初始值123上升沿在锯齿波的上升沿，载波频率逐渐增加调频电路性能指标鉴频原理频率变化鉴频器通过检测调频信号的频率变化来还原原始信号电压转换频率变化被转换为与原始信号成比例的电压，从而重建原始信号还原信号经过滤波和放大后，最终还原出原始的音频或视频信号鉴频电路分类平衡型鉴频电路相位比较器鉴频电路利用相位差产生电压通过比较相位产生电压锁相环型鉴频电路通过环路控制频率平衡型鉴频电路平衡型鉴频电路是利用两个相同频率但相位差为度的信号180，通过相加或相减来实现鉴频功能当输入信号频率变化时，两个信号的相位差也会发生变化，从而导致输出信号的幅度发生变化这种电路的特点是结构简单，易于实现，但精度不高，主要用于低频信号的鉴频相位比较器鉴频电路原理特点通过比较输入信号与参考信号的相位差，产生一个与频率成正比结构简单，灵敏度高，但对输入信号的相位噪声敏感的电压输出，从而实现频率解调锁相环型鉴频电路锁相环鉴频电路是一种常用的鉴频方法，它通过将输入信号与本地参PLL考信号进行比较，然后根据频率差来控制本地参考信号的频率，最终实现对输入信号频率的跟踪鉴频电路具有较高的灵敏度和精度，并且可以有效地抑制噪声，因此被PLL广泛应用于通信系统、音频系统、视频系统等领域锁相环的工作原理比较1比较输入信号和参考信号的相位差滤波2滤除噪声和高频成分，平滑控制信号控制3控制振荡器频率，使输出信号与参考信号同步锁相环的性能参数参数描述带宽锁相环跟踪频率变化的能力锁定时间锁相环从非锁定状态到锁定状态所需的时间相位误差输出信号与输入信号之间的相位差噪声抑制锁相环抑制噪声的能力锁相环的设计方法确定环路带宽1根据系统要求选择合适的环路带宽，以满足跟踪性能和噪声抑制要求选择滤波器类型2滤波器的类型和参数对环路的稳定性和噪声抑制有很大影响设计电压控制振荡器3的频率范围和线性度对环路的性能有很大影响VCO锁相环的应用频率合成器调制解调锁相环用于产生精确的频率信号锁相环可用于调制和解调信号，，广泛应用于无线通信系统、电例如在调频无线电接收机中子设备中伺服系统数字信号处理锁相环可用于控制电机、伺服机锁相环可用于数字信号处理，例构等，实现精准的控制如时钟恢复、数据同步等单侧带调制和解调调制1将低频信号加载到高频载波上单侧带2只保留一个边带，节省带宽解调3从载波中提取出低频信号单侧带调制电路滤波器平衡调制器滤波器是单侧带调制电路的核心，它用于滤除不需要的边带信号平衡调制器用于将载波信号和调制信号混合，产生上下边带信号，仅保留一个边带信号单侧带解调电路单侧带解调电路用于将单侧带信号恢复成原始信号常见的单侧带解调电路包括同步解调和包络检波解调同步解调需要使用与发送端相同的载波频率信号进行解调包络检波解调则利用单侧带信号的包络与原始信号的幅度变化成正比的特点进行解调调频接收机的结构调频接收机由以下部分组成天线接收来自发射机的调频信号•高频放大器放大接收到的微弱信号•混频器将接收到的高频信号与本机产生的本地信号混合，生成中频信号•中频放大器放大中频信号，并进行滤波•鉴频器将中频信号转换为音频信号•音频放大器放大音频信号•扬声器将音频信号转换为声音•中频放大与选频放大1中频放大器用于放大接收到的信号，提高信号强度，使其能够克服噪声和干扰选频2中频选频器用于选择接收信号的频率，抑制其他频率的干扰信号检波、噪声及其抑制检波噪声噪声抑制检波是将调制信号从载波中分离出来的噪声是影响信号质量的随机干扰噪声抑制方法包括滤波、增益控制和编过程码技术常见噪声类型包括热噪声、闪烁噪声和常用的检波方法包括包络检波和相位检宇宙噪声滤波可以去除特定频率的噪声，增益控波制可以降低噪声的幅度，编码技术可以增加信号的抗噪声能力电路AGC自动增益控制信号强度变化12电路自动调节接收机的它补偿信号强度变化，确保接AGC增益，以保持输出信号的稳定收机始终保持最佳工作状态性噪声抑制3电路可以抑制噪声，提高信号的信噪比AGC扩频通信低功率抗干扰性强安全性高信号能量分散在宽频带上，提高了抗干不易被干扰信号所影响对非授权用户很难识别和截获扰能力扩频技术的原理频谱扩展1将窄带信号扩展到更宽的频谱伪随机码2用伪随机码对信号进行调制抗干扰性3提高抗干扰能力，降低误码率扩频系统的特点抗干扰性强保密性高扩频信号的带宽很宽，不易被干扩频信号的频率和码片序列随机扰信号淹没，提高了抗干扰能力变化，难以被截获和破译，保证了通信的安全性多址接入能力强多个用户可以在同一频段内进行通信，无需相互干扰，提高了频谱利用率扩频技术的应用移动通信无线网络等移动通信系统，蓝牙，等CDMA,GSM,LTE Wi-Fi Zigbee导航定位，北斗卫星导航系统GPS课程小结调频与鉴频单侧带调制调频接收机扩频通信我们学习了调频和鉴频电路我们探讨了单侧带调制和解我们学习了调频接收机的基我们了解了扩频通信技术的的基本原理，包括调频方式调的原理，以及相关电路的本结构，包括中频放大、选基本原理、特点和应用领域、调频电路结构、鉴频电路结构和工作方式频、检波、噪声抑制和AGC分类以及锁相环的工作原理电路。