通信原理板块——FM调频信号的产生与解调
1、调频信号的产生
调频的方式有两种：一是直接调频，二是间接调频
(1)直接调频法
调频就是用调制信号控制载波的频率变化，直接调频就是用调制信号直接去控制载波振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性地变化
压控振荡器(VCO)——由外部电压控制震荡频率的振荡器，自身就是一个FM调制器，震荡频率正比于输入控制电压ωi(t)=ω0+Kf·m(t)
若使用调制信号m(t)控制电压信号，可以产生FM波
一种典型的直接调频应用——锁相环(PLL)调制器，其中PD为相位检测器，LF为环路滤波器，VCO为压控振荡器
(2)间接调频法
间接调频法——先将调制信号积分，然后对载波进行调相，可产生一个窄带调频NBFM信号，再经过n次倍频器得到宽带调频WBFM
NBFM调制器，由正交分量和同相分量合成
倍频器的作用是提高调频指数mf,从而获得宽带调频WBFM
一个间接调频法的应用案例——调频广播的发射机
WBFM信号的载频fc、最大频偏△f、以及调频指数mf
fc=n2(n1f1-f2)
△f=n1n2△f1
mf=△f/fc
(3)直接调频法与间接调频法的优劣势
直接调频法优点在实现线性调频的要求下，可以获得较大的频偏；缺点是频率稳定度不高
间接调频法优点频率稳定度高，缺点是需要多次倍频和混频，电路比较复杂
2、调频信号的解调
调频信号的解调分为相干解调和非相干解调
相干解调仅适用于NBFM信号，而非相干解调对NBFM信号和WBFM信号均适用
(1)非相干解调
调频信号的一般表达式为
解调器的输出
调频信号的解调是要产生一个与输入调频信号的频率呈线性关系的输出电压，通常使用鉴频器，频率—电压转化关系的器件频率检波器
一种用于非相干解调的振幅鉴频器，由微分器和包络检波器构成
微分器——把幅度恒定的调频波Sfm(t)变成幅度和频率都随调制信号m(t)变化的调幅调频波Sd(t)
包络检波器——将其幅度变化检出并滤去直流
限幅器——消除信道中噪声和其他原因引起的调频波的幅度起伏
带通滤波器BPF——让调频信号顺利通过，同时滤除带外噪声及高次谐波分量
(2)相干解调
NBFM信号的相干解调