畢業(yè)論文--fm調制與解調電路設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言2</b></p><p><b>　　1、概念2</b></p><p><b>　　1.1簡述FM

2、2</b></p><p>　　1.2調制與解調3</p><p>　　2、FM調制系統(tǒng)的分析與設計4</p><p>　　2.1FM調制系統(tǒng)的分析4</p><p>　　2.2調頻電路分析5</p><p>　　3、FM解調系統(tǒng)的分析與設計9</p><p>　　3.1F

3、M解調方法的分析9</p><p>　　3.2解調電路設計10</p><p>　　3.3鎖相環(huán)電路的設計13</p><p>　　4、調頻系統(tǒng)的性能分析15</p><p><b>　　5、總結17</b></p><p><b>　　參考文獻：18</b>&l

4、t;/p><p>　　FM調制與解調電路設計</p><p>　　摘要：眾所周知，F(xiàn)M應用于人們最熟悉的無線廣播中。FM還用于模擬電視標準中語音信號的傳輸?shù)瘸Ｒ姷膽谩ｋm然FM自身的非線性特質，在許多情形下，只能進行近似分析。但由于它的抗噪性能和恒包絡優(yōu)點以及應用的廣泛性，F(xiàn)M的調制與解調還是值得研究一番的。本文采用直接調頻和間接調頻法對FM進行調制，通過鑒頻器、鎖相環(huán)對FM進行解調。并通過s

5、plan軟件繪制調制解調電路并對其分析，采用MATLAB/Simulink的通信系統(tǒng)仿真對系統(tǒng)性能的分析。</p><p>　　關鍵詞：FM調制；FM解調；直接調頻；間接調頻；鑒頻器；鎖相環(huán)</p><p>　　Design of FM Modulation and Demodulation Circuit</p><p>　　Abstract: As we all

6、 know, FM is used in people's most familiar wireless broadcasting. FM is also used in analog television standards for the transmission of voice signals and other common applications. Although FM has its own nonlinear

7、 characteristics, it can only be approximated in many cases. But because of its anti noise performance and constant envelope advantages as well as the wide range of applications, the modulation and demodulation of FM is

8、still worth studying. In this paper, FM is mo</p><p>　　Keywords: FM modulation;FM demodulation;direct frequency modulation;indirect frequency modulation;frequency discriminator;phase locked loop</p>&

9、lt;p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著人們生活品質的提高，F(xiàn)M技術被廣泛運用于高保真音樂廣播、立體聲廣播、多聲道電視音響、電子音樂合成技術中。這就需要我們對FM系統(tǒng)的調制與解調熟悉與掌握。本文主要介紹通過直接調頻法和間接調頻法對FM進行調制，直接調頻法即用調制信號直接控制決定振蕩器振蕩頻率的某個元件參數(shù)，使振蕩器瞬時頻率跟隨調制信號大小呈線性變化，即可實現(xiàn)頻率調制

10、。間接調頻法就是利用頻率與相位間有微積分的關系，首先要將調制信號進行積分，然后對載波進行調相。其中直接調頻法采用變容二極管直接調頻電路和電抗管調頻電路，間接調頻法是采納變容管調相電路電路。解調主要采用鑒頻器（非相干解調）或鑒相器（非相干解調）以及鎖相環(huán)電路（相干解調），其中鎖相環(huán)電路是由環(huán)路濾波器、鑒相器、壓控振蕩器組成。</p><p><b>　　1、概念</b></p>

11、<p><b>　　1.1簡述FM</b></p><p>　　Fm(frequency modulation)就是調頻。從習慣上通常我們用FM來指普通的調頻廣播（中國的頻段選用88-108MHZ），實際上FM也是一種調制形式，即便在短波范圍內的27-30MHZ之內，作為業(yè)余的廣播電臺、太空人造衛(wèi)星通訊應用的頻段，也有采納調頻（FM）的方式。正弦載波有幅度、頻率、相位三個參量。我們

12、可以把調制信號的信息荷載于載波的幅度變化之中，還可以將調制信號的信息荷載于載波的頻率或相位變化之中。在調制的時候，如果載波的頻率跟隨著調制信號變化而變化，稱為頻率調制或調頻（FM）。在這樣的調制過程中，載波的幅度都表現(xiàn)為恒定不變，而頻率和相位的變化都體現(xiàn)為載波瞬時相位的變化。因此我們把調頻與調相都稱之為角度調制[1]。</p><p>　　角度調制信號的一般表達式為</p><p><

13、;b>　　（1）</b></p><p>　　所謂頻率調制（FM），是指瞬時頻率偏移隨調制信號m(t)成比例變即 </p><p><b>　　（2）</b>

14、</p><p><b>　　這時的相位偏移為</b></p><p><b>　?。?） </b></p><p>　　將（3）帶入式（1），可得調頻信號為</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　提到FM就必須要考慮到PM，

15、那么他們之間有什么關系呢？所謂相位調制（PM），指的是瞬時相位偏移跟隨著調制信號m(t)作線性變化，即</p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　將（5）帶入式（1）中，即可得調相信號為</p><p><b>　　(6)</b></p><p>　　因為相位和頻率之間存在微分

16、與積分的關系，所以PM與FM之間是可以相互轉換的。</p><p>　　圖1 直接調頻流程圖</p><p>　　圖2 間接調頻流程圖</p><p>　　調頻又分為窄帶調頻和寬帶調頻，當FM信號的最大瞬時相位偏移滿足</p><p>　?。ɑ?.5） (7)</p><p>　　FM

17、信號的頻譜帶寬較窄，我們稱為窄帶調頻（NBFM），否則我們稱為寬帶調頻（WBFM）[2]。</p><p><b>　　1.2調制與解調</b></p><p>　　大量信源產生的都是模擬信號。模擬信號可以直接進行調制和傳輸，也可以將其數(shù)字化，再利用數(shù)字調制技術進行傳輸。我們提到的調制，就是把信號方式轉換成適合在信息通道內傳輸?shù)囊环N過程。廣義上的調制我們分為兩種，基帶

18、調制和帶通調制（也稱之為載波調制）。本文調制指的是載波調制。</p><p>　　載波調制即利用調制信號去掌控載波的參數(shù)，讓載波的某個或某幾個參數(shù)依照調制信號的法則而變化。調制信號就是來自信源的基帶信號，這些信號既可以是模擬信號，也可以是數(shù)字信號。載波就是沒有經過調制的周期性振蕩信號，它可以是正弦波，又可以不是正弦波（就比如周期性脈沖序列）。載波經過調制后，我們稱之為已調信號，它包含調制信號的全部特點。解調就是調

19、制的逆過程，它的作用就是將已調制信號中的調制信號從中恢復出來。</p><p>　　調制的作用和目的：第一，在無線傳輸中，為了取得比較高的輻射頻率，天線的尺寸長度必須與發(fā)射信號的波長相比較。這是因為基帶信號通常包括低頻分量，如果直接發(fā)射，就會因為天線過長而難以實現(xiàn)。第二，可以把多個基帶信號分別搬移到不同的載頻上，用于實現(xiàn)信道的多路復用，以提高信道的利用率。第三，可以擴大信號的帶寬，用于提升系統(tǒng)的抗干擾的能力。因而

20、，調制對通訊系統(tǒng)的有效性及可靠性都有很大的影響和用處。</p><p>　　2、FM調制系統(tǒng)的分析與設計</p><p>　　2.1FM調制系統(tǒng)的分析 </p><p>　　在前言中已提到FM調制主要有兩種方法：直接調頻方法和間接調頻方法（窄帶調頻-倍頻），其實目前廣泛使用的調頻方法是鎖相調頻，用這樣辦法得到的調頻信號的載頻頻率穩(wěn)定度與時鐘源(時鐘源是用來為環(huán)形脈沖

21、發(fā)生器提供電平匹配并且穩(wěn)定頻率的方波時鐘脈沖信號。它一般由與非門組成的正反饋振蕩電路和石英晶體振蕩器組成的，它的輸出運送至環(huán)形脈沖發(fā)生器中)相同,而且還可方便地改變載波頻率[3]。</p><p>　　圖3 直接調頻電路模型圖</p><p>　　那么首先我們來了解直接調頻的方法，它的電路是怎樣設計的。因為角度調制器通常是時變非線性系統(tǒng)。所以對直接調頻法，我們可以設計頻率隨輸入電壓變化而變

22、化的振蕩器。當輸入的電壓等于零時候，振蕩器產生頻率為f的正弦波；當輸入的電壓產生變化的時候，正弦波的頻率隨之改變。這種振蕩器一般稱之為壓控振蕩器（voc），實現(xiàn)它主要有兩種方法，一種使用變容二極管，另一種使用電抗管。</p><p><b>　　2.2調頻電路分析</b></p><p>　　2.2.1變容二極管直接調頻電路</p><p>　

23、　變容二極管是使用半導體PN結的結電容跟隨加在它的兩端的反向電壓變化而改變的特點制作成的，它是一種壓控可以改變電抗元件，反向電壓和結電容間的關系如下公式：</p><p><b>　　(8)</b></p><p>　　在上述式中，就是=0時的結電容值；就是PN結的勢壘電位差值；就是電容變化指數(shù)值，它是由PN結的構造和半導體摻雜濃度決定。叫作緩變結；叫作突變結；γ=1

24、～4叫作超突變結；基本上可以實現(xiàn)線性調頻；最大可以高達6以上。由-關系我們可以設計將變容二極管接入振蕩器決定振蕩頻率的回路中，并用調制信號改變他的偏壓即可實現(xiàn)調頻，但需注意的是變容二極管必須工作在反向偏壓范圍內。故設計如下中心頻率為70MHz100kHz、頻偏為6MHz的變容二極管直接調頻電路。它的主要優(yōu)點是可以獲得較大的頻率偏移，線路比較簡單，而且不需求調制功率，但是中心頻率穩(wěn)定度比較低[4]。</p><p>

25、;　　下圖中振蕩器是電感反饋式三點電路，晶體管基極和振蕩回路采用部分接入方式，、和組成低通π形濾波器，使調制信號加在變容二極管上面，而且高頻電壓卻不能進入調制信號源。對高頻是近似短路。為了提高調頻信號中心頻率的穩(wěn)定度，變容管的穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓措施，并用熱敏電阻進行溫度補償，用調節(jié)變容管的直流工作點電壓，使中心頻率符合所要求的數(shù)值；改變調節(jié)晶體管電流，以改變振蕩電壓的大小和得到最好的調頻線性。右圖為其交流等效電路。</p>

26、<p>　　圖4 電感反饋式三點電路圖</p><p>　　下圖是一變容二極管直接調頻電路的應用例子，中心頻率為100MHz的晶體振蕩器的變容管直接調頻電路，應用于無線話筒的發(fā)射機[5]。</p><p>　　圖5 無線話筒的發(fā)射機圖</p><p>　　2.2.2電抗管直接調頻電路設計</p><p>　　電抗管是一種可控電抗電路

27、，它可由任何放大器件所構成，其工作原理都是相同的。與變容管比較，電抗管除了電路稍復雜一點外，其突出優(yōu)點是便于集成化，用電抗管可以代替集成電路中不易實現(xiàn)的電感元件。下圖表示用場效應管組成電抗管的原理電路。</p><p>　　圖6 場效應管組成電抗管的原理電路圖</p><p>　　下圖是晶體管組成的電抗管直接調頻電路，圖中～與、是電抗管與振蕩管的直流偏置電阻，、、、對高頻短路，是耦合電容，

28、、、、組成諧振回路，、為高頻振流圈。電抗管調頻器的缺陷是:振蕩頻率的穩(wěn)定度不是很高；頻率偏移也不能很大,阻抗 Ze一般還有電阻分量，這個電阻分量也會隨之變化,這個分量變化使振蕩器產生寄生調幅。這種調頻器的優(yōu)點是電路較簡單，先期的調頻裝置經常使用這種電路，其后逐漸被變容二極管調頻器所替代[6]。</p><p>　　| 電抗管電路|振蕩器電路|</p><p>　　圖7 晶體管組成

29、的電抗管直接調頻電路</p><p>　　2.2.3間接調頻電路設計</p><p>　　對于間接調頻，我們已經在上文中提到過間接調頻是怎樣設計的，先調相再</p><p>　　通過積分生成調頻信號。那么如何調相？本文主要講兩種方法，矢量合成法和移相法。</p><p>　　我們知道調相波的表達式：</p><p>&

30、lt;b>　　(9)</b></p><p><b>　　且當很小時，</b></p><p><b>　　(10)</b></p><p>　　由上式可得矢量合成法調相電路模型：</p><p>　　圖8 矢量合成法調相電路模型</p><p>　　對于移

31、相法，用可控電抗或可控電阻元件都能夠實現(xiàn)調相功能。下圖是一個可控移相法調相電路模型：</p><p>　　圖9 可控移相法調相電路模型</p><p>　　上述我們已經了解了矢量合成法和移相法調相電路模型，那么如何在電路中實現(xiàn)他們呢？這里我們主要研究移相法電路實現(xiàn)，最經常用的是變容二極管作可控電抗元件。我們都知道間接調頻方法是先將調制信號先積分，然后對載波進行調相，就可以產生一個NBFM信

32、號，再經N次倍頻器得到WBFM信號，這種方法也稱阿姆斯特朗法。但倍頻級數(shù)太多會使發(fā)射機變得復雜，所以還應從改進調相電路入手，提高相位偏移角，減少倍頻級數(shù)。下圖是一個加大頻率的三個單級諧振回路級聯(lián)構成的調相電路，每級并聯(lián)回路采用一個變容二極管進行調相。輸出總相移是三級回路相移之和，這就增大了頻偏[7]。</p><p>　　圖10 三個單級諧振回路級聯(lián)構成的調相電路</p><p>　　3、

33、FM解調系統(tǒng)的分析與設計</p><p>　　3.1FM解調方法的分析</p><p>　　根據(jù)FM解調器的工作原理可將其分為如下三大類，鑒頻、相移鑒頻、鎖相環(huán)。在現(xiàn)代FM系統(tǒng)中，如果需要非相干FM解調器，則采用正交檢波器。這類例子包括低質量和中等質量的FM接收機、電視機中的FM音頻解調器。鎖相環(huán)芯片因其優(yōu)異的性能和日益下降的成本，現(xiàn)廣泛用做FM解調器。</p><p&

34、gt;　　首先我們來了解鑒頻器解調方法，所謂鑒頻，即首先生成一個幅度與FM信號的頻率成正比的AM信號，然后利用AM解調器恢復調制信號。為了實現(xiàn)第一步，即把FM信號轉換為AM信號，只需要將FM信號通過一個頻率響應在FM信號頻帶范圍內近似為直線的線性時不變系統(tǒng)。</p><p><b>　　若系統(tǒng)的頻率響應為</b></p><p><b>　?。?1）<

35、/b></p><p><b>　　系統(tǒng)輸入為</b></p><p><b>　　(12)</b></p><p><b>　　系統(tǒng)的輸出為</b></p><p><b>　　(13)</b></p><p>　　下圖是F

36、M解調電路思路： </p><p>　　圖11 FM解調電路模型</p><p>　　有了這一思路，我們就可以設計出鑒頻器，下圖是鑒頻器模型：</p><p>　　圖12 鑒頻解調模型</p><p><b>　　3.2解調電路設計</b></p><p>　　根據(jù)模型我們可以設計出各種鑒頻器，例

37、如相位鑒頻器、比例鑒頻器、斜率鑒頻器。下面介紹一種鑒頻器：單雙失諧回路鑒頻器。</p><p>　　下圖的單失諧回路斜率鑒頻器是由二極管包絡檢波器和單失諧回路組成的，圖中初級回路調諧于信號載波頻率，次級回路調諧于，這里次級回路對輸入調頻波的中心頻率是失諧的。為了取得線性鑒頻特征，總是使輸入調頻波的載波處于諧振特性曲線傾斜部分中靠近直線段的中點,這樣，次級回路就可將輸入等幅調頻波變換為調幅波，而后通過包絡檢波完成鑒

38、頻[8]。</p><p>　　圖13 單失諧回路斜率鑒頻器</p><p>　　為了擴大鑒頻特性的線性范圍，經常采用兩個失諧回路構成的平衡電路。</p><p>　　圖14 雙失諧回路斜率鑒頻器</p><p>　　下圖是雙失諧回路鑒頻器的實際電路，三個回路分別調諧于、、。為減少相互的影響，采用兩個共基極放大器將其隔開。</p>

39、<p>　　圖15 雙失諧回路鑒頻器實際電路圖</p><p>　　下面介紹另一種鑒頻器：相位鑒頻器，相位鑒頻器的工作原理不是利用電路的振幅-頻率特性，而是根據(jù)電路的相位-頻率特性來完成鑒頻作用的。實質上它是利用延時（相移）、相減作用來變調頻波為調頻調幅波的，因為微分的表達式可構成下面方框圖：</p><p>　　圖16 相位鑒頻器微分流程圖</p><p

40、>　　實際電路中，常用耦合諧振回路作為相移網絡。下圖是用耦合回路與二極管檢波器組成的平衡式相位鑒頻器。二極管、，電阻、，電容、分別構成兩個振幅檢波器，鑒頻器的輸出電壓是這兩個檢波器輸出電壓之差。耦合電容Cc和扼流圈是為了讓加在兩個檢波器上的電壓不能總是大小相等，這樣就能保證輸出電壓不能永遠等于零。接一高頻扼流圈，可以保證Cc阻抗很低，接近于短路，這樣加在兩端的電壓就等于。當調頻波瞬時頻率改變時，由于諧振回路的相位特性，和幅度也隨之

41、改變，這就從調頻波轉變成了調幅波頻波[9]。</p><p>　　圖17 相位鑒頻器原理圖</p><p>　　前面我們已經討論了斜率鑒頻器和相位鑒頻器，這兩類鑒頻器都不能去掉調頻波寄生調幅引起的輸出波形失真，所以使用時必須要加限幅器，而有了限幅器，就要使限幅器能夠有效限幅，這就需要在限幅器前有較大的放大量，而這樣就會導致接收機高頻數(shù)量的級數(shù)增加。如果有一個鑒頻器同時具有限幅和鑒頻的能力就

42、很好了，而下面介紹的比例鑒頻器，就具有限幅和鑒頻的能力。</p><p>　　那么比例鑒頻器是如何實現(xiàn)限幅作用的呢？通過分析我們知道/比值不受調頻波振幅變化的影響，所以，鑒頻器輸出的電壓與調頻波振幅的變化無關。這就實現(xiàn)了限幅作用。</p><p><b>　　圖18 比例鑒頻器</b></p><p>　　3.3鎖相環(huán)電路的設計</p&g

43、t;<p>　　鎖相環(huán)技術是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中廣泛應用的一種反饋控制技術。它的基本的控制作用是在反饋電路中生成一個本地振蕩信號當做輸出，它的相位“鎖定”在環(huán)路輸入信號的相位上。上面說的相位鎖定指的是兩個信號的頻率完全相等，他們的相位差值保持在恒定的值。</p><p>　　鎖相環(huán)路（PLL）由鑒相器、低通環(huán)路濾波器以及壓控振蕩器組成，鑒相器</p><p>　　圖19 鎖相環(huán)電路

44、模型圖</p><p>　　主要產生誤差信號，且該信號正比于輸入?yún)⒖夹盘栂辔慌c本地產生的壓控振蕩器信號的相位之差；環(huán)路濾波器對誤差信號濾波，產生構成壓控振蕩器輸入的控制信號；壓控振蕩器產生的輸出信號的頻率正比于壓控振蕩器輸入端的控制信號。</p><p>　　那么鎖相環(huán)是怎么工作的呢？</p><p>　　下面我們來了解鎖相環(huán)工作過程，首先鑒相器將輸入?yún)⒖夹盘柕南辔?/p>

45、與壓控振蕩器輸出的相位進行比較，由此產生誤差信號。然后對誤差信號濾波，目的是去掉噪聲和一些其他不需要的頻率分量。壓控振蕩器的頻率隨控制電壓的值變化而變化，一直到相位的鎖定。然后鎖相環(huán)捕獲鎖定，一旦捕獲，若輸入頻率變化十分緩慢，壓控振蕩器就會在某一范圍追蹤輸入?yún)⒖夹盘柕念l率。另外鎖相環(huán)的輸出可以從壓控振蕩器控制電壓、基帶壓控振蕩器控制電壓，或從壓控振蕩器輸出中的任一個獲取，這取決于具體應用?；鶐л敵鰰粉欇斎胂辔蛔兓嚎卣袷幤鞯妮敵隹勺?/p>

46、為本地振蕩器的信號，也可用作產生數(shù)字系統(tǒng)的時鐘信號。</p><p>　　下圖是PLL用作FM解調器的Simulink模型</p><p>　　圖20 PM解調器Simulink建模</p><p>　　原消息信號波形和恢復的消息信號波形如下：</p><p><b>　　圖21 輸出波形圖</b></p>

47、<p>　　鎖相環(huán)電路在現(xiàn)代生活中之所以得到日益廣泛的應用，是因為它有很多優(yōu)點及特性：</p><p>　　1、當環(huán)路被鎖定，如果輸入信號頻率有變化，壓控振蕩器頻率就會發(fā)生相應變化，這種隨輸入信號頻率變化而變化的特性，我們稱它為環(huán)路跟蹤特性。</p><p>　　2、另外鎖相環(huán)路中的濾波器還具有窄帶濾波的特性，也就是說它能夠將混進信號中的噪聲和干擾信息濾掉。同時這個通帶可以做的

48、很窄，也就是說，可以在幾十兆赫的頻率上完成幾赫的窄帶濾波。這種特性是任何濾波器都難以達到的。</p><p>　　3、鎖相環(huán)路通過相位產生誤差電壓，所以在鎖定時只產生剩余相差，沒有剩余偏差。而在自動頻率微調系統(tǒng)中使通過頻率比較產生誤差，所以在穩(wěn)定工作中有剩余頻差。正因為鎖相環(huán)路有如此特性，在自動頻控、頻率合成技術等都有普遍應用。</p><p>　　4、鎖相環(huán)路的部件容易使用模擬集成電路，

49、經過數(shù)字化后，更加容易實現(xiàn)數(shù)字集成的電路。集成后的電路具有可以減少體積、降低成本、提高可靠性等優(yōu)點[10]。</p><p>　　4、調頻系統(tǒng)的性能分析</p><p>　　上述我們已經了解了調頻信號的產生與解調，產生調頻信號一般有兩類：直接調頻法以及間接調頻法。對于直接調頻法，我們已經知道是振蕩器與調制器的合二為一，這種方法的主要優(yōu)點是，在實現(xiàn)線性調頻的條件下，我們可以獲得比較大的頻率偏

50、移；但他也有缺點，缺點是穩(wěn)定度不高，需要采用自動頻控系統(tǒng)來穩(wěn)定中心頻率。像鎖相環(huán)調制器就可以獲得高質量的FM信號，這種方法穩(wěn)定度就很高，但同時，它也是有缺點的，它的低頻調制特性較差。在直接調頻之后，我們又介紹了間接調頻，間接調頻即先調相再轉化為FM信號，這樣完成調相的電路獨立于高頻率載波振蕩器之外，所以這種調頻波突出的長處是載波中心頻率的穩(wěn)定性能夠做到較高，但是也可能得到的最大頻率偏移比較小。</p><p>　

51、　不管是間接調頻，還是直接調頻，都需要頻率偏移盡可能大，而且要與調制信號維持良好的線性關系；中心頻率的穩(wěn)定度要盡可能高；寄生調幅須要盡可能??；調制的靈敏度盡可能高。其中頻率偏移增大調制線性度之間是矛盾的。</p><p>　　對于解調模塊，我們選用的是鑒頻器和鎖相環(huán)路，上述我們已經介紹了鎖相環(huán)路比鑒頻器具有更優(yōu)越的特性而得到廣泛的應用。</p><p>　　下面我們來介紹一下調頻系統(tǒng)的抗噪

52、性能情況，下面是調頻系統(tǒng)非相干解調抗噪性能模型： </p><p>　　圖22 非相干解調抗噪性能模型圖</p><p>　　通過公式推導及分析，我們知道，在大信噪比的情況下，寬帶調頻系統(tǒng)增益很高，這就說明他的抗噪聲性能很好。另外，我們知道寬帶調頻的輸出信噪比與他們的帶寬比的平方成正比，這就說明，對FM系統(tǒng)而言，增加傳輸帶寬即可改善抗噪性能。但以帶寬來換取輸出信噪比的改善不是永無止境的，隨

53、著帶寬的增大，在輸入信號功率不變的前提下，輸入信噪比勢必會下降，下降到一定程度，就會出現(xiàn)門限效應，會導致輸出信噪比急劇惡化。</p><p>　　對于門限效應，我們知道這是在處理調頻系統(tǒng)式必須要面臨的實際問題，那么如何解決或避免呢？通常我們會采用鎖相環(huán)解調器和負反饋解調器，他們的門限值比一般鑒頻器門限電平都要低6~10db。除此之外，我們還可以通過預加重和去加重技術來改善。所謂預加重和去加重，即在解調器輸出端加一

54、個傳輸特性隨頻率增加而滾降的線性網絡，使高頻段的噪聲衰減，總的噪聲功率下降。下圖是引入加重技術的調頻系統(tǒng)。</p><p>　　圖23 引入加重技術的調頻系統(tǒng)模型</p><p>　　不失真條件： （14）</p><p>　　上面我們已經了解了非相干解調的抗噪聲性能，下面我們來了解相干解調的抗噪聲

55、性能，下圖是窄帶調頻系統(tǒng)的相干解調模型：</p><p>　　圖24 窄帶調頻系統(tǒng)的相干解調模型圖</p><p>　　通過公式推導及分析，我們知道窄帶調頻的信噪比增益很低，但最重要的是窄帶調頻信號采用相干解調不存在門限效應。</p><p><b>　　5、總結</b></p><p>　　本篇論文主要介紹FM調頻系統(tǒng)

56、的調制與解調電路的設計，在調制方面我主要從直接調制和間接調制入手，直接調制主要采用變容二極管和電抗管調制；對于間接調制我先進行調相再生成調頻信號。在解調方面，我主要從鑒頻器和鎖相環(huán)路去分析，雖然鑒頻器有很多種類，也各有優(yōu)點，但由于鎖相環(huán)路有其更明顯的優(yōu)點以及適應社會所需，應用的就較為普遍。研究FM讓我明白了很多，懂得了很多，讓我對FM有一個全新的認識。從FM系統(tǒng)整體而言，它的性能相比其他系統(tǒng)，它的抗噪性能也是不錯的，但也不是無止境的，會

57、導致門限效應，這個時候引入預加重和去加重就可以避免。 </p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 樊昌信，曹麗娜.通信原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2015:104-121.</p><p>　　[2] Mohammed Farooque Mesiya(美).現(xiàn)代通信系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版

58、社，2014:113-125.</p><p>　　[3] 孫愛晶，黨薇，吉利萍.通信原理[M].北京：人民郵電出版社，2014:94-107.</p><p>　　[4] (美)John G.Proakis，Masoud Salehi.通信系統(tǒng)原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2016:103-115.</p><p>　　[5] 劉聯(lián)會，王建新.通信電路與系統(tǒng)[

59、M].北京：北京郵電大學出版社，2014:95-108.</p><p>　　[6] 王福昌，屈代明.通信原理[M].第二版.北京：清華大學出版社，2015:83-97.</p><p>　　[7] 邱寬民.多信息移頻軌道電路信號調制頻率選擇的探討[J].鐵道學報，2015,(3):64-68.</p><p>　　[8] 賀超英.MATLAB應用于實驗教程[M].

60、北京：電子工業(yè)出版社，2010:45-151.</p><p>　　[9] 葛熠.基于MATLAB的FSK調制信號發(fā)生器的模擬仿真[J].科技視界，2012,3(4):53-64. </p><p>　　[10] 錢超.基于OPSK的調制與解調的系統(tǒng)仿真設計[J].伺服控制，2012,2(5):38-46.</p><p><b>　　致謝</b&g

61、t;</p><p>　　時光荏苒，匆匆四年，一晃而過，很快就到了畢業(yè)季。在離別之際，我要感謝我的母校皖西學院，在這四年對我的辛苦培養(yǎng)。我要感謝這里的老師、同學，感謝這里的一草一木，有了他們，讓我在這四年里度過了一個快樂、充實的時光，也讓我明白了很多道理。特別要感謝我的指導老師，在論文階段對我的耐心指導，還要感謝我的輔導員，在畢業(yè)期間，對我們的悉心教導。</p><p>　　畢業(yè)在即，我要