角度调制

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连续波调制中的另一种调制类型是角度调制。角度调制是载波的频率或相位根据消息信号而变化的过程。这进一步分为频率调制和相位调制。

• 调频是随消息信号线性改变载波信号频率的过程。

• 相位调制是随消息信号线性改变载波信号相位的过程。

现在让我们更详细地讨论这些主题。

调频

在幅度调制中，载波的幅度发生变化。但在调频 (FM) 中，载波信号的频率根据调制信号的瞬时幅度而变化。

载波信号的幅度和相位保持恒定，而载波的频率发生变化。通过观察下图可以更好地理解这一点。

当消息信号为零时，调制波的频率保持恒定作为载波频率。当消息信号达到其最大幅度时，频率增加。

这意味着，随着调制或消息信号幅度的增加，载波频率也会增加。同样，随着调制信号幅度的减小，频率也会减小。

数学表示

设载波频率_为fc

消息信号最大幅度的频率 = f _c + Δf

消息信号最小振幅处的频率 = f _c - Δf

FM 调制频率与正常频率之间的差异称为频率偏差，用Δf表示。

载波信号的频率从高到低或从低到高的偏差可以称为载波摆幅。

载波摆幅 = 2 × 频率偏差

= 2 × Δf

FM WAVE 方程

FM 波的方程为 -

$$s(t) = A_ccos[W_ct + 2\pi k_fm(t)]$$

在哪里，

A _c = 载波的幅度

w _c = 载波角频率 = 2πf _c

m(t) = 消息信号

调频可分为窄带调频和宽带调频。

窄带调频

窄带调频的特点如下：

• 这种频率调制的带宽较小。

• 调制指数小。

• 其频谱由载波、USB 和 LSB 组成。

• 这用于移动通信，例如警察无线、救护车、出租车等。

宽带调频

宽带调频的特点如下：

• 这种频率调制具有无限带宽。

• 调制指数很大，即高于1。

• 其频谱由一个载波和位于其周围的无数边带组成。

• 这用于娱乐广播应用，例如调频广播、电视等。

调相

在频率调制中，载波的频率发生变化。但在相位调制（PM）中，载波信号的相位根据调制信号的瞬时幅度而变化。

载波信号的幅度和频率保持恒定，而载波的相位发生变化。通过观察下图可以更好地理解这一点。

调制波的相位有无限个点，波中可以发生相移。调制信号的瞬时幅度改变了载波的相位。当幅度为正时，相位沿一个方向变化，如果幅度为负，则相位沿相反方向变化。

PM和FM的关系

相位的变化会改变调制波的频率。波的频率也会改变波的相位。尽管它们相关，但它们的关系不是线性的。相位调制是产生 FM 的间接方法。相位调制器产生的频移量随着调制频率的增加而增加。采用音频均衡器来补偿这一点。

PM 波方程

PM 波的方程为 -

$$s(t) = A_ccos[W_ct + k_pm(t)]$$

在哪里，

A _c = 载波的幅度

w _c = 载波角频率 = 2πf _c

m(t) = 消息信号

相位调制用于移动通信系统，而频率调制主要用于调频广播。