换频调制的概念

换频调制(frequency-exchange modulation)是指从一个频率变到另一个频率,且不需要相位连续的调频方法。

在无线电通信中,角度调制是一种重要的调制方式,它包括频率调制和相位调制。频率调制又称调频(FM),它是使高频振荡信号的频率按调制信号的规律变化(瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系),而振幅保持恒定的一种调制方式。调频信号的解调称为鉴频或频率检波。与频谱线性搬移电路不同,角度调制属于频谱的非线性变换,即已调信号的频谱结构不再保持原调制信号频谱的内部结构,且调制后的信号带宽比原调制信号带宽大得多。虽然角度调制信号的频带利用率不高,但其抗干扰和噪声的能力较强。另外,角度调制的分析方法和模型等都与频谱线性搬移电路不同。

调频波和调相波都表现为相位角的变化,只是变化的规律不同而已。由于频率与相位间存在微分与积分的关系,调频与调相之间也存在着密切的关系,即调频必调相,调相必调频。同样,鉴频和鉴相也可相互利用,即可以用鉴频的方法实现鉴相,也可以用鉴相的方法实现鉴频。

一般说来,受同一调制信号调变的调频信号和调相信号,它们的频谱结构是不同的。但在调制信号为单音信号时,它们的频谱结构类似。

换频调制的基本原理设调制信号为单一频率信号,未调载波电压为,则根据频率调制的定义,调频信号的瞬时角频率为

它是在的基础上,增加了与u(t)成正比的频率偏移。

调频波的另一个重要指标是信号的频带宽度。从原理上说,信号带宽应包括信号的所有频率分量。由于调频波有无穷多分量,这样定义的宽带显然是无意义的,应根据调频信号的特点和实际应用来规定它的带宽。

从实际应用出发,调频信号的带宽是将大于一定幅度的频率分量包括在内。这样就可以使频带内集中了信号的绝大部分功率,也不致因忽略其它能力而带来可察觉的失真。通常采用的准则是,信号的频带宽度应包括幅度大于未调载波1%以上的边频分量。1