文档介绍：II :
移动通信中的调制解调
AM 和 FM
射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制 （modulate）到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离 出来，这个被称为f ft signal mo(tnluted widi a l~kHz tone.
用IkHz / /"；弦力W调制的频乐 '
AM不仅浪费能耗，而且频谱利用率不高。如果例子中的 1kHz信号被普通的音频信
号取代，中频两边的频谱都会被该音频信号的频带占据，如图。因此需要的频段是传输 信号频段的两倍。在短波信号非常拥挤的今天，这样使非常浪费的，因此目前在该频段 内的一些无线传输都采用其他更有效率的调制方法。
Amplitude
AniNitude
Fr&quenc^
凸疔或音乐侑号JJ/皿制的应漕
比如说，可以采用单边带（SSB调制。通过去掉一个边带，可以使带宽减半，更 加有效率，载波也可以由接收器获得用来解调。
不过不管AM还是SSB都无法在移动电话里采用，尽管一些场合用到了 AM加相位调 制。
调制指数
调制指数也被称为调制深度的定义十分重要，用百分比来表示，如下式:
RMS value of modularing sign川
九 f 二 ； ,
RMS valu疋 of unrii. iututed /g耶詁
调制深度不会超过i,否则包络就会出现失真，信号会出现额外的频谱，造成干扰 信号。
FM调频
AM是非常简单的调制方式，而通过改变频率的 FM调制也一样。如下图，载波信号
被调制后，频率会随着信号源电压变化。
Rad k> frequency signol
冋信苛 v '
调制信号频率变化的范围很重要，这个被称为偏离( deviation )，而且由KHz度
量。比如一个信号的偏离可能是土 3 kHz，那么这个信号就在土 3 kHz 上下波动。
采用FM的原因很多，一个重要的优势是不会受到源信号的电平变化的干扰，而且 抗干扰的能力也强。因为是改变信号频率，所以调制信号的电平不会变化，这样不会干 扰到音频输出，因此在移动电话或其他便携式应用中就可以采用 FM FM的另一个好处
是当偏离比最咼调制频率咼很多时对噪声和干扰的抵抗能力很好。 因此在咼品质音频广
播中通常采用75kHz的偏离。由于有以上的优点，FM在第一代模拟无线通信系统中采用。
解调一个FM信号，需要将频率变化转变为电压变化，这个就比 AM解调要复杂了，
不过实现起来也比较容易。 需要一个调谐电路来对频率的不断变化输出变化的电平，而
不是采用一个检波二极管就能办到的。 有很多方法可以实现这个功能， 一个广泛应用的
方案是采用积分检测器，这个在集成电路中应用广泛，而且提供了很好的线性度。这个 方案在需要调谐电路时具备优势，并且容易在集成电路实现。
基本的积分检测电路如下图示，信号被分成了两部分，一部分提供了一个90°的相 移，原始信号和相移信号立即被送入了混频器，混频器的输出取决于两个信号的相差，
电路作用类似一个相位检测器并根据相位的差产生电压输出
r_u
电6一切 CTC-EO0C-
Mix*r
/V积分拎测电路
调制指数和偏离比
很多情况下调制指数只是一个值并一般用于别的运算， FM调制指数指的是频率偏离
相对调制频率的比例，因此会随着在载波上变化的调制偏离而改变。
Frrqucnc\' drvianon
然而，设计一个系统需要知道最大的调制指数，这个通过在公式中带入最大的值可 以得到。
Maximum fcqucncy dcvuno；i
Ma-Kimum module on Jreautjncr'
I 訐丨 T | 1 - r-
边带
被调制的信号都会产生边带， 在AM调制中很容易计算得到，但在 FM调制中就不是 那么明朗，因为这不仅于偏离相关，而且与偏离的度有关，比如说，如果调制指数为 M 总的频谱通过一个复杂的公式可以得出，得到的是一个无限的离散频谱。
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公式中，Jn （M）是第一类贝塞尔函数， s c是载波的频率并等于 2nf, ® m是调制
信号的频率，Vc是载波的电平。
可以看出整个频谱包括载波的频率加上载波两边的无限的边带频谱。 相关的边带可
以从贝塞尔函数的表格中读出，或者用计算公式得出，图 3-10显示出不同的调制指数
下边带的变化情况。