鑒頻實現(xiàn)方法

《高頻電子技術(shù)》課程通信技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院鑒頻實現(xiàn)方法目錄斜率鑒頻器

01相位鑒頻器

02脈沖計數(shù)式鑒頻器

031.斜率鑒頻器

鑒頻的方法很多，其工作原理都是將輸入的調(diào)頻信號進(jìn)行特定的變換，使變換后的波形包含反映瞬時頻率變化的量，再通過低通濾波器濾波就可以得到原調(diào)制信號。常用的鑒頻方法有以下幾種：（1）斜率鑒頻器

它先將輸入等幅的調(diào)頻波通過線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻率——幅度變換，得到振幅隨瞬時頻率變化的調(diào)頻波，然后用包絡(luò)檢波器將信號的振幅變化取出來；其輸出信號就是原調(diào)制信號。1.斜率鑒頻器

利用頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)將調(diào)頻信號轉(zhuǎn)換成調(diào)頻—調(diào)幅信號，然后再經(jīng)過檢波電路取出原調(diào)制信號，這種方法稱為斜率鑒頻，因為在線性解調(diào)范圍內(nèi)，解調(diào)信號電壓與調(diào)頻信號瞬時頻率之間的比值和頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)特性曲線的斜率成正比。電路模型如圖所示：微分網(wǎng)絡(luò)

在斜率鑒頻電路中，頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)通常采用LC并聯(lián)回路或LC互感耦合回路，檢波電路通常采用差分檢波電路或二極管包絡(luò)檢波電路。2.相位鑒頻器

它先將輸入等幅的調(diào)頻波通過線性網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻率——相位變換，得到附加相位隨瞬時頻率變化的調(diào)頻波，然后用鑒相器將它的附加相移變化取出來，其輸出信號就是原調(diào)制信號。電路模型如圖所示：2.相位鑒頻器

它由兩部分組成：第一部分先將輸入等幅調(diào)頻波通過線性網(wǎng)絡(luò)（頻率-相位）進(jìn)行變換，使調(diào)頻波的瞬時頻率變化轉(zhuǎn)換為附加相移的變化，即進(jìn)行FM-PM波變換；第二部分利用相位檢波器檢出所需要的調(diào)制信號。相位鑒頻器的關(guān)鍵是找到一個線性的頻率-相位變換網(wǎng)絡(luò)。2.相位鑒頻器

頻率-相位變換網(wǎng)絡(luò)有：單諧振回路、耦合回路或其它RLC電路等。圖1（a）所示為電路中常采用的頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)。這個電路是由一個電容C1和諧振回路LC2R組成的分壓電路。圖（b）為該網(wǎng)絡(luò)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線。（1）頻率-相位變換網(wǎng)絡(luò)圖1頻率一相位變換網(wǎng)絡(luò)2.相位鑒頻器相位檢波器常采用乘積型相位鑒頻器，其實現(xiàn)模型方框圖如圖2所示。不難看出，在頻率-相位變換網(wǎng)絡(luò)后面增加乘積型相位檢波電路（相乘器和低通濾波器構(gòu)成），便可構(gòu)成乘積型相位鑒頻器。（2）相位檢波器圖2乘積型相位鑒頻器實現(xiàn)模型3.脈沖計數(shù)式鑒頻器

它先將輸入等幅的調(diào)頻波通過非線性變換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行波形變換，得到數(shù)目與瞬時頻率成正比、但幅度和形狀相同的調(diào)頻脈沖序列，然后將信號通過低通濾波器，其輸出信號就是原調(diào)制信號。電路模型如圖3所示：圖3脈沖計數(shù)式鑒頻器3.脈沖計數(shù)式鑒頻器

首先將輸入調(diào)頻波通過限幅器變?yōu)檎{(diào)頻方波，然后微分器變?yōu)榧饷}沖序列，用其中正脈沖去觸發(fā)脈沖形成電路，這樣調(diào)頻波就變換成脈寬相同而周期變化的脈沖序列，它的周期變化反映調(diào)頻波瞬時頻率的變化。將此信號進(jìn)行低通濾波，取出其平均分量，即為還原出的調(diào)制信號。圖4脈沖計數(shù)式鑒頻器各波形3.脈沖計數(shù)式鑒頻器

調(diào)頻信號瞬時頻率的變化，直接表現(xiàn)為單位時間內(nèi)調(diào)頻信號過零值點的疏密變化,如果在調(diào)頻信號的每一個正過零點處由電路產(chǎn)生一個振幅為Ucm，寬度為τ的單極性矩形脈沖，這樣就把調(diào)頻信號轉(zhuǎn)換成了重復(fù)頻率與調(diào)頻信號的瞬時頻率相同的單向矩形脈沖序列。這時單位時間內(nèi)矩形脈沖的數(shù)目就反映了調(diào)頻波的瞬時頻率，該脈沖序列振幅的平均值能直接反映單位時間內(nèi)矩形脈沖的數(shù)目。脈沖個數(shù)越多，平均分量越大，脈沖個數(shù)越少，平均分量越小。因此實際應(yīng)用時，不需要對脈沖直接計數(shù)，而只需用一個低通濾波器取出這一反映單位時間內(nèi)脈沖個數(shù)的平均分量，就能實現(xiàn)鑒頻。圖5調(diào)頻信號變換成單向矩形脈沖序列

3.脈沖計數(shù)式鑒頻器

設(shè)調(diào)頻信號通過變換電路得到一個矩形脈沖序列，并讓這一脈沖序列通過傳輸系數(shù)為KL的低通濾波器進(jìn)行濾波，則濾波后的輸出電壓可寫成：

濾波后輸出電壓與調(diào)制信號的瞬時頻率f成正比。脈沖計數(shù)式鑒頻器的優(yōu)點是線性好，頻帶寬，易于集成化。一般能工作在10MHz左右，是一種應(yīng)用較廣泛的鑒頻器。小結(jié)：

本節(jié)課我們主要給大家講解了鑒頻的三種實現(xiàn)方法，有斜率鑒頻器、相位鑒頻器和脈沖計數(shù)式鑒頻器，通過學(xué)習(xí)：

（1）斜率鑒頻器：由線性頻幅轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)和包絡(luò)檢波器兩部分組成，其關(guān)鍵是一個頻率—幅度變換線性網(wǎng)絡(luò)；（2）相位鑒頻器：線性頻相轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)和相位檢波器兩部分組成，其關(guān)鍵是一個頻率—相位變換線性