專利名稱：調頻、調幅重復調制理論的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線電調制理論，特別是一種調頻、調幅重復調制理論。
目前，比較有代表性的無線電調制方式有四種，第一種是幅度調制，簡稱調幅，即載波的振幅隨調制信號的大小成線性變化，載波振幅的這種變化，攜帶著調制信號所反映的信息，調幅較其它調制，實現起來最簡單，占用頻帶最窄；第二種是頻率調制、簡稱調頻，即載波的瞬時頻率隨調制信號的大小線性地變化；第三種是相位調制，簡稱調相，即載波的瞬時相位隨調制信號的大小線性地變化，無論是調頻，還是調相，都是改變載波的相角，可統稱為角度調制，簡稱調角，調角時，載波的振幅維持不變，和振幅調制相比，角度調制的主要優點是抗干擾性強，缺點是頻帶較寬；第四種是脈沖和數字調制，脈沖調制是指對脈沖波的振幅，寬度，位置、重復頻率這四個參數中的某一個參數進行調制，分別叫做脈沖幅度調制(PAM)，脈沖寬度調制(PWM)，脈沖位置調制(PPM)，脈沖頻率調制(PFM)，數字調制是通過對模擬信號抽樣，量化、編碼、形成一組一組電碼的過程，它分為脈沖編碼調制(PCM)和增量調制(DM)兩種，當遠距離傳輸脈沖或數字信號時，還必須進行二次調制，即把調制的脈沖或數字信號再調制到載波上，可以調制載波的幅度或相角，數字信號的最大特點，是抗干擾性強，可實現時分多路(即同頻多節目)傳輸，缺點是它的系統比其它調制系統要復雜得多，微波波段的時分多路傳輸較難實現。
本發明的目的在于推出一種新的無線電調制理論--調頻、調幅重復調制理論，將分別獨立的調頻、調幅兩大無線電傳輸方式結合在一起，實現一個載波攜帶兩路信息，一機復用，高效率，加大空間頻道利用率。
本發明的目的是這樣實現的和其它無線電調制理論一樣，它分調制和解調兩部分，調制系統包括主振、調頻器、放大器、限幅器、低通濾波器、調幅器，調頻器在主振激勵和第一路調制信號調制下，形成調頻波，這個調頻波經放大器放大，經限幅器，低通濾波器除掉在調頻器中產生的寄生調幅，再去推動調幅器，調幅器在調頻波激勵和第二路調制信號調制下，形成調頻、調幅攜帶雙路信息的重復調制波。解調系統是調制系統的逆過程，它包括平幅器、放大器、限幅器、低通濾波器、鑒頻器，而平幅器由幅度檢波器、倒相器、均衡器、調幅器構成，
調頻、調幅重復調制波經過平幅器，檢出幅度調制信號，即調制系統中的第二路調制信號，這個幅度調制信號的波形和調頻、調幅重復調制波的包絡是相同的，如果用一個正好和這個包絡相反的調制信號來調制調頻、調幅重復調制波的幅度，當相位調準，調制電平取的合適時，就可以去掉調頻、調幅重復調制波的調幅分量，恢復平幅的調頻波，這就是本發明中平幅器的原理，利用已檢出的幅度調制信號，經倒相器倒相，去調制調幅器，調頻、調幅波經均衡器調整延遲時間，送入調幅器，在反相幅度調制信號的調制下，產生平幅的調頻波，這個調頻波經放大器放大、經限幅器、低通濾波器去掉寄生調幅，再經鑒頻器檢出頻率調制信號，即調制系統中的第一路調制信號。
本發明將分別獨立的調頻、調幅兩大無線電信息載波傳輸方式結合在一起，推出一種新的調頻、調幅重復調制理論，這個調制理論應用在發射機中，使一臺發射機完成兩臺發射機的作用，降低了能源消耗、而且解決了空間頻道擁擠這一關鍵問題，特別在價格昂貴的衛星通訊、衛星電視中應用這個理論，更顯示出它的經濟價值和社會價值，本發明應用面廣，對無線電理論有較大的突破，線路簡單，適于地面和衛星通訊、電視廣泛推廣使用。
圖1為本發明調制系統方框圖；圖2為本發明解調系統方框圖；圖3為本發明中平幅器的方框圖；圖4為調頻、調幅重復調制波調制過程波形圖；圖5為本發明調制系統原理圖；圖6為本發明解調系統原理圖。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳述。
實施例本發明包括調制和解調兩部分，如圖1所示的調制系統方框圖，調頻器在主振激勵和第一路調制信號uo(t)的調制下，形成調頻波，在本實施例中，主振信號為高頻正弦波信號，調制信號為模擬信號，主振也可以叫做激勵器，完成這部分的電路很多，有LC振蕩器，負阻振蕩器，石英晶體振蕩器，微波固體振蕩器以及頻率合成器等，調頻器嚴格應叫頻率調制器，它的電路有數種，有變容二極管調頻，電抗管調頻等，調頻波經放大器放大，經限幅器，低通濾波器消除寄生調幅，去推動調幅器，此處的放大器為高頻小信號放大器，種類很多，有晶體管諧振放大器，寬帶放大器，參量放大器等，完成限幅功能的電路有二極管限幅器，場效應管限幅器，差分對限幅器等，低通濾波器有LC低通濾波器，RC低通濾波器，有源低通濾波器等，調幅器在調頻波激勵，在第二路調制信號u(t)的調制下，產生調頻，調幅重復調制波A(t)，調幅器嚴格應叫幅度調制器，它的電路有晶體管調幅器，電子管調幅器，多重調制調幅器等，調頻、調幅重復調制波的數學表達式為A(t)=[A0+ku(t)]cos[ω0t+kf∫0tu0(τ)dτ]]]>在表達式中，Ao為無調幅時的載波振幅，ω0為主振角頻率，即無調頻時的角頻率，K，Kf為比例常數，uo(t)為頻率調制信號，u(t)為幅度調制信號，圖4為調頻、調幅重復調制波的調制過程波形圖，設調制信號為簡單的正弦，余弦信號，圖4(a)為無調制時的載波信號Ao(t)＝A0cosω0t，圖4(b)為頻率調制信號uo(t)＝UocosΩt， 圖4(c)為主振激勵在頻率調制信號uo(t)調制下形成的調頻波
圖4(d)為幅度制制信號u(t)＝U′sinΩ1t圖4(e)為在調頻波Ao(t)推動下，在調制信號u(t)調幅下形成的調頻、調幅重復調制波A(t)。解調系統是調制系統的逆過程，如圖2所示的解調系統方框圖由平幅器、放大器、限幅器、低通濾波器、鑒頻器構成，平幅器一方面檢出幅度調制信號u(t)，一方面將調頻、調幅波A(t)轉換成調頻波，這個調頻波經放大器放大，經限幅器，低通濾波器消除寄生調幅，經鑒頻器檢出頻率調制信號，鑒頻器電路有相位鑒頻電路，比例鑒頻電路等。圖3畫出了平幅器方框圖，在圖3(a)中，一路調頻、調幅波A(t)經幅度檢波器，檢出幅度調制信號u(t)，u(t)的一部分經倒相器反相形成反相幅度調制信號，送給調幅器，另一路調頻，調幅波經均衡器延時，送給調幅器，在反向幅度調制信號的調制下，形成調頻波，倒相器可以用耦合變壓器倒相，也可以用單級共發射極放大器倒相，在圖3(b)中，利用負極性幅度檢波器檢出的反相幅度調制信號--u(t)，直接調制調幅器，將調頻、調幅波A(t)轉換成調頻波An(t)，幅度檢波器的電路有多種，有差拍檢波器，乘積檢波器等，均衡器為一種延時電路，以保證反相的幅度調制信號的相位與調幅器中的調頻、調幅波包絡相位正好相反，均衡器由一些濾波器構成。為了遠距離，高質量，傳輸無線電信息，調制信號采用復雜的數字編碼信號，本發明中的平幅器只能對調幅度小于100％的調頻、調幅重復調制波進行平幅，因此，調制系統中調幅器的調幅度必須小于100％，由于本發明的調制系統，解調系統在不同的頻段，不同指標，傳輸不同類型調制信號的各種不同情況下，采用的具體電路有所不同，而且方框圖中的各部分在同一條件下，也可以應用不同形式的電路來實現，這里不一一介紹，作為范例，圖5畫出了本發明某一調制系統原理圖，圖6畫出了本發明某一解調系統原理圖，在圖5中，以晶體三極管BG1為核心構成本振電路，以電容二極管BG2為核心構成調頻器電路，以晶體三極管BG3，BG4，BG5為核心構成放大器電路，以晶體三極管BG6，BG7，BG8為核心構成限幅器電路，以L1，L2，C1，C2，構成低通濾波器，以三極管BG9為核心構成調幅器電路，在圖6中，以二極管BG11為核心構成幅度檢波器電路，以L3，L4，C3，C4，構成均衡器，以耦合變壓器B構成倒相器，以三極管BG12為核心構成調幅電路，以三極管BG13，BG14，BG15為核心構成放大器電路，以晶體三極管BG16，BG17，BG18為核心構成限幅器電路，以L5，L6，C5，C6構成低通濾波器，以二極管BG19，BG20為核心構成鑒頻器電路。
權利要求
1.調頻，調幅重復調制理論，它包括調制系統和解調系統，由主振，調頻器，放大器，限幅器，低通濾波器，調幅器組成的調制系統，其特征是將第一路調制信號和主振信號送到調頻器中，形成調頻波，這個調頻波經放大器放大，經限幅器、低通濾波器去掉寄生調幅，去推動調幅器，調頻波推動調幅器在第二路調制信號調制下，形成調頻、調幅可攜帶兩路信息的重復調制波，其數學表達式為A(t)=[A0+ku(t)]cos[ω0t+kf∫0tn0(τ)dτ]]]>解調系統包括平幅器、放大器、限幅器、低通濾波器、鑒頻器，其特征是調頻、調幅重復調制波經過平幅器，一方面，檢出幅度調制信號，即調制系統中的第二路調制信號，一方面將調頻，調幅波轉換成調頻波，這個調頻波經過放大器放大，經限隔器，低通濾波器去掉寄生調幅，再經鑒頻器檢出頻率調制信號，即調制系統中的第一路調制信號。
2.根據權力要求1所述的調頻、調幅重復調制理論，其特征是第一路，第二路調制信號為數字編碼信號。
3.根據權力要求1或2所述的調頻，調幅重復調制理論，其特征是用平幅器從調頻調幅重復調制波中分離出單一調制的調頻波。
4.根據權力要求1.2.3.所述的調頻、調幅重復調制理論，其特征是用同樣方法可以推出調相，調幅重復調制理論。
全文摘要
本發明涉及一種調頻、調幅重復調制理論，歸屬無線電技術領域，由調制和解調兩部分組成，在調制中，由主振、調頻器產生調頻波，經放大器，限幅器，低通濾波器放大和整形，推動調幅器調幅，形成調頻、調幅重復調制波。在解調中，調頻、調幅波經平幅器轉換成調頻波，并檢出幅度調制信號，調頻波再經放大器，限幅器，低通濾波器，鑒頻器檢出頻率調制信號。本發明將調頻，調幅結合到一起，擴大了設備利用率，節約了能源，增加了頻道利用率，且線路簡單，適于地面和衛星通訊、電視廣泛推廣使用。
文檔編號H03C5/00GK1161601SQ9611731
公開日1997年10月8日 申請日期1996年12月5日 優先權日1996年12月5日
發明者張奇 申請人:張奇