一、实验目的

   1、掌握利用VCO作调频器产生调频信号的方法；

2、掌握采用普通鉴频器进行调频解调的方法；

3、了解调频输出信号的波形及频谱。

二、实验仪器

    1、余弦信号发生器

    2、频率调制器

    3、白高斯噪声信道

    4、鉴频器

    5、包络检波器

    6、信号波形图

    7、信号频谱图

三、实验的理论基础

    1. 直接调频：

    直接产生调频信号的方法之一是设计一振荡器，使它的振荡频率随输入电压而变。当输入电压为零时，振荡器产生一频率为f₀的正弦波；当输入基带信号的电压发生变化时，该振荡频率作相应变化。FM调频信号产生原理框图如下图15.1所示：

图15.1  利用VCO作调频器产生FM调频信号原理框图

    2. 正弦基带信号的角度调制信号的频谱：

    考虑基带信号是一正弦音频信号，对于调频或调相，其表达式为：

其中β是调制指数，可能是调频指数或调相指数。将s(t)进行一定的变形（过程可以参考相关教材），可以得到，从该式中可以看出，当调制信号是频率为f_m的正弦信号时，其调频信号含有以f_c+nf_m（n=0,±1,±2,...）的频率分量，因而已调信号的带宽应是无穷的。然而，对应于大的n值的f_c+nf_m分量的幅度是很小的，可忽略。

    3. 利用普通鉴频器进行调频解调：

    调频信号的解调方法之一是先将调频信号变为调幅调频信号（从调频到调幅的变换通过微分器来实现），使该调幅调频信号的幅度比例于调频信号的瞬时频率，然后利用一调幅解调器取其包络，恢复出原基带信号，解调原理图如下图15.2所示：

图15.2  利用普通鉴频器进行调频解调