相位调制

更新时间:2022-08-25 16:28

相位调制是载波的相位对其参考相位的偏离值随调制信号的瞬时值成比例变化的调制方式。

简介

相位调制(PM)是将信息编码为载波的瞬时相位变化的一种调制模式。

相位调制广泛用于发射无线电波,并且是大量技术(如Wifi、GSM和卫星电视)背后的许多数字传输编码方案的一部分。

在数字合成器中,PM用来产生信号和波形,例如在Yamaha DX7中实现了调频合成。相关的一种声音合成叫做相位失真用于卡西欧CZ合成器。

理论

PM将复包络的相角改变得与消息信号成正比。

假定要发送的信号(称为调制信号或消息信号)是,信号调制的载波为

注释:

这使得已调信号为

这说明了m(t) 如何调制相位 - 在某一时间点的 m(t) 越大,该点调制信号的频移越大。它也可以看成是改变了载波信号的频率,于是当频率调制表示为相位调制对时间求导时,相位调制就可以认为是频率调制的一种特殊情形。

调制信号在这里可以是

频谱特性的数学运算表明有两个区域尤其值得关注:

其中 而 是后文会定义的调制指数。这也被称为PM的卡森带宽法则

调制指数

同其他调制指数一样,这个量表示调制变量在未调制水平附近变化的范围。它涉及到载波信号的相位变化:

其中 是峰值相位偏差。与频率调制中的调制指数形成对比。

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