FM接收的特点 [复制链接]

前几天在无线电杂志上看到一个问题，就是为什么fm接收机接收小信号的时候噪音会很大？本人查了一些资料，其中看到一张噪声和有用信号随信号强度增加而变化的曲线图，大概意思是说当型号强度小于某个值的时候，噪音和信号几乎是一样大小，但超过这个值噪音就急剧减小，然后稳定在一个很低的水平，整个过程中信号电平一直稳定在较高的水平。我觉得这个图很有说服力，但是不明白具体为什么fm接收机会有这个图，会有这种特性。是就某种检波电路会这样还是所有都会？和agc有关系吗？谢谢大家！

这是fm固有的特性，原因就是fm是频率调制，和幅度关系很小。所以只要幅度达到门限以上，噪音就和幅度无关了。

至于高深的理论，我不会，请楼下回答。

高深，我也不会，请楼下。

请上曲线图

曲线图手头没有，也忘了在哪看到的了，大概横轴是信号强度，纵轴是解调过的强度，里面有两条曲线，都画在i象限，一条是有用信号的，几乎一直保持平直，一条是噪音的，在离y轴很近的地方几乎和信号重合，往x正方向一段后就急剧下降，然后就一直在很低的水平。

http://www.qmstar.com/dsxjs/61.html
这个网页的最下面提到了门限问题，提到由于门限效应输出噪声在原噪声中加进了幅度很大的尖峰脉冲，并称之为fm门限噪声。估计fm无信号时强大噪声也是这么来的。没准从这再往下分析原理就是数学了吧。。

看看限幅器的作用！放大电路。


接收的时候，fm挑大的输出

等楼下高手！

本人数学白痴，继续请楼下

主要是当噪声与信号差不多的时候，fm鉴频器会把信号扰乱成噪声。
am峰值检波器也是一样。

我记得am峰值检波器的公式是噪声与信号的勾股定理，所以，当噪音与信号大小近似的时候，输出就受到很大的影响。

要克服门限效应，am可以用相干解调，也就是同步检波（前提是能获得载波）
fm可以用锁相环，这个是不是又叫作负反馈鉴频？

am峰值检波器就是一般的不带偏置电压的那个把。
锁相环怎么克服门限效应？
顶起来等高手~~

门限效应和输入信号的s/n以及解调器有关，和agc是无关的。无论多好的agc，都无法改变劣化的输入信号的信噪比，它只是用来克服电路自身产生的噪声而已。

正常调幅是带偏置的，峰值检波就类似二极管检波这种东西，当噪声大的时候二极管恢复出来的噪声就比信号大，通俗的说，此时二极管找不到确切的载波，劣化的“载波”与边带噪声发生作用，噪声就更大。而同步解调（乘积检波）就没有门限效应，此时的载波很干净，发生作用的只有边带噪声。 (突然发现前一句话存疑……改后注)

二极管的输出信号是 vout=sqrt(pow(s,2)+pow(n,2))，不妨画向量图看看。

锁相环克服门限效应，首先用锁相环解调是一种相干解调方法，它可以比非相干解调得到3db的解调增益，而且它瞬时处理的带宽比鉴频要小得多。另外，锁相环的环路滤波器具有低通特性，它可以抑制除信号外的噪声。

当调频信号小的时候，还有寄生调幅的问题。本来调频信号大的时候，放大器限幅可以把幅度噪声抑制掉，但信号小的时候，放大器增益不够了，限幅就不起作用，或者限幅时把幅度噪声转换成相位噪声。此时，寄生调幅就会反映到输出信号中。而锁相环的输出信号只与频率有关，而不管幅度如何。

找一本高频书吧，上面的推导很详细。

顶起来。

再贴一个带噪的：

解调出来的频谱：

楼上用的什么软件？挺有意思

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楼上用的什么软件？挺有意思

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反正不是matlab，嘿嘿~

是音频编辑软件啦，意外吧！

goldwave,cooledit?赫赫。
多谢比尔分析得够专业，我下去消化消化，赫赫。我手里有本电子学会的《高频电子电路》，得认真看看了。
之所以提这个问题是因为fm的噪声太大了，听u/v的时候sql必须有一格才不吵，但是弱信号也就没了，非常不爽。以至于有段时间我都用am档听，噪音真是没法比阿，但是声音有失真，依然不爽。最近看了会刊上面有个文章里正好提出了这个问题，就想把它弄明白，赫赫。

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goldwave,cooledit?赫赫。
多谢比尔分析得够专业，我下去消化消化，赫赫。我手里有本电子学会的《高频电子电路》，得认真看看了。
之所以提这个问题是因为fm的噪声太大了，听u/v的时候sql必须有一格才不吵，但是弱信号也就没了，非常不爽。以至于有段时间我都用am档听，噪音真是没法比阿，但是声音有失真，依然不爽。最近看了会刊上面有个文章里正好提出了这个问题，就想把它弄明白，赫赫。

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还好还好，我终于觉得这两年没白学了。
现在做东西需要这些知识，所以最近一直在看关于射频的书，不过对于锁相环这些东西我还是觉得困惑，呵呵~
大家继续学习吧。

大约就是10－12db的载噪比的转折点。大约12db的载噪比时候，解调的基带信号，信噪比会大大优于rf的载噪比，小于12db则急剧劣化。这个是调频解调的特点。
但是以上是采用比例检波和相位检波的特点，如果用pll去解调调频，典型情况还会有3分贝的优势。

调频解调的的门限问题并不是解调方式所造成的，从理论上来说，门限有一个固定的极限。解调门限的存在可以由香农定理得到解释（具体解释我也不是很清楚），根据香农定理，门限与调频的调制度有关。
用锁相环等方式解调，可以得到比通常的调频解调低的门限，但这个门限不可能低于理论极限。
为了降低调频解调的门限的解调方式有一个专门的名词：低门限解调。低门限解调所追求的目标尽量接近理论极限，接近理论极限的解调方式也叫做：最优解调。
低门限解调器有可能在载噪比低于1的条件下获得足够的解调信噪比，实际上扩频通讯地接受状况与此类似，扩频通讯通常都在载噪比低于1的条件下工作。

调幅解调与调频解调不太一样，如果考虑理想二极管检波的情况，输入载噪比与输出信噪比成正比，这与调频解调完全不同。
在通常的载噪比条件下，调幅解调得到的输出信噪比通常比调频解调得到的信噪比低得多；但当信噪比较低的情况下，调幅解调的输出信噪比不会突然恶化，有时候调频系统已经不能工作，而条幅系统还可以勉强工作。
相对于理想二极管检波，相干解调可以提供3db的固定改善。也就是说同样情况下，相干解调得到噪声功率比理想二极管检波低一半。调幅相干解调对于通讯质量接近极限的情况下的改善是明显的。
我们也可以这样理解：要得到相同的通讯质量，接收机采用相干解调的情况下，发射端的发射功率可以减少一半。

[quote=老干部]大约就是10－12db的载噪比的转折点。大约12db的载噪比时候，解调的基带信号，信噪比会大大优于rf的载噪比，小于12db则急剧劣化。这个是调频解调的特点。
但是以上是采用比例检波和相位检波的特点，如果用pll去解调调频，典型情况还会有3分贝的优势。[/quote]

采用调频负反馈也可以降低门限大约3db；将锁相环和调频负反馈结合，还可以得到更低的门限；还可以采用锁相环+多级调频负反馈；另外还有积分/清洗滤波器等最优解调方式。
不过这一切都意味着电路的复杂性。
或许，全数字解调是解决借条复杂性的一个可行的方法。