1.調頻信號的產(chǎn)生

　　調頻的方法主要有兩種：直接調頻和間接調頻。

　　1）直接調頻法

　　調頻就是用調制信號控制載波的頻率變化。直接調頻就是用調制信號直接去控制載波振蕩器的頻率，使其按照調制信號的規(guī)律線性的變化。

　　圖1 FM調制器

　　由上圖可知，F(xiàn)M調制可以由外部電壓控制震蕩頻率的振蕩器叫做壓控振蕩器(VCO)。每個壓控振蕩器自身就是一個FM調制器，因為它的震蕩頻率正比于輸入控制電壓，即

　　若用調制信號作控制電壓信號，就能產(chǎn)生FM波。

　　若被控制的振蕩器是LC振蕩器，則只需控制震蕩回路的某個電抗元件(L或者C)，使其參數(shù)隨調制信號變化。目前常用的電抗元件是變?nèi)?a target="_blank">二極管。用變?nèi)荻O管實現(xiàn)直接調頻，由于電路簡單，性能良好，已經(jīng)成為目前廣泛采用的調頻電路之一。

　　在直接調頻法中，振蕩器與調制器合二為一。這種方法的主要特點是在實現(xiàn)線性調頻的要求下，可以獲得較大的頻偏。其主要缺點是頻率穩(wěn)定度不高，因此往往需要采用自動頻率控制系統(tǒng)來穩(wěn)定中心頻率。

　　2）間接調頻法

　　間接調頻法(簡稱間接法)是將調制信號積分，然后對載波進行調相，即可產(chǎn)生一個NBFM信號，再經(jīng)n次倍頻器得到WBFM信號，其原理框圖如下圖所示。這種產(chǎn)生WBFM的方法稱為阿姆斯特朗法或間接法。

　　圖2 間接法產(chǎn)生WBFM

　　圖中倍頻器的作用是提高倍頻指數(shù)，從而獲得寬帶調頻WBFM。倍頻器可以用非線性器件實現(xiàn)，然后用帶通濾波器濾去不需要的頻率分量。間接法的優(yōu)點是頻率穩(wěn)定度高，缺點是需要多次倍頻和混頻，因此電路較復雜。

　　2.調頻信號的解調

　　調頻信號的解調也分為相干解調和非相干解調。相干解調僅適用于NBFM信號，而非相干解調對NBFM和WBFM信號均適用。

　　1)非相干解調

　　調頻信號的一般表達式為：

　　這就是說，調頻信號的解調是要產(chǎn)生一個與輸入調頻信號的頻率成線性關系的輸出電壓。完成這種頻率--電壓轉換關系的器件是頻率檢波器，簡稱鑒頻器。

　　鑒頻器有多種，下圖3描述了一種用振幅鑒頻器進行非相干解調的原理框圖。圖中，微分器和包絡檢波器構成了具有近似理想鑒頻特性的鑒頻器。微分器的作用是把幅度恒定的調頻波變成幅度和頻率都隨調制信號變化的調幅調頻波，即

　　而包絡檢波器則將其幅度變化檢出并濾去直流，再經(jīng)低通濾波器后解調輸出，即

　　圖3  振幅鑒頻器的原理框圖

　　圖3中限幅器的作用是消除信道中噪聲和其他原因引起的調頻波的幅度起伏，帶通濾波器(BPF)是讓調頻信號順利通過，同時濾除帶外噪聲及高次諧波分量。

　　鑒頻器的種類很多，除了上述的振幅鑒頻器之外，還有相位鑒頻器、比例鑒頻器、正交鑒頻器、斜率鑒頻器、頻率負反饋解調器、鎖相環(huán)(PLL)鑒頻器等。

　　2)相干解調

　　由于NBFM信號可分解成同相分量和正交分量之和，因而可以采用線性調制中的相干解調來進行解調。

　　可見，相干解調可以恢復原調制信號。這種調制方式與線性調制中的相干解調一樣，要求本地載波與調制載波同步，否則將使解調信號失真。