海军武器工程导论
基本通信系统有：
信息信号可以很少被传输，必须处理它。为了使用电磁传输，必须首先从音频转换为电信号。转换是通过a完成的传感器．转换后用它来调制载波信号。
使用载波信号有两个原因:
调制方法的过程以系统地使用信息信号（您要传输的内容）以改变载波信号的一些参数。载波信号通常只是一个简单的单频正弦曲线（随时间变化，如正弦波）。
基本的正弦波变为v（t）= vo罪(2pf t +f)，其中参数定义如下:
调制信号仅仅意味着系统地改变信号的三个参数之一:幅值、频率或相位。因此，调制的类型可以分为两种
问:调幅
FM：频率调制或
PM：相位调制
注意:PM可能是一个不熟悉的术语，但是经常使用。PM的特性与FM非常相似，因此这两个术语通常可以互换使用。
频率调制使用信息信号V米(t)改变载波频率在其原始值的一个小范围内。以下是三种数学形式的信号:
我们已经用时变频率替换了载波频率术语。我们还介绍了一个新的术语：DF，峰值频率偏差．在这种形式下，你应该能够看到载波频率项:fc+ (DF / V.莫V)米(t)现在在f的两个极端之间变化c-DF和F.c+DF。解释DF变得清晰：它是远离FM信号可以的原始频率的最远。有时它被称为频率的“摆动”。
我们也可以定义FM的调制指数，类似于AM:
调制指数最简单的解释是，b,作为峰值频率偏差的量度，D换句话说，b表示将峰值偏差频率表达为最大调制频率的倍数的方法米， IE。Df =bf米．
例如:假设在调频广播中，要传输的音频信号的频率范围是20到15000赫兹(确实如此)。如果调频系统使用最大调制指数，b，则频率将“摆动”最多5 x 15 kHz = 75 kHz以上和以下的载波频率。
这是一个简单的FM信号：
这里，载体处于30 Hz，调制频率为5Hz。调制指数约为3，使得峰值频率偏差约为15 Hz。这意味着频率将在15到45 Hz之间变化。循环完成的快速是调制频率的函数。
频谱表示任何信号中不同频率分量的相对数量。它就像立体声中图形均衡器上的显示器，有led显示低音、中音和高音的相对数量。这些直接对应于增加的频率(高音是高频成分)。数学中有一个众所周知的事实，即任何函数(信号)都可以分解成纯正弦分量(除了一些病态的例外)。在技术术语中，正弦和余弦构成了一组完整的函数，也称为无限维实值函数向量空间中的一组基(gag反射)。假设任何信号都可以被认为是由正弦信号组成的，那么频谱就代表了如何从正弦信号生成信号的“配方卡”。比如:1部分50hz, 2部分200hz。纯正弦波具有最简单的频谱，只有一个分量:
在这个例子中，载波有8hz，因此频谱在8hz有一个值为1.0的单独分量
调频频谱要复杂得多。一个简单的调频信号的频谱是这样的:
该载体现在是65Hz，调制信号是纯5 Hz音调，调制指数是2.我们所看到的是由调制频率，5Hz分离的多个侧频（除载波以外的峰值）。载体的两侧有3个侧频带。频谱的形状可以使用简单的异致参数来解释：混合三个频率时（fcf米和DF)一起得到和频和差频。最大的组合是fc+ F.米+D最小的是Fc- f米-Df。自Df =bf米，频率变化(bf + 1)米在载体上方和下方。
一个更现实的例子是使用音频频谱来提供调制:
在本例中，信息信号在1到11赫兹之间变化。载波频率为65hz，调制指数为2。单独的边带尖峰被一个或多或少连续的频谱所取代。然而，边带的范围(大约)被限制在(bf + 1)米上方和下方。这里，上面和下面都是33赫兹，带宽大约是66赫兹。我们看到边带从35赫兹延伸到90赫兹，所以我们观察到的带宽是65赫兹。
您可能会想知道为什么我们忽略了光谱的最终结束的平滑驼峰。事实是，他们实际上是频率调制的副产品（这个例子中没有随机噪声）。但是，它们可能会被安全地忽略，因为它们只有一分钟的总功率。在实践中，无论如何，随机噪音会掩盖它们。
调频收音机当然使用频率调制。调频收音机的频带约为88至108兆赫。信息信号是属于音频频谱的音乐和声音。全音频频谱范围为20 - 20,000 Hz，但FM收音机限制上限调制频率为15 kHz (cf. AM收音机限制上限频率为5 kHz)。尽管一些信号在15khz以上可能会丢失，但大多数人无论如何都听不到，所以保真度几乎没有损失。调频收音机可能被恰当地称为“高保真”。
如果FM发射器使用约5.0的最大调制指数，因此得到的带宽为180 kHz（大约0.2MHz）。FCC分配站）分开0.2 MHz以防止重叠的信号（巧合？我认为不是！）。如果您要使用站填充FM频段，您可以获得108 - 88 / .2 = 100站，与AM收音机相同的数字（107）。这听起来很令人信服，但实际上更复杂（啊！）。
调频收音机以立体声播放，这意味着有两个信息频道。在实践中，它们在应用调制之前产生三个信号:
因此，信息信号实际上具有53 kHz的最大调制频率，要求调制索引减少至约1.0以保持总信号带宽约200 kHz。
正如我们已经展示的，调频信号的带宽可以用以下方法预测:
在哪里b调制指数是和吗
f米为所使用的最大调制频率。
FM收音机具有比AM收音机更大的带宽，但FM无线电频带也更大。该组合保留了相同的可用频道的数量。
调频信号的带宽比调幅信号的带宽有更复杂的依赖关系(回想一下，调幅信号的带宽只依赖于最大调制频率)。在调频中，调制指数和调制频率都会影响带宽。随着信息的增强，带宽也在增长。
信号的效率是边带功率占总功率的一小部分。在调频信号中，由于产生了相当多的边带，效率通常很高。回想一下，当调制指数大于1时，为了防止接收机失真，传统调幅的效率被限制在33%左右。FM没有类似的问题。
边带结构相当复杂，但可以肯定地说，通常通过增大调制指数(应该如此)来提高效率。但是如果你使调制指数变大，那么带宽也变大(不像AM)，这有它的缺点。在工程中，效率和性能之间的妥协是很典型的。调制指数通常限制在1到5之间，这取决于应用程序。
调频系统在抑制噪声方面比调幅系统要好得多。噪声通常是均匀分布在频谱上的(所谓的白噪声，意思是宽频谱)。噪声的振幅在这些频率上随机变化。振幅的变化实际上可以调制信号，并被调幅系统接收到。因此，调幅系统对随机噪声非常敏感。一个例子可能是你汽车的点火系统噪音。需要安装特殊的过滤器，以防止汽车收音机的干扰。
FM系统本质上免受随机噪声。为了使噪声干扰，它必须以某种方式调制频率。但噪声均匀地分布，幅度大部分变化。结果，FM接收器几乎没有干扰。FM有时被称为“静止”，指的是其卓越的随机噪声。