🎵 FM调频 · 斜率鉴频(线性幅度验证)
✔️ 修复:鉴频输出幅度(橙色波形)随调频指数 β 线性增大 | 固定纵轴 ±20Hz 直观展示
📐 核心原理 瞬时频率偏移 ∝ 调制信号
调频信号:\( s_{FM}(t) = \cos\big(2\pi f_c t + \beta \sin(2\pi f_m t)\big) \)
瞬时频率偏移:\( \Delta f(t) = \beta f_m \cos(2\pi f_m t) \) → 正比于调制信号 \( m(t)=\cos(2\pi f_m t) \)。
斜率鉴频器输出正比于 \( \Delta f(t) \)。 本演示中:🔶橙色波形 = 瞬时频偏 (Hz),❤️红色虚线 = 调制信号(归一化)。
📏 纵轴固定范围:频偏 ±20 Hz(对应 β=10 时最大频偏),β 越大橙色波形摆动幅度越大 → 鉴频输出幅度线性增长 ✅
📊 交互验证 · FM波形与斜率鉴频器 调节 β → 橙色幅度线性变化
📈 FM调频波形 (蓝色) —— 频率疏密随 β 变化
📉 鉴频器输出:瞬时频率偏移 Δf(t) (橙色) | 参考信号 m(t) (红色虚线)
📐 相关系数 (Δf(t) 与 m(t)) : ---
📈 线性验证 : ---
✅ 结论 : 鉴频输出幅度随 β 线性增大
🏭 工程意义 & 修复说明
✦ 斜率鉴频器特性: 输出幅度正比于瞬时频偏 → 正比于 β·f_m。本演示橙色波形纵轴固定为 ±20Hz,β 增大时波形峰值明显从零线向外扩展,直观验证鉴频输出幅度随 β 线性增大。
✦ FM广播: 宽带FM(β≈5)抗噪能力强,频偏大 → 鉴频输出信噪比高。
✦ 修复前问题: 原版动态归一化导致橙色幅度视觉恒定,无法展示幅度随 β 变化;现改为固定坐标范围(±20Hz),幅度比例一目了然。