通信原理第3章(2015年上课版).ppt

例题 FM的门限效应（低信噪比时） 采用预加重/去加重改善输出信噪比 措施： HP(ω) FM 解调 Hd(ω) 预加重：人为加重输入信号的高频分量 去加重： 3.5 各种模拟调制系统的比较 假设所有系统的接收机输入端具有相等的信号功率，且加性噪声都是具有均值为零、双边带功率谱密度为 的高斯白噪声，基带信号 为正弦信号，在所有系统中满足 同时，所有的调制与解调系统都是具有理想的特性。显然，在上述的比较条件下，表征系统性能分别如下： 传输带宽和抗噪声性能 3.6 频分复用（FDM） 了解 为了提高通信系统信道的利用率，几个用户使用同一个信道和其它用户通信。引入多路复用的概念。 多路复用：在同一个信道上同时传输多路信号而互不干扰的一种技术。 最常用的多路复用方式是频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）。 按频段区分信号的方法叫频分复用；按时隙区分信号的方法叫时分复用；按相互正交的码字区分信号的方法叫码分复用。 传统的模拟通信中都采用频分复用；随着数字通信的发展，时分复用和码分复用通信系统的应用越来越广泛。 一、FDM基本概念 一般的通信系统的信道所能提供的带宽往往要比传送一路信号所需的带宽宽得多。因此，如果一条信道只传输一路信号是非常浪费的。为了充分利用信道的带宽，提出了信道的频分复用。 频分复用：在发送端利用不同频率的载波将多路信号的频谱调制到不同的频段，以实现多路复用。频分复用的多路信号在频率上不会重叠，合并在一起通过一条信道传输，到达接收端后可以通过中心频率不同的带通滤波器彼此分离开来。 LPF SBF1 相加器 BPF1 LPF BPF2 LPF BPF3 LPF LPF SBF2 LPF SBF3 信道 二、频分复用 假设复用的n路信号均为话音信号（300—3400Hz），采用单边带调制。 为了各路信号频谱不重叠，要求载频间隔满足 三、n路频分复用信号的带宽 SSB调制： 为了各路信号频谱不重叠，要求载频间隔 频分复用信号原则上可以直接在信道中传输，但在某些应用中，还需要对合并后的复用信号再进行一次调制。第一次对多路信号调制所用的载波称为副载波，第二次调制所用的载波称为主载波。原则上，两次调制可以是任意方式的调制方式。如果第一次调制采用单边带调制，第二次调制采用调频方式，一般记为SSB/FM。 例题 FDM的特点 频分复用系统的主要优点是信道复用路数多、分路方便。因此它曾经在多路模拟电话通信系统中获得广泛应用，国际电信联盟（ITU）对此制定了一系列建议。 频分复用主要缺点是设备庞大复杂，成本较高，还会因为滤波器件特性不够理想和信道内存在非线性而出现路间干扰，故近年来已经逐步被更为先进的时分复用技术所取代。 不过在电视广播中图像信号和声音信号的复用、立体声广播中左右声道信号的复用，仍然采用频分复用技术。 第4章 小结 一、调制的定义和分类 二、幅度调制（AM、DSB、SSB、VSB） 1、时域表达式（功率） 2、频域表达式（带宽） 3、抗噪性能分析（分析模型） 三、角度调制（FM、PM） 1、调制原理（瞬时频偏、瞬时相偏） 2、带宽 3、抗噪性能分析（一般的调制信号、单音调制） 四、频分复用 解调增益、系统增益 有用信号被包络检波器扰成噪声，这种现象称为“门限效应”。所谓“门限效应”就是当包络检波器的输入信噪比降到一个特定的数值时，检波器的输出信噪比急剧恶化的一种现象。该特定的输入信噪比称为“门限”。这种门限效应是由包络检波器的非线性解调所引起的。 1、在大信噪比时，对于AM信号系统，采用包络检波和同步解调的性能几乎一样。但是随着信噪比的减小，包络检波器将在一个特定的输入信噪比上出现门限效应，一旦出现，解调器的输出信噪比将急剧变坏。 讨论： 2、同步检测的方法解调各种线性调制信号时，由于解调过程可视为信号与噪声分别的解调，故解调器的输出端总是单独存在有用信号，因而，同步解调不存在门限效应。它的调制制度增益不受信号和噪声相对幅度条件的影响。 例题： 设信道的双边噪声功率谱密度 在该信号中传输AM信号，并设调制信号 的频带限制在5kHz，而载波频率是100 kHz ，已调信号的边带功率为10W，载波功率为40W。若接收机的输入信号，先经过一个理想的BPF，再加至包络解调器。试问： （1）理想BPF的传输特性？ （2）调制制度增益？ （3）解调器输入端的信噪比？ （4）解调器输出端的信噪比？ 基带传输系统 系统增益 为了衡量各种频带传输系统的总体性能，将“虚拟基带系统”作为参照系统的比较 基础 。 3.3 角度调制的原理 角度调制：正弦载波的振幅保持不变，而瞬时频率偏移或瞬时相位偏移随着基带信号