《信号与系统教学资料》吴君里版5.ppt

第二章第1讲 第五章 傅里叶变换应用于通信系统 5.1 无失真传输 2、利用系统函数H(jw)求响应 〔例5.1.1〕如图所示RC低通网络，输入u1(t)如图所示举行脉冲，利用傅里叶分析法求u2(t)。 二、无失真传输 2、无失真传输概念（即时域波形传输不变） 3、信号无失真传输的条件（对系统提出的要求） 一、理想低通滤波器频域特性 二、 理想低通的冲激响应 三、 理想低通的阶跃响应 一、调制与解调作用 DSB信号的波形和频谱 SSB信号的频谱 DSB、 SSB和VSB信号的频谱 直接和间接调相 直接和间接调频 一、脉冲编码调制传输方式 二、 PCM通信系统 三、 PCM通信系统的特点 一、多路复用 将若干路信号以某种方式汇合，统一在同一信道中传输称为多路复用。 频分复用通信系统框图 三、时分复用的原理 时分复用的理论依据：抽样定理。 两路信号的时分复用： 四、频分复用与时分复用性能比较 （1）从信号在信道中的情况来看 频分复用系统： 每个信号在所有时间里都存在于信道中并混杂在一起； 每一信号占据着有限的不同频率区间，此区间不被其也信号占用。 （2）从电路实现来看，时分复用系统优于频分复用系统。 （3）时分复用系统的另一优点是：体现在各路信号之间的干扰（串话）性能方面。 五、码分复用 指利用一组正交码序列来区分各路信号，它们占用的频带和时间都可以重叠。框图如图： 六、综合业务数字网（ISDN） 频分复用系统中，各路信号需要产生不同的载波，各自占据不同的频带，因而需要设计不同的带通滤波器。 时分复用系统中，产生与恢复各路信号的电路结构相同，而且以数字电路为主。 频分复用系统中，设计与制作放大器时，对它们的非线性指标要求比传送单路信号时严格得多，有时难以实现。 时分复用系统中，由于设计不当相邻脉冲信号之间可能出现码间串扰。 （4）对于时分复用通信系统，国际上已建立起一些技术标准。 码分复用的典型应用是移动通信中的码分多址通信（CDMA） 复用与交换体制：异步传递方式（ATM） (3)单边带调制(SSB) ①用滤波法形成单边带信号 ②用相移法形成单边带信号 由上式可知，只要用两个90°相移器分别将调制信号和载波信号相移90°，成为sinΩt和sinwt。然后进行相乘和相减，就可以实现单边带调幅。 相移法产生单边带调幅信号 (4)残留边带调制(VSB) 在VSB中，不是完全抑制一个边带（如同SSB中那样），而是逐渐切割，使其残留一小部分，如图所示。  (5)包络检波 ?? 由非线性器件和低通滤波器两部分组成。 (6)同步检波： 接收端与发射端具有相同频率的本地载波。 2、非线性调制的原理 使高频载波的频率或相位按调制信号的规律变化而振幅保持恒定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制(PM)， 分别简称为调频和调相。 频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故调频和调相又统称为角度调制。 （1）相位调制，是指瞬时相位偏移随调制信号m(t)而线性变化，即 φ(t)=Kpm(t) 其中Kp是常数。于是，调相信号可表示为  sPM(t)=Acos［ωct+Kpm(t)］ (2)频率调制，是指瞬时频率偏移随调制信号m(t)而线性变化，即 其中Kf是一个常数 FM和PM非常相似， 如果预先不知道调制信号m(t)的具体形式，则无法判断已调信号是调相信号还是调频信号。 相位偏移为： 可得调频信号为： 如果将调制信号先微分，而后进行调频，则得到的是调相波，这种方式叫间接调相； 如果将调制信号先积分，而后进行调相， 则得到的是调频波，这种方式叫间接调频。 3、 性能比较  FM抗噪声性能最好，DSB、SSB、VSB抗噪声性能次之，AM抗噪声性能最差。 AM调制的优点是接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差，AM制式用于通信质量要求不高的场合， 目前主要用在中波和短波的调幅广播中。 DSB调制的优点是功率利用率高，但带宽与AM相同， 接收要求同步解调，设备较复杂。只用于点对点的专用通信， 运用不太广泛。 SSB调制: 优点:功率和频带利用率都较高，抗干扰和抗选择性衰落能力均优于AM, 而带宽只有AM的一半； 缺点:发送和接收设备都复杂。 SSB制式普遍用在频带比较