第三章 模拟调制系统(通信原理).ppt

* 大信噪比情况下，AM信号包络检波器的输出信噪比为 FM非相干解调器的输出信噪比为 mf =5时，宽带调频的S0 /N0是调幅时的75倍； AM 信号传输带宽是2fm，WBFM信号，mf = 5时的传输带宽为12fm ； 调频系统与调幅系统比较 * . 当mf 1时， 故有 调频是以带宽换取信噪比的改善。 随着传输带宽的增加，输入噪声功率增大，输入信噪比下降，当输入信噪比降到一定程度时就会出现门限效应，输出信噪比将急剧恶化。 调频系统与调幅系统比较 * 门限效应：当(Si /Ni)低于一定数值时，解调器的输出信噪比(So /No)急剧恶化。 门限值 ： 出现门限效应时所对应的输入信噪比值称为门限值，记为(Si /Ni) b。 降低门限值（门限扩展） 锁相环解调器 负反馈解调器 “预加重”和“去加重” 小信噪比时的门限效应 * 预加重和去加重 预加重网络特性 去加重网络特性 返回 * 调制 方式 传输带宽 设备复杂程度 主要应用 AM 2fm 简单 中短波无线电广播 DSB 2fm 中等 应用较少 SSB fm 复杂 短波无线电广播、话音频分复用、载波通信、数据传输 VSB 略大于fm 近似SSB 复杂 电视广播、数据传输 FM 中等 超短波小功率电台（窄带FM）；调频立体声广播等高质量通信（宽带FM） 各种模拟调制系统的比较 * WBFM抗噪声性能最好， DSB、SSB、VSB次之， AM抗噪声性能最差。 门限点以下，曲线迅速下跌； FM的调频指数mf越大，抗噪声性能越好。 抗噪声性能比较 * SSB的带宽最窄，其频带利用率最高； FM占用的带宽随调频指数mf的增大而增大，其频带利用率最低。 FM是以牺牲有效性来换取可靠性的。mf 值的选择要从通信质量和带宽限制两方面考虑。 频带利用率 * 特点与应用 AM：接收设备简单；缺点是功率利用率低，抗干扰能力差。主要用在中波和短波调幅广播。 DSB：功率利用率高，且带宽与AM相同，但设备较复杂。应用较少，一般用于点对点专用通信。 SSB：功率利用率和频带利用率都较高，抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于AM，而带宽只有AM的一半；缺点是发送和接收设备都复杂。SSB常用于频分多路复用系统中。 VSB：抗噪声性能和频带利用率与SSB相当。在电视广播、数传等系统中得到了广泛应用。 FM： 抗干扰能力强，广泛应用于长距离高质量的通信系统中。缺点是频带利用率低，存在门限效应。 * 频分复用（FDM） 目的：充分利用信道的频带资源，提高信道利用率 频分复用(FDM)和调频(FM)立体声 主要用于模拟通信系统 优点：信道利用率高，技术成熟； 缺点：设备复杂，滤波器难以制作，非线性失真，各路信号的相互干扰。 * 典型例子：多路载波电话系统 基群：12路电话复用； 超群：5个基群复用，共60路电话； 主群：10个超群复用，共600路电话； 巨群：多个主群进行复用。 基群频谱结构图 频分复用（FDM） * 调频立体声广播 0~15kHz用于传送(L+R)信号 23kHz~53kHz用于传送(L-R)信号 59kHz~75kHz则用作辅助通道 (L-R)信号的载波频率为38kHz 在19kHz处发送一个单频信号（导频） 在普通调频广播中，只发送0—15kHz的(L+R)信号。 * * * * * * * E(t)中没有单独的信号项，有用信号m(t)被噪声扰乱。 门限效应：输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，当低于某个值（门限值）时急剧恶化。 门限效应是由包络检波器的非线性解调作用引起的。 相干解调不存在门限效应。 在大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能几乎与相干解调法相同。但当输入信噪比低于门限值时，将会出现门限效应，这时解调器的输出信噪比将急剧恶化，系统无法正常工作。 小信噪比情况 返回 * 频率调制——调频(FM) 相位调制——调相(PM) 角度调制：频率调制和相位调制的总称。 非线性调制 优点：较高的抗噪声性能 缺点：需更大的带宽 非线性调制（角度调制）的原理 * 1. FM和PM信号的一般表达式 角度调制信号的一般表达式 A － 载波的恒定振幅 [?ct +?(t)] ＝ ? (t) － 信号的瞬时相位 ?(t) －瞬时相位偏移 －瞬时角频率 －瞬时频偏 角度调制的基本概念 * 相位调制(PM)：瞬时相位偏移随调制信号作线性变化 Kp － 调相灵敏度，单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量，单位是rad/V。 P