的原理44调频系统的抗噪声性能45各种模拟调.ppt

第 4章模拟调制系统? 图 4 - 1幅度调制器的一般模型 图 4-4DSB信号的波形和频谱 图 4 –5 形成SSB信号的滤波特性 图 4 - 6SSB信号的频谱 图 4 –7 相移法形成单边带信号 图 4 - 8DSB、 SSB和VSB信号的频谱 图 4 - 9VSB调制和解调器模型 (a) VSB调制器模型(b) VSB解调器模型 图 4 – 11 残留边带滤波器的几何解释 4.2线性调制系统的抗噪声性能 图 4- 13 带通滤波器传输特性 图4-15 Am包络检波的抗噪声性能分析模型 4.3 非线性调制（角调制）的原理 图 4 - 16直接和间接调相 图 4 -17直接和间接调频 图 4 – 18 单音调制的AM与NBFM频谱 图 4-19 AM与NBFM的矢量表示 图 4 – 22 PLL调制器 图 4 – 23 间接调频框图 图 4- 24 窄带调频信号的产生 图 4 – 27 PLL鉴频器 图 4- 28 窄带调频信号的相干解调 4.4调频系统的抗噪声性能 4.5各种模拟调制系统的性能比较 经低通滤波器取出其低频分量 sd(t)= 再经微分器，得输出信号  mo(t)= (4.3 - 37) 可见，相干解调可以恢复原调制信号，这种解调方法与线性调制中的相干解调一样， 要求本地载波与调制载波同步， 否则将使解调信号失真。 调频系统抗噪声性能的分析方法和分析模型与线性调制系统相似，我们仍可用图 4 - 12 所示的模型，但其中的解调器应是调频解调器。  图 4 – 29 调频系统抗噪声性能分析模型 我们先来计算解调器的输入信噪比。 设输入调频信号为 sFM(t)=Acos［ωct+ 因而输入信号功率  Si= (4.4 - 1)  理想带通滤波器的带宽与调频信号的带宽BFM相同，所以输入噪声功率 Ni=n0BFM (4.4 - 2) 因此, 输入信噪比  (4.4 - 3) 计算输出信噪比时，由于非相干解调不满足叠加性，无法分别计算信号与噪声功率，因此，也和AM信号的非相干解调一样，考虑两种极端情况，即大信噪比情况和小信噪比情况，使计算简化，以便得到一些有用的结论。  1. 大信噪比情况 在大信噪比条件下，信号和噪声的相互作用可以忽略， 这时可以把信号和噪声分开来算，经过分析，我们直接给出解调器的输出信噪比 为使上式具有简明的结果，我们考虑m(t)为单一频率余弦波时的情况，即 m(t)=cosωmt 这时的调频信号为  sFM(t)=Acos［ωct+mfsinωmt］ (4.4 - 5) 式中 将这些关系式代入式（4.4 - 4）可得  (4.4 - 7) 因此， 由式（4.4 -3）和（4.4 - 7）可得解调器的制度增益 又因在宽带调频时， 信号带宽为  BFM=2(mf+1)fm=2(Δf+fm) 所以， 式（4.4 - 8）还可以写成  GFM=3m2f(mf+1)≈3m3f (4.4 - 9)  上式表明， 大信噪比时宽带调频系统的制度增益是很高的， 它与调制指数的立方成正比。例如调频广播中常取mf=5， 则制度增益GFM=450。也就是说，加大调制指数mf，可使调频系统的抗噪声性能迅速改善。  它们的频谱如图 4 - 18 所示。由此而画出的矢量图如图 4 - 19 所示。在AM中，两个边频的合成矢量与载波同相，只发生幅度变化；而在