[信息与通信]第四章模拟调制系统.ppt

第四章 模拟调制系统 4.1 引言 4.3. 角度调制的原理及抗噪声性能 4.3.1 角度调制的原理 4.3.2 调频系统的抗噪声性能 1. 建立模型 2. 抗噪声性能分析 3. 讨论及比较 4. FM的加重技术 5. FM的门限效应 4.3.2 调频系统的抗噪声性能 1. 建立模型 2. 抗噪声性能分析 3. 讨论及比较 4. FM的加重技术 5. FM的门限效应 3.讨论及比较 4.FM的加重技术 习题 幅度调制 4-1、4-2、4-3、4-4 相干解调 4-6 幅度调制系统抗噪声 4-7、4-8、4-9、4-10 角度调制系统抗噪声 4-16 FDM 4-17 ⑦ 调制制度增益 为调频指数 ?调制制度增益 调频FM如此高的调制制度增益，是以增加FM信号带宽换取的。 如果 mf＝5， GFM=450。 BFM=12fm。 与DSB比较， GDSB=2。 BDSB=2fm。 与SSB比较， GSSB=1。 BSSB=fm。 如果 mf＝10，GFM=3300。 BFM=22fm。 与DSB比较， GDSB=2。 BDSB=2fm。 与SSB比较， GSSB=1。 BSSB=fm。 3.讨论及比较 ?FM系统的输出信噪比 评价系统的抗噪声性能，以Si相等，调制信号m(t)相等，系统噪声均为白噪声，然后比较各系统的So/No. 将角度调制与幅度调制作比较↓ B=22fm B=2fm B=fm FM系统具有优良的抗噪声性能。这是以增加系统带宽换取的。 将角度调制与幅度调制作比较 4.FM的加重技术 回想FM系统的输出噪声关系 ω 0 如果将频率高端的噪声功率谱的幅度降下来，FM系统的 输出噪声功率会进一步减小，输出信噪比会更大。 ⊕ BPF LPF 理想低通 频率调制 解调输出 信噪比 鉴频器 予加重 高通 Hp(ω) 低通 Hd(ω) 去加重 只要 Hp(ω) ? Hd(ω)＝常数，信号m(t)将不会失真。去加重电路将频率高端的噪声功率谱的幅度降下来，使输出噪声功率进一步减小，输出信噪比增大。 5.FM的门限效应 前面对FM系统的抗噪声性能分析是假设 的大 Si/Ni情况。 Si/Ni较小时， 会出现相位阶跃，鉴频器输出噪声中出现脉冲噪声，使 随着解调器输入噪声幅度V(t) 增大，Si/Ni减小，鉴频器将在一个特定Si/Ni上出现门限效应。一旦出现门限效应，解调器的So/No将急剧变坏。特定Si/Ni值称为解调器门限值。一般解调器门限值约（Si/Ni)th＝ 8-10db。 门限值（Si/Ni)th＝ 8-10db 0 门限效应图解 t t t 2π t （假设FM为载波状态） 二. 包络检波（可解调AM信号和具有大载波的VSB/SSB信号） 观察下列信号振幅： 只有AM信号的包络与m(t)相同，可用包络检波还原m(t)。 对于SSB/VSB信号的包络与m(t)不相同，不可用包络检波 还原m(t)。但在SSB/VSB信号中加入大载波分量，信号的 振幅以及包络于AM的近似。故也可用包络检波还原m(t)。 具有大载波的SSB/VSB信号的包络检波 在调制后，加入大载波，SSB/VSB信号变为： 信号振幅为： 它近似于AM信号的振幅。故可采用包络检波还原m(t)。此种 通信方式广泛应用于广播、电视信号的传输。 加入大载波时 4.2.2 幅度调制系统的抗噪声性能分析 1.采用同步解调，各幅度调制系统的抗噪声性能分析 建立模模型 抗噪声性能分析 抗噪声性能讨论 建立模型： ⊕ BPF LPF 理想带通 理想低通 恢复载波 窄带高斯 高斯白噪声 幅度调制信号 输出信号 输出噪声 解调输入 信噪比 解调输出 信噪比 1.采用同步解调，各幅度调制系统的抗噪声性能分析 抗噪声性能分析： ① 解调器输入信号功率Si AM DSB SSB 抗噪声性能分析 根据功率谱密度函数通过线性系统的响应功率谱密度函数为 H (ω) no/2 ω 0 B Pi(ω) 0 B 1 no/2 ω ω PO(ω) ② 解调器输入噪声功率Ni ③ 解调器输入信噪比 Si/Ni ④ 解调器输出信号功率So 同步解调器对窄带高斯噪声的解调 ⑤ 解调器输出噪声功率No ⑥ 解调器输出信噪比 So/No ⑦ 调制制度增益 抗噪声性能讨论 解调器 同步解调器对SSB的信噪比改善程度是1 （解调抑制了ni(t)中的ns(t)分量，使No减小 解调抑制了SSSB(t)中的m(t)分量，使So减小） 同步解调器对DSB的信噪比改善程度是2