[工学]CH 5 调制传输系统的抗噪声性能.ppt

5.1 幅度调制系统的抗噪声性能 5.1.4 2ASK系统的抗噪声性能 设传输后只有固定衰耗，则在每一码元的持续时间，解调器的输入波形为 2ASK系统的抗噪声性能 5.2 频率与相位调制性能分析 1．包络检波法的系统性能 在(0，Ts)内，解调器输出为 包络 误判 包络分布 2ASK系统的抗噪声性能 当发送码元为“1”，错误接收为“0”的概率 Pe0 2ASK系统的抗噪声性能 总误码率 当发送码元为“0”时，错误接收为“1”的概率 系统误码率取决于系统输入信噪比和门限值。 在大信噪比的情况下得到最佳门限 则当0、1独立等概时，总误码率 系统误码率取决于门限值Vd，令 2ASK系统的抗噪声性能 同步解调 可得2ASK包络解调时的误码率为 2ASK系统的抗噪声性能 接收波形 输出波形为 1．同步检测法的系统性能 LPF 判决 概率密度 2ASK系统的抗噪声性能 由于nc(t)是高斯过程，因此其瞬时值的一维概率密度为 0 a 误码率的几何表示 若令判决门限为Vd 则可求得将”1”误判为”0”的概率 及将”0”判决为”1”的概率 分别为 误码率的几何表示 2ASK系统的抗噪声性能 总误码率 0 a 误码率与判决门限Vd有关。令 设0，1独立等概，则系统总误码率 ， 2ASK系统的抗噪声性能 与包络检测比较 可解得，最佳门限 则系统总误码率 2ASK系统的抗噪声性能 大信噪比下，2ASK信号同步检测的误码率总是低于包络检波时的误码率，但两者的误码性能相差不大。 然而，后者不需要稳定的本地相干载波信号，故在电路上要比前者简单的多。 例 分析：误码率是r的函数，而r又是B,n0和S的函数，因此，需根据题意求出r的参数。 [例] 设某2ASK信号的码元速率 采用包络检波法或同步检测法解调。已知接收端输 入信号幅度a=1mV，信道中加性高斯白噪声的单边 功率谱密度 (1)包络检波法解调时系统的误码率； (2)同步检测法解调时系统的误码率。 试求： 2ASK系统的抗噪声性能 解：由题可知，解调器输入 噪声平均功率 信号的带宽 信噪比为 (1) 包络检测法解调时系统的误码率为 (2) 同步检测法解调时系统的误码率为 2ASK系统的抗噪声性能 2FSK性能 鉴频器 带通 限幅器 微分器 包络 检波器 LPF SFM(t) ni(t) mo(t) no(t) 2、输入信噪比 1、解调器模型 5.2.1 FM性能分析 解调分析 3、解调原理 大信噪比时 1) 输出信噪比（大信噪比时） 分析 噪声 有用信号 噪声功率 噪声功率？ 输出信号和噪声 由于，nd(t)、ns(t)为低通信号，而ni(t)带通信号，因此,前者的带宽是后者的一半，即BFM/2。所以有 鉴频特性 噪声 有用信号 鉴频器 微分器 包络 检波器 微分器输出： 噪声功率 噪声功率谱变化 所以，鉴频器(微分网络输出) 因为,微分网络传递函数 微分器 噪声功率 输出信噪比 输出信噪比 G分析 上式表明，大信噪比时宽带调频系统的制度增益很高， 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。  小信噪比 2）小信噪比情况与门限效应 当(Si/Ni) FM减小到一定程度时，解调器的输出中不存在单独的有用信号项，信号被噪声扰乱，因而(So/No)FM急剧下降。 这种情况与AM包检时相似，称之为门限效应。 此时无法解调出信号。 2FSK 5.2.2 2FSK系统抗噪声性能分析 接收端带通滤波器输出的波形y(t)可表成 相当于两路2ASK信号叠加，解调原理可表示为 BPF2 判决 BPF1 解调器2 解调器1 2ASK解调1 2ASK解调2 相干解调 * of 42 通信原理 communication *中国矿业大学 李世银 5.1.1分析模型 本节将要研究的问题是信道存在加性高斯白噪声时， 各种线性调制系统的抗噪声性能。  由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响， 因而调制系统的抗噪声性能可以用解调器的抗噪声性能来衡量。分析解调器的抗噪声性能的模型如图 5-1所示。图中，sm(t)为已调信号，n(t)为传输过程中叠加的高斯白噪声。 5. 调制传输系统性能分析 分析模型 解调器抗噪声性能分析模型 对于不同的调制系统，有不同形式的信号sm(t),但解调器输入端的噪声ni(t)形式是相同的，它是平稳高斯白噪声经过带通滤波器而得到的。 当带通滤波器带宽远小于其中心频率ω0时，ni(t)即为平稳高