通信原理(范馨月)fanxy课件.ppt

考虑发射机输出端到解调器输入端之间的100dB传输损耗，可得发射机输出功率在SSB/SC方式中，信噪比增益G=1,则调制器输入信噪比为因此，解调器输入端的信号功率发射机输出功率前面所讨论的各种线性调制方式均有共同的特点，就是调制后的信号频谱只是调制信号的频谱在频率轴上的搬移，以适应信道的要求，虽然频率位置发生了变化，但频谱的结构没有变。015非线性调制系统的原理及抗噪声性能01非线性调制又称角度调制，是指调制信号控制高频载波的频率或相位，而载波的幅度保持不变。角度调制后信号的频谱不再保持调制信号的频谱结构，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，而且调制后信号的带宽一般要比调制信号的带宽大得多。01非线性调制分为频率调制（FM）和相位02调制（PM），它们之间可相互转换，FM03用得较多，因此我们着重讨论频率调制前面所说的线性调制是通过调制信号改变载波的幅度来实现的，而非线性调制是通过调制信号改变载波的角度来实现的。角度调制的基本概念任一未调制的正弦载波可表示为030201非线性调制的基本概念由式（2.131）可知，高斯窄带噪声ni(t)可表示为其中，高斯窄带噪声ni(t)的同相分量nc(t)和正交分量ns(t)都是高斯变量，它们的均值都为0，方差（平均功率）都与ni(t)的方差相同，即或者记为（3.46）（3.47）（3.48）式中，Ni为解调器的输入噪声功率。1若高斯白噪声的双边功率谱密度为n0/2，带通滤波器的传输特性是高度为1、带宽为B的理想矩形函数，其传输特性如图3-19所示，则2为了使已调信号无失真地进入解调器，同时又最大限度地抑制噪声，带通滤波器的带宽B应等于已调信号的带宽。图3-19带通滤波器传输特性（3.49）3.4.2相干解调的抗噪声性能各种线性调制系统的相干解调模型如图3-20所示。图中Sm(t)可以是各种调幅信号，如AM、DSB、SSB和VSB，带通滤波器的带宽等于已调信号带宽。下面讨论各种线性调制系统的抗噪声性能。图3-20有加性噪声的相干解调模型解调器的输入信噪比Si解调器的输入信号功率由前面的分析已知，各线性调制系统已调信号的时域表达式分别为（3.50）（3.51）（3.52）1由前面的分析已知，各输入已调信号的平均功率为3（3.54）2（3.53）4（3.55）解调器的输入噪声功率Ni由前面分析已知上式中，B表示各已调信号的带宽。解调器的输入信噪比由上面的分析可得各种线性调制信号在解调器的输入信噪比分别为（3.56）02010304（3.57）（3.58）（3.59）解调器的输出信噪比S0解调器的输出信号功率由前面分析已知，AM、DSB调制信号经相干解调器的输出信号为（3.60）1201因此，AM、DSB解调后的输出信号的功率为03（3.62）02由式（3.43）可知，SSB调制信号经过相干解调器的输出信号为04（3.61）（3.63）解调器的输出噪声功率N0在图3-20中，各线性调制系统的输入噪声通过带通滤波器（BPF）之后，变成窄带噪声ni(t)，经乘法器相乘后的输出噪声为因此，SSB解调后输出信号的功率为01020304经LPF后，因此，解调器输出的噪声功率为（3.64）（3.65）解调器的输出信噪比由上面的分析可得各种线性已调信号经过解调器后的输出信噪比分别为（3.67）（3.66）020301解调器的信噪比增益由上面分析的解调器输入信噪比和输出信噪比，可得各种线性调制系统的信噪比增益为:01（3.68）02（3.69）03（3.70）04VSB调制系统的抗噪声性能VSB调制系统抗噪性能的分析方法与上面类似。但是，由于所采用的残留边带滤波器的频率特性形状可能不同，所以难以确定抗噪性能的一般计算公式。不过，在残留边带滤波器滚降范围不大的情况下，可将VSB信号近似看成SSB信号，即:（3.71）02在这种情况下，VSB调制系统的抗噪声性能与SSB系统相同。01非相干解调的抗噪声性能只有AM信号可以直接采用非相干解调。实际中，AM信号常采用包络检波器解调，有噪声时包络检波器的数学模型如图3-21所示。图3-21有噪声时的包络检波器模型1式中，2输入噪声ni(t)为3显然，解调器输入的信号功率Si和噪声功率Ni为4（3.72）5（3.73）设包络检波器输入信号Sm(t)为（3.74）为了求得包络检波器输出端的信号功率S0和