数字通信原理(5_2).ppt

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1、数字通信原理(5_2)2001Copyright1SCUTDT&PLabs第七章增量调制2001Copyright2SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制1.简单增量调制的缺陷临界过载条件:fs=Amax与信号频率有关;信号频率越高,越容易产生过载;2.增量总和(-)M基本原理编码时,对信号作“积分”变换:A()->A()/j临界过载条件:(A()/j)->A(),仅由信号幅度确定,与信号频率“无关”。解码时,对信号作相反的(“微分”)变换,恢复原信号。2001

2、Copyright3SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制3.增量总和(-)M原理电路编码器解码器积分与微分的作用相互抵消,两部分电路可省略。-判决器积分器脉冲发生器S(t)e(t)Sl(t)C(n)抽样定时积分器CC’积分器脉冲发生器低通滤波器C(n)S’(t)微分器I(f)D(f)AB2001Copyright4SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制3.增量总和(-)M的SNRmax由简单M分析,在上图解码器A点,噪声功率:噪声功率谱密度为:则B点的噪声功

3、率谱密度为:若积分器采用简单的RC积分网络(要求RC》TS)则:记2001Copyright5SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制3.增量总和(-)M的SNRmax(续前)从而得:B点噪声功率密度谱:设信号重建低通滤波器的截止频率为fH,输出端噪声功率:若脉冲发生器发出的正负脉冲的幅度为E,且RC》TS,则:2001Copyright6SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制3.增量总和(-)M的SNRmax(续前)输出端噪声功率:若同时满足:fS》f1,fH》

4、f1,(R,C取足够大的值)上式近似为:2001Copyright7SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制4.增量总和(-)M的特性分析参见编码器图,记输入端C点信号最大幅度:A-,maxC’点(相当于简单M输入端)信号最大幅度:AM,max则有:为保证积分条件,应有f》f1,从而有:由2001Copyright8SCUTDT&PLabs7.3增量总和(-)调制4.增量总和(-)M的特性分析(续前)得:即(-)M系统允许输入幅度的最大值A-,max(临界

5、过载电压幅度)与信号频率无关,而由脉冲发生器的脉冲信号幅度E决定。对正弦输入信号,信号功率:信噪比:2001Copyright9SCUTDT&PLabs7.4信道误码对增量调制的影响1.误码对信号的影响2001Copyright10SCUTDT&PLabs7.4信道误码对增量调制的影响2.误码干扰噪声功率误码的影响:C(n)->C’(n)脉冲发生器输出变化0->1+E->-E1->0-E->+E每个误码对应干扰脉冲的能量:(2E)2TS设误码出现的平均时间间隔:Ta,则噪声功率:式中:fa为单位时间内

6、误码的个数;fS单位时间内总对码元个数;因为(误比特率),所以有:2001Copyright11SCUTDT&PLabs7.4信道误码对增量调制的影响3.解码输出干扰噪声功率宽度为TS的脉冲,能量主要分布在0~fS范围内。假定噪声功率主要集中在0~fS/2范围内,其功率密度谱:经积分器后输出的功率密度谱:在语音信号频率范围(fL,fH)内,解码输出干扰噪声功率:2001Copyright12SCUTDT&PLabs7.4信道误码对增量调制的影响4.解码输出干扰噪声功率(续前)利用条件:(注意:其中E是

7、脉冲发生器输出的脉冲幅度,是相应的积分输出值)可得:5.总的失真功率总的失真功率为误码噪声功率和量化噪声功率之和:2001Copyright13SCUTDT&PLabs7.4信道误码对增量调制的影响5.临界过载时的系统信噪比已知正弦信号临界过载时的功率为:量化噪声信噪比为:总的信噪比:若已知量化信噪比SNRq,max和对总的信噪比SNR的要求,可求出对误码率Pb的要求。如要求系统信噪比不小于量化信噪比的1/2(下降不大于3dB)即若要应有:2001Copyright14SCUTDT&PLabs7.4

8、信道误码对增量调制的影响6.M与PCM的性能比较假定fH=3100Hz,fL=300Hz(电话系统的模拟话带fH-fL)如果M与PCM的比特率相同,即64Kb/s,当系统信噪比下降3dB时,(1)对M,fS=64KHz,得(2)对线性PCM,fS=8KHz,每个样点8比特(L=256),得(参见式5-70)信噪比下降3dB时的误码率为结论:M系统较之PCM系统有更好的抗误码性能。2001Copyright15SCUTDT&PLabs

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