资源描述：
《中科院 现代通信原理 黄志蓓_lecture4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、Lecture4AM的抗噪声性能及其应用Lecture4•噪声特性•AM接收机的抗噪声性能AM的抗噪声性能及其应用•AM应用起伏噪声的幅度分布噪声的分类•热噪声•单频噪声•散粒噪声•脉冲噪声•宇宙噪声•起伏噪声•一维概率密度函数21⎧n⎫p(n)=exp⎨−2⎬2πσn⎩2σn⎭白噪声理想低通白噪声⎧n•噪声的功率在整个频率轴上均匀分布（功率谱⎪0,ω≤ωm密度为常数），则此噪声称作白噪声：•功率谱Wn()ω=⎨2W(ω)=n/2-∞<ω<∞⎪⎩0,其它n0Wn(ω)=n00<ω<∞1ωmn0jωτ1∞n0jωτ
2、n0•自相关Rn(τ)=2π∫−ωm2edω=fmn0Sa(2πfmτ)•自相关函数Rn(τ)=2π∫−∞2edω=2δ(τ)Wn(ω)Rn(τ)n0n0fmWn(ω)Rn(τ)2n0/2n0δ(τ)2ωτωτ-ωm0ωm01Wn(ω)n0理想带通白噪声w=2πB2⎧n⎪0,ω≤≤ωωLHW()ω=⎨2•功率谱nω-ωL-ω0-ωH0ωLω0ωH⎪⎩0,其它(a)•带宽B=f-fRn(τ)HLBn0•中心频率ω+ωω=LH02τ•自相关1ωHn0jωτR(τ)=∫edω=BnSa(πBτ)cosωτnωL00π2
3、(b)窄带高斯噪声窄带高斯噪声的时域表达•窄带网络---带宽B<<中心频率f0•一个包络和相位随时间缓慢变化的正弦波：nt()=+rt()cos⎡⎤⎣⎦ωϕt()t•窄带高斯噪声—高斯白噪声经过窄带网络输nn0=−rt()cos()cosϕtωϕtrt()sin()sintωt出的带通噪声nn00nn=−nt()cosωωtnt()sintIQ00•nI(t)=rn(t)cosφn(t)n(t)的同相分量nQ(t)=rn(t)sinφn(t)n(t)的正交分量22•包络rn(t)=nI(t)+nQ(t)n(t)Q
4、相位ϕ(t)=arctgnn(t)IWn(ω)n0B2B同相/正交分量的频谱特性-ω0-ωmω0+ωmωn(t)n’(t)n(t)-2ω0-ω0-ω0+ωm0ω0-ωmω02ω0IW'(ω)乘法器LPFn0nQ(t)2cosω0t-2sinω0tn'(t)n(t)cos=⋅2ωt0ω-2ω0-ω0-ωm0ωmω02ω0=−2⎡⎤n(t)costn(t)sintcostωωω⎣⎦IQ000WNC(ω)=−22n(t)cos2ωtn(t)sintcostωωn0WNS(ω)IQ000=+n(t)n(t)cos22ωt
5、n(t)sin−ωtII00QW()W(ω=++−ωω)W(ωω)nIn00nω-ωm0ωm2同相/正交分量的频谱特性窄带高斯噪声的统计特性•一个均值为零的窄带平稳高斯噪声的同相WnI(ω)=WnQ(ω)分量和正交分量都是低通型平稳高斯噪声，=Wn(ω-ω0)+Wn(ω+ω0)，
6、ω
7、≤ωm且均值为零，方差都是σn2,在同一时刻上两0，其它者相互独立。Ent⎡⎤()=Ent⎡⎤()=0⎣⎦IQ⎣⎦∵Wn(ω)=n0/2，ω0-ωm≤
8、ω
9、≤ω0+ωm222σσσ==0，其它IQn•同相分量和正交分量的联合概率密度
10、22∴WnI(ω)=WnQ(ω)=n0，
11、ω
12、≤ωm1nI+nQp(n,n)=exp(−)IQ220，其它2πσn2σn窄带高斯噪声的统计特性窄带高斯噪声的统计特性•包络和相位的联合概率密度p(rn,ϕn)=J⋅p(nI,nQ)•包络rn(t)的一维概率密度（边缘）分布∂n∂n2π2IQp(r)=p(r,ϕ)dϕ=rnexp(−rn)•Jacobi行列式∂r∂rn∫0nnn22nnσ2σJ==rnnn∂nn∂IQ∂ϕ∂ϕ•相位φn(t)的一维概率密度（边缘）分布nnn2+n2∞1∴p(r,ϕ)=J⋅p(n,n)=
13、rnexp(−IQ)p(ϕn)=∫0p(rn,ϕn)drn=nnIQ222π2πσ2σnn2•∵p(rn，φn)=p(rn)p(φn)rr=nexp(−n)2πσ22σ2∴rn(t),φn(t)两者也统计独立nn其中r≥0，φ=0~2πnnLecture4AM的抗噪声性能及其应用调幅接收机S(t)S(t)+n(t)S(t)+ni(t)Sd(t)加法器带通滤波器解调器•噪声特性•AM接收机的抗噪声性能n(t)•AM应用H(f)1BBf-f00f03窄带噪声形成AM抗噪声性能度量ni(t)=nI(t)cosωct−n
14、Q(t)sinωct•输出信噪比S解调器输出有效信号的平均功率ni(t)=rn(t)cos[]ωct+ϕn(t)o=N解调器输出噪声的平均功率o22•信噪比增益rn(t)=nI(t)+nQ(t)SSoiG=ϕn(t)=arctg{}nI(t)nQ(t)NoNi其中输入信噪比S解调器输入已调信号的平均功率i=N解调器输入噪声的平均功率i相干解调的抗噪声性能输入信噪比（噪声）
