CH511调制传输系统的抗噪声性能

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1、5.1幅度调制系统的抗噪声性能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中国矿业大学通信研究所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

2、宽远小于其中心频率ω0时，ni(t)即为平稳高斯窄带噪声。噪声中国矿业大学通信研究所若白噪声的双边功率谱密度为n0/2，解调器输入噪声平均功率：n0/2-f0f0B设带通滤波器传输特性是增益为1，带宽为B的理想矩形函数0f解调器输入噪声可表示为：为使已调信号无失真地通过，同时最大限度抑制噪声，带宽B应等于已调信号频带宽度。信噪比中国矿业大学通信研究所评价一个模拟通信系统质量的好坏，最终是要看解调器的输出信噪比。输出信噪比定义为只要解调器输出端有用信号能与噪声分开，则输出信噪比就能确定。输出信噪比与调制方式有关，也与解调方式有关。在已调信号平均功率

3、相同，而且信道噪声功率谱密度也相同的情况下，输出信噪比反映了系统的抗噪声性能。G中国矿业大学通信研究所为了便于衡量同类调制系统不同解调器对输入信噪比的影响，还可用输出信噪比和输入信噪比的比值调制制度增益G来表示，即显然，G越大，表明解调器的抗噪声性能越好。下面我们在给出已调信号sm(t)和单边噪声功率谱密度n0的情况下，推导出各种解调器的输入及输出信噪比，并在此基础上对各种调制系统的抗噪声性能作出评述。幅度调制相干解调中国矿业大学通信研究所解调器5.1.2幅度调制相干解调的抗噪声性能在分析DSB、SSB系统的抗噪声性能时，模型中的解调器为相干解调器，如

4、图所示。相干解调属于线性解调，故在解调过程中，输入信号及噪声可以分别单独解调。带通滤波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波器coswct＋DSB调制系统的性能中国矿业大学通信研究所解调器1.DSB调制传输系统的性能带通滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波器coswct＋解调器输入信噪比解调器输出信噪比调制信号带宽中国矿业大学通信研究所SDSB(t)与相干载波cosωct相乘后，得经低通滤波器后，输出信号为解调器输出信噪比因此，解调器输出端的信号功率为带通滤波器SDSB(t)sm(t)

5、n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波器coswct＋输出噪声中国矿业大学通信研究所解调DSB时，接收机中的带通滤波器的中心频率ω0与调制载频ωc相同，因此解调器输入端的噪声ni(t)可表示为ni(t)=nc(t)cosωct-ns(t)sinωct它与相干载波cosωct相乘后，得经低通滤波器后，输出噪声为带通滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波器coswct＋输出信噪比中国矿业大学通信研究所故输出噪声功率为可得解调器的输出信噪比为调制制度增益为中国矿业大学通信研究所调制制度增益为由此可见，DSB

6、调制系统的制度增益为2。这就是说，DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。这是因为采用同步解调，使输入噪声中的一个正交分量ns(t)被消除的缘故。2.SSB调制系统的性能中国矿业大学通信研究所2.SSB调制系统的性能单边带信号的解调方法与双边带信号相同，其区别仅在于解调器之前的带通滤波器的带宽和中心频率不同。前者的带通滤波器的带宽是后者的一半。单边带信号的解调器与双边带信号的相同，故计算单边带信号解调器输入及输出信噪比的方法也相同。单边带信号解调器的输入、出噪声功率可根据DSB的推导直接得到，即解调器的输入及输出信号功率中国矿业大学通信研究所对于单边带解调

7、器的输入及输出信号功率：这此时解调器输入信号：输入信号平均功率因为m(t)与幅度相同，两者具有相同的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率中国矿业大学通信研究所于是，单边带解调器的输入信噪比为输出信噪比：中国矿业大学通信研究所求输出信噪比：与相干载波相乘后低通输出sm(t)ni(t)mo(t)no(t)低通滤波器coswct中国矿业大学通信研究所再经低通滤波可得解调器输出信号输出信噪比为所以，输出信号平均功率G中国矿业大学通信研究所因为，单边带解调器的输入信噪比为输出信噪比为因而制度增益为这是因为在SSB系统中，信号和噪声有相同表示形式，所以，相干解调过

8、程中，信号和噪声的正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善。VSB中国矿业大学通信