通信原理 第2版 教学课件 作者 沈越泓 4.3线性调制系统的抗噪声性能.ppt

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1、通信原理第4章模拟通信系统4模拟通信系统4.1概述4.2　幅度调制（线性调制）的原理4.3　线性调制系统的抗噪声原理4.4　非线性调制（角调制）的原理4.5　调频系统的抗噪声原理4.6　各种模拟调制系统的比较4.7　频分复用（FDM）技术4.3　线性调制系统的抗噪声原理研究对象：噪声对线性调制系统的影响研究目的：掌握存在加性高斯白噪声时，各种线性调制系统的抗噪声性能研究方法：用解调器的抗噪声性能来衡量。抗噪声能力通常用“信噪比”来度量。所谓信噪比，这里是指信号与噪声的平均功率之比。4.3　线性调制系统的抗噪声原理4.3.1分析模型4.3.

2、2线性调制相干解调的抗噪声性能4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能4.3.1分析模型AWGN平稳窄带高斯噪声同相分量正交分量平均功率为Ni若白噪声的双边功率谱密度为n0/2带宽B应等于已调信号的频带宽度，当然也是窄带噪声ni(t)的带宽4.3.1分析模型评价指标：解调器的输出信噪比物理含义：衡量一个模拟通信系统质量的好坏与调制方式有关与解调方式有关不同类调制方式同类调制方式制度增益不同解调方式G越大，表明解调器的抗噪声性能越好越大，表明解调器的抗噪声性能越好4.3　线性调制系统的抗噪声原理4.3.1分析模型4.3.2线性调制相干解调的抗

3、噪声性能4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：DSB与相干载波相乘解调器输入信号低通滤波器后输出信号有用信号功率B=2fH4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：DSB与相干载波相乘解调器输入噪声低通滤波器后输出噪声噪声平均功率4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：DSB有用信号功率噪声平均功率B=2fH输出信噪比输入信噪比制度增益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4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：SSBB=fH解调器输入

4、信号低通滤波器后输出信号输出信号平均功率输入信号平均功率4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：SSBSSB解调器输入信噪比SSB解调器输入信噪比B=2fH制度增益在SSB系统中，信号和噪声有相同表示形式，所以相干解调过程中，信号和噪声的正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善GDSB=2GSSB。这能否说明双边带系统的抗噪声性能比单边带系统好呢？4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：SSB与DSB比较输入信号平均功率DSBSSB所以两者的输出信噪比是在不同的输入信号功率情况下得到的如果我们在相同的输入信号功率Si，相同输入噪声功率谱密度n

5、0，相同基带信号带宽fH条件下，对这两种调制方式进行比较，可以发现它们的输出信噪比是相等的结论：DSB和SSB信号的抗噪声性能是相同的，但双边带信号所需的传输带宽是单边带的2倍4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能：VSBVSB调制系统的抗噪声性能的分析方法与上面的相似。但是，由于采用的残留边带滤波器的频率特性形状不同，所以，抗噪声性能的计算是比较复杂的。结论：残留边带不是太大的时候，近似认为与SSB调制系统的抗噪声性能相同。4.3　线性调制系统的抗噪声原理4.3.1分析模型4.3.2线性调制相干解调的抗噪声性能4.3.3调幅信号包络检波

6、的抗噪声性能4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能A0为载波幅度，m(t)为调制信号。这里仍假设m(t)的均值为0，且A0m(t)max理想包络检波器的输出解调器的输入信号解调器的输入噪声解调器的输入信噪比解调器的输入合成包络合成相位4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能：大信噪比情况条件：输入信号幅度远大于噪声幅度有用信号与噪声独立地分成两项包络检波器的输出信号功率包络检波器的输出噪声功率包络检波器的输出信噪比4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能：大信噪比情况解调器的输入信噪比解调器的输出信噪比制度增益结论：1、AM信号的调制制

7、度增益GAM随A0的减小而增加。2、对包络检波器来说，为了不发生过调制现象，应有A0m(t)max。所以GAM总是小于1。3、解调器对输入信噪比没有改善，而是恶化了例：100%的调制（即A0=m(t)max）且m(t)又是正弦型信号时，有AM系统的最大信噪比增益4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能：大信噪比情况思考题：若采用同步检波法解调AM信号，则得到的调制制度增益GAM与式（4-64）给出的结果关系是怎样的的？由此可以得出什么结论？4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能：小信噪比情况条件：输入信号幅度远大于噪声幅度有用信号

8、m(t)被噪声扰乱，致使m(t)cos(t)也只能看作是噪声4.3.3调幅信号包络检波的抗噪声性能：小信噪比情况输出信噪比急剧下降，这种现象称为解调器的“门限效应”。开始出现门限效应的输入信