北京邮电大学：《数据通信原理》课程教学课件（PPT课件）第七章 增量调制（2/2）

教字通信原理 (52) 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 1 数字通信原理 （5_2）

第七章增量调制 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 2 第七章 增量调制

7.3增量总(△-2)调制 1.简单增量调制的缺陷 临界过载条件:f、△= Amay o与信号频率o有关; 信号频率越高,越容易产生过载; 2.增量总和(A-)△M基本原理 编码时,对信号作“积分”变换:A(o)->A(o)/jo 临界过载条件:(A(o)/jo)o->A(o), 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 Copyrighi SCUTDI&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 3 7.3 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

7.3增量总和(△习)调制 3.增量总和(Σ)△M原理电路 编码器 抽样定时 s(t e(t 判决器 c(n 积分器 积分器 脉冲 s 发生器 t 解码器 c(n) 积分器A B「低通 s(t 脉冲 发生器 微分器 滤波器 I(f D(f) 积分与微分的作用相互抵消,两部分电路可省略。 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 4 7.3 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 C C’ 积分器 脉冲 发生器 低通 滤波器 C(n) S’(t) 微分器 I(f) D(f) A B

73增量总和(△-∑)调制 3.增量总和()△M的 SNR 由简单ΔM分析,在上图解码器A点, 噪声功率 △2功率谱密度为 f s 3fs 则B点的噪声功率谱密度为:G2()=D(OG() 若积分器采用简单的RC积分网络(要求RC》Ts) U2 则: R+l/JOC>. 2TRC 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 5 7.3 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 3 2 2 q   = S S q A f f G f 3 ( ) 2 2  = =  ( ) ( ) ( ) 2 B G f D f G f = A RC f R j C j C I f    2 1 , 1 1 ( ) 1 = + = U1 U2 R C

73增量总和(△-∑)调制 3.增量总和(△∑)△M的 SNR(续前 从而得: f2+f2 B点噪声功率密度谱: △ G2()=D()GA( 设信号重建低通滤波器的截止频率为fH,输出端噪声功率 f2+f2△2 f3fsˇ3fsf 若脉冲发生器发出的正负脉冲的幅度为E,且RC》Ts,则: E ET dt C Jo R RC 2001 Copyright SCUT DT&P Labs 6

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 6 7.3 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： 2 1 2 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 ( ) 1 ( ) , ( ) f f f I f D f f f f I f + = = + = S A f f f f G f D f G f 3 ( ) ( ) ( ) 2 2 1 2 2 1 2 B +  = =         +  = +  = =   3 3 3 ' ( ) 3 2 2 1 1 2 0 2 2 1 2 2 1 0 B 2 H H S f S f q f f f f f df f f f f G f df H H  RC ET dt R E C S TS   = 0 1

73增量总和(△-∑)调制 3.增量总和(△∑)△M的 SNR(续前 输出端噪声功率: 4n2E2 09 3f fi f fH+ 3)3f3 ffe 着同时满足:fs》f1,fH》f1,(R,C取足够大的值)上式近似为: 242Ef 9/3 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 7 7.3 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 》f1, （R，C取足够大的值）上式近似为：         = +         +  = 3 3 4 3 3 ' 3 2 3 1 3 2 2 2 2 1 1 2 2 H H S H H S q f f f f f E f f f f   3 2 2 3 2 9 4 ' S H q f  E f  

7.3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 C点相当于简单AM输入端)信号最大幅度:A△Mmax 则有 △Mmx /(O △-∑mx △Mmax △-∑,max I(f D() △Mmax f △Mmax 为保证积分条件,应有f》f1,从而有 f f∫△_fs△ ∑max △M,max fi o ixf 由 TSE. ET △ 2TE R RC 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 8 7.3 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-,max C’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 ,max ,max ( )  = A− A I f M ,max 2 1 2 1 2 2 1 ,max ,max ,max ( ) ( ) M M M A f f f D f A I f A A    −         + = = = 1 1 ,max 1 ,max 2 f f f f f A f f A S S M    =  −   = S S T f f E RC ET dt R E C S 1 0 2 1   = =  

7.3增量总和(△-)调制 4.增量总和(Δ-∑)ΔM的特性分析(续前) 得 -∑.max E 271 (△-∑)△M系统允许输入幅度的最大值A△xmax(临界过载电压幅度) 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: E S △-∑ 2 信噪比 E2/2 SM 0.114 4ZEJ/9fs 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 9 7.3 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： E f f A S =  −  1 ,max 2 ( ) 2 2 2 2 A ,max E S = = − 3 3 2 2 3 3 2 max 0.114 4 9 2 H S H S f f E f f E SNR = = 

7.4信道误码对增量调制的影响 1.误码对信号的影响 原序列 n∏t 干扰脉冲 有误码 1111t 序列0|-1 2001 Copyright SCUT DT&P Labs

2001 Copyright SCUT DT&P Labs 10 7.4 信道误码对增量调制的影响 1. 误码对信号的影响 1 1 1 1 1 - 1 - 1 - 1 - 1 1 - 1 1 1 1 1 - 1 - 1 - 1 t t t 0 0 0 - 1 1 原序列 干扰脉冲 有误码 序 列