长沙理工大学：《通信原理》课程教学资源（PPT课件）第四章 模拟调制系统（2/3）

4.2.2线性调制系统的抗噪声性能 (t) 带通滤波器 解调器 乡n(是一个高斯窄带噪声 n, (t)=n(t)cosa t-n(t)sin a t 又O=O 即n2(t)=n2(t)=n2(t)

1 4.2.2 线性调制系统的抗噪声性能 ni (t)是一个高斯窄带噪声 + 带通滤波器 解调器 n(t) s (t) m s (t) m n (t) i ( ) 0 m t ( ) 0 n t n t n t t n t t i c  c s  c ( ) = ( )cos − ( )sin 2 2 2 ni nc ns 又  = = 即 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 n t n t n t i = c = s

输入噪声平均功率N=n2(t)=m2B 乡解调器输出信噪比 S0_m0(t) 07()m()解调后,有用基带信号 N 解调器的抗噪声性能: 输出信噪比 输入信噪比调制制度增益

2 输入噪声平均功率 解调器输出信噪比 Ni ni t n0B 2 = ( ) = ( ) ( ) 2 0 2 0 0 0 n t m t N S = m0 (t) 解调后,有用基带信号 解调器的抗噪声性能: 输入信噪比 输出信噪比 G = 调制制度增益

1DSB调制系统性能 乡解调器输入信号Sn(t)=m(D) coso t 平均功率 S,=Sm()=Im(coso tl=2m(t) 用同步解调器解调,相干载波 coso t 解调器输出端信号m()=1m() Im(t)cos a t]cost=m(t)(1+cos 2@t) om(t)+om(t)cos 2ot

3 1.DSB调制系统性能 解调器输入信号 平均功率 用同步解调器解调,相干载波 解调器输出端信号 s t m t t m  c ( ) = ( )cos 2 2 S s (t) [m(t)cos t] i = m =  c ( ) 2 1 2 = m t t  c cos( ) 2 1 ( ) 0 m t = m t m t t t  c  c [ ( )cos ]cos ( )(1 cos2 ) 2 1 m t t = +  c m t m t t cos2 c ( ) 2 1 ( ) 2 1 = +

S0=m()=4m() n, (t)cost=[n(t)cosat-n (t)sin a t]cos a z an(t)+ln(t)cos 2a t-n(t)sin atl 2 ()1 n()N=n2(t) 1n2(t) N=1n()=1N 2(t B 4

4 n t t n t t n t t t i  c c  c s  c  c ( )cos =[ ( )cos − ( )sin ]cos [ ( )cos2 ( )sin 2 ] 2 1 ( ) 2 1 n t n t t n t t = c + c  c − s  c ( ) 2 1 ( ) 0 n t n t  = c ( ) 4 1 ( ) 2 2 0 0 N n t n t = = c i Ni N n t 4 1 ( ) 4 1 2 0 = = n B m t N S i i 0 2 ( ) 2 1 = ( ) 4 1 ( ) 2 2 0 0 S = m t = m t

m2() 04 n B N 4 N N DSB信号解调器使信噪比改善一倍, 这是因为正交分量n(t)被消除的缘故

5 n B m t N m t N S i 0 2 2 0 0 ( ) 4 1 ( ) 4 1 = = 0 2 0 = = i i N S N S G DSB信号解调器使信噪比改善一倍, 这是因为正交分量ns (t)被消除的缘故

2SsB调制系统性能 多SSB信号的解调方法与DSB相同,区别在于解 调器之前的带通滤波器带宽是DSB信号的一半 N n B 4 s(t)=m(t)coso m(t)sin ot 多以上边带为例 2 S=s(t)=[m(t)coso t-m(t)sino t]2 m(t)+m(th m(t)m(t)sin 2a t

6 2.SSB调制系统性能 SSB信号的解调方法与DSB相同，区别在于解 调器之前的带通滤波器带宽是DSB信号的一半。 以上边带为例 N0 Ni n0B 4 1 4 1 = = s t m t t m t t m  c  c ˆ( )sin 2 1 ( )cos 2 1 ( ) =  = ( ) = 2 S s t i m 2 [ ( )cos ˆ( )sin ] 4 1 m t t m t t  c −  c ( ) 8 1 2 = m t ˆ ( ) 8 1 2 + m t m t m t t 2 c ( ) ˆ( )sin 4 1 −

em(t)m(t)sin 2ot 相对2c 缓慢变化 lim 1 ∫3m()m()sin2atot=0 T→>∞T 1 m2()+m2(t)=m2(t) mo(t)=s(t)cost =1m(4) 4 [:m(t)]2 16 17(t

7 m t m t t 2 c ( ) ˆ( )sin  = →  = − 2 2 ( ) ˆ( )sin 2 0 lim 1 T T c m t m t tdt T T  相对2ωc 缓慢变化 ˆ ( ) 8 1 ( ) 8 1 2 2 S m t m t i = + ( ) 4 1 2 = m t m t s t t m  c ( ) ( )cos 0 = m t t m t t t  c  c  c [ ( )cos ˆ( )sin ]cos 2 1 = ( ) − 4 1 = m t ( ) 16 1 ( )] 4 1 [ 2 2 0 S = m t = m t

7 772 N 4n B N 4n B N G N 双边带解调器的信噪比改善是单边带的二倍, 因为m(t)sino,t分量被解调器滤除了,而 它在解调器的输入端却是信号功率的组成部分 8

8 n B m t N S i i 0 2 4 ( ) = n B m t N S 0 2 0 0 4 ( ) = 0 1 0 = = i i N S N S G 双边带解调器的信噪比改善是单边带的二倍， 因为 分量被解调器滤除了，而 它在解调器的输入端却是信号功率的组成部分。 m t t  c ˆ( )sin

右双边带信号与单边带信号有相同的 s,且输入噪声功率谱密度相同 N=nB(N,)双=2(N)单 DSB SSB N DSB N SSB DSB与SSB的解调具有相同的抗噪声性能

9 若双边带信号与单边带信号有相同的 Si，且输入噪声功率谱密度相同 Ni = n0B 双 单 ( ) 2( ) Ni = Ni GDSB = 2 GSSB =1 i i N S G N S = 0 0 DSB SSB N S N S ( ) ( ) 0 0 0 0 = DSB与SSB的解调具有相同的抗噪声性能

3AM调制系统性能 乡AM信号的解调器几乎都采用包络检波器 s (t)=LA+m(t)]cost A≥m maX n(t=n(t)cosa t-n (t)sin a t A2,m2(t) 2 2 N=n (t=nB 10

10 3.AM调制系统性能 AM信号的解调器几乎都采用包络检波器 s t A m t t m  c ( ) =[ + ( )]cos max A  m(t) n t n t t n t t i c  c s  c ( ) = ( )cos − ( )sin 2 ( ) 2 2 2 A m t Si = + Ni ni t n0B 2 = ( ) =