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（4.3）AM调制系统性能

3AM调制系统性能 dsbmod 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

1 3.AM调制系统性能 dsbmod 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 = ( ) =

s(t)+n (t=n(t) t-n(tsin t +LA+m(t)]cost =LA+m(t)+n(tlcosat-n(tsin@ t E(tcoslat+y(t)] E(t)=[A+m()+n(t)]+n2( y(t)=arctgl n (t) A+m()+n(t)

2 s t n t n t t n t t m i c  c s  c ( ) + ( ) = ( )cos − ( )sin A m t t  c +[ + ( )]cos A m t n t t n t t c  c s  c =[ + ( ) + ( )]cos − ( )sin E(t)cos[ t (t)] =  c + ( ) [ ( ) ( )] ( ) 2 2 E t A m t n t n t = + + c + s ] ( ) ( ) ( ) ( ) [ A m t n t n t t arctg c s + +  =

1)大信噪比情况A+m(t)>>n,(t) E()=[A+m(+24+mO)n(O)+n()+n1( NLA+m(t)]+2[A+m(t)]n(t) =[4+m()][1+ 2n(t)1 A+m(t) ≈[4+m()][1+ n1(t) A+m(t) A+m(t)+n(t) 有用

3 1）大信噪比情况 A m(t) n (t) +  i ( ) [ ( )] 2[ ( )] ( ) ( ) ( ) 2 2 2 E t A m t A m t n t n t n t = + + + c + c + s [ ( )] 2[ ( )] ( ) 2 A m t A m t n t  + + + c 2 1 ] ( ) 2 ( ) [ ( )][1 A m t n t A m t c + = + + ] ( ) ( ) [ ( )][1 A m t n t A m t c +  + + A m(t) n (t) = + + c 有用

S0=m2(t)N0=n2(t)=n2(t)=nB m2(t) 2m2(t N B +m2(t) A2m(0)-10%调制时A=m()m G 3 同步解调 包络检波器能够得到的 法与此同 最大信噪比改善值 4

4 ( ) 2 0 S = m t N n c t ni t n0B 2 2 0 = ( ) = ( ) = n B m t N S 0 2 0 0 ( ) = ( ) 2 ( ) 2 2 2 A m t m t G + = max A  m(t) 100%调制时 max A = m(t) 2 ( ) 2 2 A m t = 3 2 G = 包络检波器能够得到的 最大信噪比改善值 同步解调 法与此同

2)小信噪比情况A+m()<<n(t) 在小信噪比情况下,包络检波器 会把有用信号扰乱成噪声,这种现象 通常称为“门限效应”。 门限效应:当包络检波器的输入信噪比 降低到一个特定的数值后,检波器输出 信噪比出现急剧恶化的一种现象

5 2）小信噪比情况 A m(t) n (t) +  i 在小信噪比情况下，包络检波器 会把有用信号扰乱成噪声，这种现象 通常称为“门限效应”。 门限效应：当包络检波器的输入信噪比 降低到一个特定的数值后，检波器输出 信噪比出现急剧恶化的一种现象

线性调制系统的比较 DSB SSB A m2()m2(t)42+m(t) S/N 2n B 4n B 2n. B S /N 77 m() 0 n B 4n B n B G G=2m( A2+m2(t)

6 线性调制系统的比较 DSB SSB AM G 2 1 i Ni S / 0 0 S / N ( ) 2 ( ) 2 2 2 A m t m t G + = n B m t 0 2 ( ) n B A m t 0 2 2 2 + ( ) n B m t 0 2 4 ( ) n B m t 0 2 4 ( ) n B m t 0 2 ( ) n B m t 0 2 2 ( )

例设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密 度Pn(=0.5×103WHz,在该信道种传输抑制 载波的双边带信号m(频带限制在5KHz,载 波100KHz,已调信号功率10KN,若接收机的输 入信号在加至解调器之前,先经过一理想带 通滤波器试问 乡理想带通滤波器的传输特性H(ω)? 乡解调器输入端的信噪比? 乡解调器输出端的信噪比? 多求解调器输出端的噪声功率谱密度

7 例 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密 度Pn (f)=0.5×10-3W/Hz,在该信道种传输抑制 载波的双边带信号,m(t)频带限制在5KHz,载 波100KHz,已调信号功率10KW,若接收机的输 入信号在加至解调器之前,先经过一理想带 通滤波器,试问: 理想带通滤波器的传输特性H(ω)? 解调器输入端的信噪比? 解调器输出端的信噪比? 求解调器输出端的噪声功率谱密度

解:1.B=2f=2×5=10KHz中心频率100KHz H() K95KH≤f105KHz 0 其它 2.S=10KW N=2BP(f)=2×10×103×0.5×103=10W =100O 3.S 2 =2000 8

8 解: 1. B=2fm=2×5=10KHz 中心频率100KHz 2. Si =10KW 3.      = 0 其它 95 105 ( ) K KHz f KHz H  Ni 2BP n ( f ) 2 10 10 0.5 10 10W 3 3 = =     = − =1000 i i N S 2 2000 0 0 = = i i N S N S

N。=,N=2.5W P(0)=~=025×0W=1P()1f≤5K1 P(f) 0.25×10-3W/Hz f(KHz)

9 4. N Ni 2.5W 4 1 0 = = ( ) 2 1 0.25 10 / 2 ( ) 0 3 0 W Hz P f f N P f n m n = =  = − f  5KHz 0.25 10 W / Hz −3  -5 5 f(KHz) ( ) 0 P f n

4.3非线性调制 ≥4.3.1原理 非线性调制也完成频谱的搬移,但它所形成 的信号频谱不再保持原来的基带信号的频谱 结构。角度调制:FM、PM FM: Frequency Modulation PM: Phase Modulation 瞬时相位 S (t)=A cOS[o t +p(t) 瞬时相位偏移

10 4.3 非线性调制 4.3.1 原理 非线性调制也完成频谱的搬移，但它所形成 的信号频谱不再保持原来的基带信号的频谱 结构。角度调制： FM 、 PM FM： Frequency Modulation PM： Phase Modulation Sm（t）=A 瞬时相位 瞬时相位偏移 cos[ t (t)]  c +