长沙理工大学：《通信原理》第四章 模拟调制系统（单树民）（3/3）

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=[A+m(t)]cos o t A≥m( max n, (t=n(t)cosa t-n(t)sin a t A N=n12(1)=n2B

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 S i   Ni ni t n0B 2  ( ) 

s(t)+n(t)=n(t)cosot-n(t)sin o t +[A+m(t)]cos o t [A+m(t)+n(t]cosot-n(t)sin a t E(t) t+y(t)l E(t)=[A+m()+n(t)2+n( y(t=arctgl A+m()+n()

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)>n1(t) E()=[A+m(0)3+2A+m(0)y()+n2(0)+n( ≈√A+m(O)2+2[A+m()(t) [A+m(t)[1+ 2n2(t)1 A+ m(t) s[A+m()1+h(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

m2(t)N。=n2(t)=n2(t)=n0B nB G 2m2(t) N A2+m2(t) A≥m(0)=10%调制时=v(m m2()÷42 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 ( ) 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(t)<<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,检波器输岀 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 AM m2(1)A2+m2(t) S/N 2 n B 4 n B 2n B SIN n B 4 n B n B G 2m( A+m(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(=0.5×103WⅦHz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? 乡解调器输出端的信噪比? 乡求解调器输岀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=2fn=2×5=10KHz中心频率100KHz H()= K95KH≤f≤105KH 其 2.S=10KW N=2BP()=2×10×10×0.5×10=10W 1000 N 3.S 2000 N

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.=2.5W 0 P()=2=025×0WH=2P()f|≤5Kz P() 0.25×10-3W/Hz f(KHz)

9 4. N N i 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 Sm(t)=A cos[, 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 