矿大通信原理课件CH 5.2 线性调制系统抗噪声性能

1、Page 1Copyright CUMT of LiShiyin李世银Page 2Copyright CUMT of LiShiyin李世银解调器抗噪声性能分析模型解调器抗噪声性能分析模型带通滤波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)解调器mo(t)no(t)Page 3Copyright CUMT of LiShiyin李世银若白噪声的双边功率谱密度为n0/2，则则 解调器输入噪声平均功率为：解调器输入噪声平均功率为： fP0f-f0f0B设带通滤波器传输特性是高度为1， 带宽为B的理想矩形函数BnBnNi0022 Page 4Copyright CUMT of LiShiyin李世银为了

2、使已调信号无失真地进入解调器， 同时又最大限度地抑制噪声，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。 评价一个模拟通信系统质量的好坏，最终是要看解调器的输出信噪比。输出信噪比定义为)()(202000tntmNs功率功率解调器输出噪声的平均解调器输出噪声的平均功率功率解调器输出信号的平均解调器输出信号的平均Page 5Copyright CUMT of LiShiyin李世银只要解调器输出端有用信号能与噪声分开，则输出信噪比就能确定。输出信噪比与调制方式有关，也与解调方式有关。 因此在已调信号平均功率相同， 而且信道噪声功率谱密度也相同的情况下，为了便于衡量同类调制系统

3、不同解调器对输入信噪比的影响，还可用输出信噪比和输入信噪比的比值来表示，即iiNSNSG00解调器输入信噪比解调器输入信噪比解调器输出信噪比解调器输出信噪比Page 6Copyright CUMT of LiShiyin李世银Page 7Copyright CUMT of LiShiyin李世银 带通带通滤波器滤波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswct1. DSB调制系统的性能Page 8Copyright CUMT of LiShiyin李世银带通带通滤波器滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器

4、滤波器coswctmoDSBoifnBnN2 又 ttmtStScDSBm cos)( )(21cos)(2222tmttmtSSciDSB moDSBoiifntmBntmNS4222 解调器输出信噪比Page 9Copyright CUMT of LiShiyin李世银 ttmtmttmttmttSccccSB 2cos)(21)(2122cos1)(cos)(cos2D)(21)(tmtmo)(41)(220tmtmSo带通带通滤波器滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswct ttnttScicSB coscosD输出噪声Page

5、 10Copyright CUMT of LiShiyin李世银 2sin)(2cos)(21)(21cossin)(cos)(cos2ttnttntntttnttnttncscCcccsccci )(21)(tntncoPage 11Copyright CUMT of LiShiyin李世银)(41)(220tntnNcomoDSBoioofntmBntmNtmNS2)()(41)(41222 moDSBoiifntmBntmNS4222 又，iiN)t (n41412 调制制度增益为Page 12Copyright CUMT of LiShiyin李世银2/00iiDSBNSNSG由此可见

6、，DSB调制系统的制度增益为2。这就是说，。 2. SSB调制系统的性能Page 13Copyright CUMT of LiShiyin李世银mSSBifnBnNN000414141 解调器的输入及输出信号功率Page 14Copyright CUMT of LiShiyin李世银 ttmttmtmttmccc 2222sin)(2sin)()(cos)(41 ttmttmtSccSSB sin)(21cos)(21 22sin)(cos)(41)(ttmttmtSSccSSBi )( tmPage 15Copyright CUMT of LiShiyin李世银mSSBSSBiifntmBn

7、tmBntmNS0202024)(4)()(41 SSBiBnN0 又求输出信噪比： )(41sincos)(41sin)(0cos)(4122222222tmtttmttmttmScccci Page 16Copyright CUMT of LiShiyin李世银 ttmttmtSccSSB sin)(21cos)(21 ttmttmtttmttmttSccccccSSB 2sin)(412cos1)(41cossin)(21cos)(21cos2地同输出sm(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器cos wctPage 17Copyright CUMT of LiShiyi

8、n李世银 tmtmo41)(161)(2200tmtmSmmfntmfntmNS0202004)(41)(161 ttmttmttScccSSB 2sin)(412cos1)(41cos输入信号平均功率Page 18Copyright CUMT of LiShiyin李世银mSSBiifntmBntmNS02024)()(41 mSSBfntmBntmNs0202004)(41)(161 1/00iiSSBNSNSG性能比较Page 19Copyright CUMT of LiShiyin李世银GDSB=2GSSB能否说明DSB的抗噪声性能比SSB好呢？回答是否定的。因为对比可知，在上述讨论中

9、，所以两者的输出信噪比是。 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n0，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。因此。 3. VSB调制系统的性能讨论讨论1：Page 20Copyright CUMT of LiShiyin李世银讨论讨论2：在在DSB中，设本地载波信号与发送中，设本地载波信号与发送载波的频率误差和相位分别为载波的频率误差和相位分别为。 和和 试分析其对解调结果的影响。试分析其对解调结果的影响。 解：解： 解调器模型为解调器模型为 相乘输出相乘输出 ttttmc2coscos21 ttcostcostmtScc

10、 tttcccosLPFLPFS0(t) tSDSBS (t)Page 21Copyright CUMT of LiShiyin李世银经经LPF后得到后得到 ttmtSdcos21分别设以下两种特殊情况：分别设以下两种特殊情况： 设设，0 0 时，时， cos21tmtSd 2 时，输出信号为零。时，输出信号为零。2 时，幅度受到衰减，且符号也要改变。时，幅度受到衰减，且符号也要改变。 Page 22Copyright CUMT of LiShiyin李世银2) 设设，0 0 时，时， ttmtSd cos21当两端的载波当两端的载波，解调输出仍为双边带调解调输出仍为双边带调幅信号，但该信号的

11、载波角频率为幅信号，但该信号的载波角频率为 ，。 通常通常 和和 两种误差都存在，因此，两种两种误差都存在，因此，两种影响也都存在，从而不同程度的影响了通信的质量。影响也都存在，从而不同程度的影响了通信的质量。Page 23Copyright CUMT of LiShiyin李世银 调幅信号包络检波的抗噪声性能Page 24Copyright CUMT of LiShiyin李世银输入的信号噪比Page 25Copyright CUMT of LiShiyin李世银mAMiifntmABntmANS022002204)(2)( ttnttntncscci sin)(cos)()( ttmtAt

12、SccoAM coscos)( tmASfnBnNoimoAMoi2221212 输出的信号噪比Page 26Copyright CUMT of LiShiyin李世银 tttEttnttntmAttnttnttmAtntsccscccscccii cossin)(cos)(sin)(cos)(cos00 tntntmAtESC220 tntmAtntCS0arctan 其中其中E(t)分析Page 27Copyright CUMT of LiShiyin李世银 tntntmAtESC220 tntmAi 0Page 28Copyright CUMT of LiShiyin李世银 tntmAi 0)()()()( 2)()(22020tntntntmAtmAtEscc )()( 2)(020tntmAtmAc 2100)()(21)(tmAtntmAc )()(1)(00tmAtntmAc )()(0tntmAc 1,21)1(21xxx信噪比Page 29Copyright CUMT of LiShiyin李世银)(20tmS mAMicofnBntntnN00222)()( AMBntmN