礦大通信原理課件CH52線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能

1、Page 1Copyright CUMT of LiShiyin李世銀Page 2Copyright CUMT of LiShiyin李世銀解調(diào)器抗噪聲性能分析模型解調(diào)器抗噪聲性能分析模型帶通濾波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)解調(diào)器mo(t)no(t)Page 3Copyright CUMT of LiShiyin李世銀若白噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2，則則 解調(diào)器輸入噪聲平均功率為：解調(diào)器輸入噪聲平均功率為： fP0f-f0f0B設(shè)帶通濾波器傳輸特性是高度為1， 帶寬為B的理想矩形函數(shù)BnBnNi0022 Page 4Copyright CUMT of LiShiyin李世銀為了

2、使已調(diào)信號無失真地進(jìn)入解調(diào)器， 同時又最大限度地抑制噪聲，帶寬B應(yīng)等于已調(diào)信號的頻帶寬度，當(dāng)然也是窄帶噪聲ni(t)的帶寬。 評價一個模擬通信系統(tǒng)質(zhì)量的好壞，最終是要看解調(diào)器的輸出信噪比。輸出信噪比定義為)()(202000tntmNs功率功率解調(diào)器輸出噪聲的平均解調(diào)器輸出噪聲的平均功率功率解調(diào)器輸出信號的平均解調(diào)器輸出信號的平均Page 5Copyright CUMT of LiShiyin李世銀只要解調(diào)器輸出端有用信號能與噪聲分開，則輸出信噪比就能確定。輸出信噪比與調(diào)制方式有關(guān)，也與解調(diào)方式有關(guān)。 因此在已調(diào)信號平均功率相同， 而且信道噪聲功率譜密度也相同的情況下，為了便于衡量同類調(diào)制系統(tǒng)

3、不同解調(diào)器對輸入信噪比的影響，還可用輸出信噪比和輸入信噪比的比值來表示，即iiNSNSG00解調(diào)器輸入信噪比解調(diào)器輸入信噪比解調(diào)器輸出信噪比解調(diào)器輸出信噪比Page 6Copyright CUMT of LiShiyin李世銀Page 7Copyright CUMT of LiShiyin李世銀 帶通帶通濾波器濾波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通濾波器濾波器coswct1. DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能Page 8Copyright CUMT of LiShiyin李世銀帶通帶通濾波器濾波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通濾波器

4、濾波器coswctmoDSBoifnBnN2 又 ttmtStScDSBm cos)( )(21cos)(2222tmttmtSSciDSB moDSBoiifntmBntmNS4222 解調(diào)器輸出信噪比Page 9Copyright CUMT of LiShiyin李世銀 ttmtmttmttmttSccccSB 2cos)(21)(2122cos1)(cos)(cos2D)(21)(tmtmo)(41)(220tmtmSo帶通帶通濾波器濾波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通濾波器濾波器coswct ttnttScicSB coscosD輸出噪聲Page

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

6、，DSB調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為2。這就是說，。 2. SSB調(diào)制系統(tǒng)的性能Page 13Copyright CUMT of LiShiyin李世銀mSSBifnBnNN000414141 解調(diào)器的輸入及輸出信號功率Page 14Copyright CUMT of LiShiyin李世銀 ttmttmtmttmccc 2222sin)(2sin)()(cos)(41 ttmttmtSccSSB sin)(21cos)(21 22sin)(cos)(41)(ttmttmtSSccSSBi )( tmPage 15Copyright CUMT of LiShiyin李世銀mSSBSSBiifntmBn

7、tmBntmNS0202024)(4)()(41 SSBiBnN0 又求輸出信噪比： )(41sincos)(41sin)(0cos)(4122222222tmtttmttmttmScccci Page 16Copyright CUMT of LiShiyin李世銀 ttmttmtSccSSB sin)(21cos)(21 ttmttmtttmttmttSccccccSSB 2sin)(412cos1)(41cossin)(21cos)(21cos2地同輸出sm(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通濾波器濾波器cos wctPage 17Copyright CUMT of LiShiyi

8、n李世銀 tmtmo41)(161)(2200tmtmSmmfntmfntmNS0202004)(41)(161 ttmttmttScccSSB 2sin)(412cos1)(41cos輸入信號平均功率Page 18Copyright CUMT of LiShiyin李世銀mSSBiifntmBntmNS02024)()(41 mSSBfntmBntmNs0202004)(41)(161 1/00iiSSBNSNSG性能比較Page 19Copyright CUMT of LiShiyin李世銀GDSB=2GSSB能否說明DSB的抗噪聲性能比SSB好呢？回答是否定的。因為對比可知，在上述討論中

9、，所以兩者的輸出信噪比是。 如果我們在相同的輸入信號功率Si，相同輸入噪聲功率譜密度n0，相同基帶信號帶寬fH條件下，對這兩種調(diào)制方式進(jìn)行比較， 可以發(fā)現(xiàn)它們的輸出信噪比是相等的。因此。 3. VSB調(diào)制系統(tǒng)的性能討論討論1：Page 20Copyright CUMT of LiShiyin李世銀討論討論2：在在DSB中，設(shè)本地載波信號與發(fā)送中，設(shè)本地載波信號與發(fā)送載波的頻率誤差和相位分別為載波的頻率誤差和相位分別為。 和和 試分析其對解調(diào)結(jié)果的影響。試分析其對解調(diào)結(jié)果的影響。 解：解： 解調(diào)器模型為解調(diào)器模型為 相乘輸出相乘輸出 ttttmc2coscos21 ttcostcostmtScc

10、 tttcccosLPFLPFS0(t) tSDSBS (t)Page 21Copyright CUMT of LiShiyin李世銀經(jīng)經(jīng)LPF后得到后得到 ttmtSdcos21分別設(shè)以下兩種特殊情況：分別設(shè)以下兩種特殊情況： 設(shè)設(shè)，0 0 時，時， cos21tmtSd 2 時，輸出信號為零。時，輸出信號為零。2 時，幅度受到衰減，且符號也要改變。時，幅度受到衰減，且符號也要改變。 Page 22Copyright CUMT of LiShiyin李世銀2) 設(shè)設(shè)，0 0 時，時， ttmtSd cos21當(dāng)兩端的載波當(dāng)兩端的載波，解調(diào)輸出仍為雙邊帶調(diào)解調(diào)輸出仍為雙邊帶調(diào)幅信號，但該信號的

11、載波角頻率為幅信號，但該信號的載波角頻率為 ，。 通常通常 和和 兩種誤差都存在，因此，兩種兩種誤差都存在，因此，兩種影響也都存在，從而不同程度的影響了通信的質(zhì)量。影響也都存在，從而不同程度的影響了通信的質(zhì)量。Page 23Copyright CUMT of LiShiyin李世銀 調(diào)幅信號包絡(luò)檢波的抗噪聲性能Page 24Copyright CUMT of LiShiyin李世銀輸入的信號噪比Page 25Copyright CUMT of LiShiyin李世銀mAMiifntmABntmANS022002204)(2)( ttnttntncscci sin)(cos)()( ttmtAt

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