現(xiàn)代通信原理-ch4_1調(diào)制技術(shù)-模擬調(diào)制

1、研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理第四章第四章 調(diào)制技術(shù)調(diào)制技術(shù)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理2 無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng) 構(gòu)成原理構(gòu)成原理 調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的連續(xù)、離散時(shí)間域?qū)崿F(xiàn)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的連續(xù)、離散時(shí)間域?qū)崿F(xiàn) 模擬調(diào)制模擬調(diào)制 數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理3模擬調(diào)制模擬調(diào)制 模擬線性調(diào)制的基本原理（模擬線性調(diào)制的基本原理（* *） AM DSB SSB VSBAM DSB SSB VSB時(shí)域表達(dá)、頻域特性、信號(hào)產(chǎn)生、時(shí)域表達(dá)、頻域特性、信號(hào)產(chǎn)生、解調(diào)方法解調(diào)方法 功率效率、調(diào)制參數(shù)功率效率、調(diào)制

2、參數(shù) 信號(hào)調(diào)制解調(diào)時(shí)的突出問(wèn)題：過(guò)調(diào)制、相干解調(diào)時(shí)信號(hào)調(diào)制解調(diào)時(shí)的突出問(wèn)題：過(guò)調(diào)制、相干解調(diào)時(shí)載波不同步、單邊帶濾波法形成、殘留邊帶濾波器載波不同步、單邊帶濾波法形成、殘留邊帶濾波器特性等。特性等。 線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型 線性調(diào)制一般模型線性調(diào)制一般模型 利用一般模型產(chǎn)生不同調(diào)制信號(hào)（利用一般模型產(chǎn)生不同調(diào)制信號(hào)（* *）研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理4 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能 抗噪性能指標(biāo)及一般分析方法抗噪性能指標(biāo)及一般分析方法( (* *) ) 包絡(luò)檢波時(shí)的門限效應(yīng)包絡(luò)檢波時(shí)的門限效應(yīng) 模擬角調(diào)制模擬角調(diào)制 調(diào)頻、調(diào)相時(shí)域表

3、達(dá)及相關(guān)參數(shù)調(diào)頻、調(diào)相時(shí)域表達(dá)及相關(guān)參數(shù) 窄帶與寬帶角調(diào)制窄帶與寬帶角調(diào)制 調(diào)頻信號(hào)帶寬及與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系調(diào)頻信號(hào)帶寬及與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系( (* *) ) 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào) 調(diào)頻信號(hào)的抗噪性能分析及非相干解調(diào)時(shí)的門限效調(diào)頻信號(hào)的抗噪性能分析及非相干解調(diào)時(shí)的門限效應(yīng)應(yīng)( (* *) ) 預(yù)加重與去加重原理預(yù)加重與去加重原理( (* *) )研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理5數(shù)字調(diào)制數(shù)字調(diào)制 信號(hào)空間與信號(hào)星座信號(hào)空間與信號(hào)星座 信號(hào)空間與星座的概念信號(hào)空間與星座的概念 信號(hào)綜合分析與調(diào)制解調(diào)信號(hào)綜合分析與調(diào)制解調(diào) 數(shù)字基帶和帶通信號(hào)的星座表示數(shù)字

4、基帶和帶通信號(hào)的星座表示 數(shù)字調(diào)制器與解調(diào)器的組成原理（數(shù)字調(diào)制器與解調(diào)器的組成原理（* *） 數(shù)字調(diào)制方式的選擇數(shù)字調(diào)制方式的選擇 選擇調(diào)制方式應(yīng)考慮的因素（會(huì)由相關(guān)圖表判斷性能）選擇調(diào)制方式應(yīng)考慮的因素（會(huì)由相關(guān)圖表判斷性能） 信噪比、信噪比、E Eb b/n/n0 0、帶寬、帶寬研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理6 數(shù)字調(diào)制的基本原理數(shù)字調(diào)制的基本原理 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的時(shí)域、頻域特性；信號(hào)調(diào)制、解調(diào)方法二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的時(shí)域、頻域特性；信號(hào)調(diào)制、解調(diào)方法 2PSK2PSK與與2DPSK(2DPSK(* *) ) 幾種多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式優(yōu)缺點(diǎn)幾種多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式優(yōu)缺

5、點(diǎn) MPSKMPSK、MQAMMQAM信號(hào)構(gòu)成特點(diǎn)、調(diào)制解調(diào)、性能比較（星座）信號(hào)構(gòu)成特點(diǎn)、調(diào)制解調(diào)、性能比較（星座）( (* *) ) 給定星座圖，計(jì)算平均功率、比較性能給定星座圖，計(jì)算平均功率、比較性能( (* *) ) MPSKMPSK、MQAMMQAM信號(hào)產(chǎn)生時(shí)的頻帶利用率及頻域特性設(shè)計(jì)信號(hào)產(chǎn)生時(shí)的頻帶利用率及頻域特性設(shè)計(jì)( (* *) ) 在給定條件下設(shè)計(jì)一數(shù)字通信系統(tǒng)在給定條件下設(shè)計(jì)一數(shù)字通信系統(tǒng)( (* *) ) 速率、帶寬、調(diào)制方式、波形成型濾波器等參數(shù)速率、帶寬、調(diào)制方式、波形成型濾波器等參數(shù) 頻域特性頻域特性 改進(jìn)的數(shù)字調(diào)制方式改進(jìn)的數(shù)字調(diào)制方式 恒包絡(luò)調(diào)制優(yōu)點(diǎn)恒包絡(luò)調(diào)制優(yōu)

6、點(diǎn) 一般一般FSKFSK、PSKPSK的缺點(diǎn)及改進(jìn)的缺點(diǎn)及改進(jìn) OQPSKOQPSK產(chǎn)生原理；產(chǎn)生原理；/4QPSK/4QPSK、MSKMSK基本原理基本原理研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理7一、一、無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理8研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理9研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理10研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理11研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理12研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原

7、理現(xiàn)代通信原理13研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理14研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理15研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理16研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理17研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理18研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理19研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理20研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理21研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理22研究生院研究生院Chap

8、ter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理23研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理24研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理25研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理26研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理27研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理28研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理29研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理30研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理31研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理32研究

9、生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理33研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理34研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理35研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理36研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理37研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理38研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理39研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理40二、模擬調(diào)制二、模擬調(diào)制 第一節(jié)第一節(jié) 模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理 第二節(jié)第二節(jié) 線性調(diào)制

10、的一般模型線性調(diào)制的一般模型 第三節(jié)第三節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能 第四節(jié)第四節(jié) 模擬角調(diào)制模擬角調(diào)制研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理41調(diào)制方法分類調(diào)制方法分類正正弦弦波波調(diào)調(diào)制制調(diào)制方式用途舉例線性調(diào)制常規(guī)雙邊帶調(diào)制AM廣播雙邊帶調(diào)制DSB立體聲廣播單邊帶調(diào)制SSB載波通信、短波無(wú)線電話通信殘留邊帶調(diào)制VSB電視廣播、傳真非線性調(diào)制頻率調(diào)制FM微波中繼、衛(wèi)星通信相位調(diào)制PM中間調(diào)制方式數(shù)字調(diào)制振幅鍵控ASK數(shù)據(jù)傳輸頻移鍵控FSK數(shù)據(jù)傳輸相位鍵控PSK數(shù)據(jù)傳輸其它高效數(shù)字調(diào)制QAM、MSK數(shù)字微波、空間通信研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代

11、通信原理現(xiàn)代通信原理42調(diào)制方法分類（續(xù)）調(diào)制方法分類（續(xù)）脈脈沖沖調(diào)調(diào)制制調(diào)制方式用途舉例脈沖模擬調(diào)制脈幅調(diào)制PAM中間調(diào)制方式、遙測(cè)脈寬調(diào)制PDM中間調(diào)制方式脈位調(diào)制PPM遙測(cè)、光纖傳輸脈沖數(shù)字調(diào)制脈碼調(diào)制PCM市話中繼線、衛(wèi)星、空間通信增量調(diào)制DM（M） 軍用、民用數(shù)字電話差分脈碼調(diào)制DPCM電視電話、圖像編碼其它編碼方式ADPCM中速數(shù)字電話研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理43模擬調(diào)制分類模擬調(diào)制分類研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理第一節(jié)第一節(jié)模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)

12、代通信原理45模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理 1.1 1.1 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AMAM） 1.2 1.2 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC)DSB-SC) 1.3 1.3 單邊帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSBSSB） 1.4 1.4 殘留邊帶調(diào)制（殘留邊帶調(diào)制（VSBVSB）研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理46模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理（續(xù)）模擬線性調(diào)制的實(shí)現(xiàn)原理（續(xù)） 要點(diǎn)：要點(diǎn)： 時(shí)域表達(dá)式時(shí)域表達(dá)式 頻域特性頻域特性 調(diào)制方法已調(diào)信號(hào)的產(chǎn)生調(diào)制方法已調(diào)信號(hào)的產(chǎn)生 解調(diào)方法調(diào)制信號(hào)的恢復(fù)解調(diào)方法調(diào)制信號(hào)的恢復(fù)研究生院研究

13、生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理471.1 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）（1）時(shí)域表達(dá)式）時(shí)域表達(dá)式研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理48研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理49研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理50研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理511.1 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）（2）頻域特性）頻域特性研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理52研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理53當(dāng)調(diào)制信號(hào)為隨機(jī)信號(hào)時(shí)當(dāng)調(diào)制信號(hào)為

14、隨機(jī)信號(hào)時(shí)利用功率譜密度來(lái)描述利用功率譜密度來(lái)描述AMAM信號(hào)的頻譜特性信號(hào)的頻譜特性( ) 為 ( ) 的功率譜密度f(wàn)Pf t cfcfccAMcfcAMAMAMPPAPRAttRttRFP412cos21cos2,2020研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理541.1 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）（3）功率效率）功率效率邊帶信號(hào)平均功率已調(diào)信號(hào)平均功率AM22221( )( )TsAMAMTpstst dtT研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理55當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單頻正弦信號(hào)時(shí)當(dāng)調(diào)制信號(hào)為單頻正弦信號(hào)時(shí)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代

15、通信原理現(xiàn)代通信原理561.1 常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）（4）調(diào)制及解調(diào)方法）調(diào)制及解調(diào)方法調(diào)制：調(diào)制：研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理57解調(diào)解調(diào)方方法法1研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理58研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理59解調(diào)解調(diào)方方法法2研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理60對(duì)RC的要求：RC不能太大， RC1/m； RC不能太小， RC 1/c 。研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理611.2 抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-

16、SC）(Double sideband-suppressed carrier)（1）時(shí)域表達(dá)式）時(shí)域表達(dá)式研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理62（2）頻域特性）頻域特性結(jié)論：結(jié)論：研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理63（3）功率效率）功率效率研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理64（4）調(diào)制與解調(diào)）調(diào)制與解調(diào)調(diào)制器：調(diào)制器：研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理65（4）調(diào)制與解調(diào)）調(diào)制與解調(diào)解調(diào)：采用相干解調(diào)器解調(diào)：采用相干解調(diào)器研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理661.3 單邊

17、帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSB）（1）時(shí)域表達(dá)式）時(shí)域表達(dá)式f(t)為單頻信號(hào)：為單頻信號(hào)：( )cosmmf tAtDSB信號(hào)信號(hào)1( )cos()cos()2DSBmcmcmStAtt 取上邊帶：取上邊帶：1( )cos()21coscossinsin2SSBmcmmmcmcStAtAtttt 研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理67f(t)為一般信號(hào)：為一般信號(hào)：取上邊帶：取上邊帶：取下邊帶：取下邊帶：f( ) 為 ( ) 的希爾波特變換tf t研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理681.3 單邊帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSB）（2）頻域特性）頻域特性

18、研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理691.3 單邊帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSB）（2）頻域特性）頻域特性( )( )( )（或）=( )( )SSBDSBUSBDSBLSBSSHSH1( )1( )1( )0sin1( )( )( )( )( )( )sin1( )cos( )cosUSBcccUSBUSBUSBDSBUSBcccHRRthtHttStSthttf ttf tttF研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理70( )( )( )sin1( )cos( )cos11( )cos( )sin2211( )( )cos( )sin22USBUSB

19、USBcccccLSBccStSthttf ttf tttf ttf ttStf ttf tt利用希爾波特變換利用希爾波特變換得得研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理71希爾波特變換的頻域特性希爾波特變換的頻域特性研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理721.3 單邊帶調(diào)制（單邊帶調(diào)制（SSB）（3）調(diào)制與解調(diào)）調(diào)制與解調(diào)調(diào)制方法調(diào)制方法實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)為何采用多級(jí)調(diào)制的方法？（實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)為何采用多級(jí)調(diào)制的方法？（p34、p35）研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理73fcf研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理74

20、研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理75解調(diào)解調(diào) LPF 研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理761.4 殘留邊帶調(diào)制（殘留邊帶調(diào)制（VSB）（1）VSB信號(hào)的產(chǎn)生信號(hào)的產(chǎn)生研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理77研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理781.4 殘留邊帶調(diào)制（殘留邊帶調(diào)制（VSB）（2）VSB信號(hào)的解調(diào)信號(hào)的解調(diào)相干解調(diào)法相干解調(diào)法研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理79研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理80研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代

21、通信原理現(xiàn)代通信原理81電視圖象信號(hào)的殘留邊帶調(diào)幅雙邊帶調(diào)幅殘留邊帶濾波器調(diào)制信號(hào)雙邊帶調(diào)幅信號(hào)殘留邊帶調(diào)幅信號(hào)上邊帶下邊帶上邊帶殘留下邊帶載波 殘留邊帶調(diào)幅后的電視信號(hào)fcf (MHz)61.250.75研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理第二節(jié)第二節(jié)線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理83線性調(diào)制的一般模型線性調(diào)制的一般模型 2.1 2.1 線性調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生線性調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生 2.2 2.2 線性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)線性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理842.1 線性調(diào)制信號(hào)

22、的產(chǎn)生線性調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理85研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理861( )( )()()2( )( )cos( )( ) ()cos()( ) ()coscos( ) ()sinsin( )( ) cos( )( ) sin( )cos( )sinccccccccIcQcIcQcSHFFs tf tth thf ttdhf ttdhf ttdh tf tthtf tts ttstt H（）f(t)s(t)cos ct研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理87hI(t)hQ(t)加加cos ct

23、sin ctf(t)s(t)I(t)Q(t)AMA1+f(t)0DSBAf(t)0SSB(LSB)f(t)SSB(USB)f(t)FMcossin( )m t( )m tf(t)-f(t)0( )tfkf t dt研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理882.1 線性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)線性調(diào)制信號(hào)的解調(diào)( )( )cos( )sinIcQcs ts ttstt( )( )cos( )cos( )sincos111( )( )cos2( )sin2222pcIcQccIIcQcsts tts ttsttts ts ttstt1( )( )( )2dIs ts tf t研究生院研究

24、生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理第三節(jié)第三節(jié)線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理90線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能 3.1 3.1 線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能指標(biāo)線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能指標(biāo) 3.2 3.2 線性調(diào)制相干解調(diào)時(shí)的抗噪性能分析方法線性調(diào)制相干解調(diào)時(shí)的抗噪性能分析方法 3.3 AM3.3 AM包絡(luò)檢波時(shí)的抗噪性能分析包絡(luò)檢波時(shí)的抗噪性能分析研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理913.1 3.1 線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能指標(biāo)線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能指標(biāo)線性調(diào)制接收機(jī)模型線性調(diào)制接收機(jī)模型

25、帶通濾波器帶寬帶通濾波器中心頻率研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理92線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能指標(biāo)線性調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能指標(biāo)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理933.2 3.2 線性調(diào)制相干解調(diào)時(shí)的抗噪性能分析方法線性調(diào)制相干解調(diào)時(shí)的抗噪性能分析方法分析模型分析模型已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào)AWGN窄帶高斯過(guò)程窄帶高斯過(guò)程具有相同的方差000研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理94 ( )( )cosicS tn tt00111( )( )cos()( )sin()222IIcQcS tn ttn tt研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代

26、通信原理現(xiàn)代通信原理95對(duì)對(duì)DSB:DSB:0( )( )cIS tf t11( )( )( )22dIIS tS tn t輸出信號(hào)功率、噪聲功率分別為：輸出信號(hào)功率、噪聲功率分別為：22020022000011( )( )4411 ( )44( )( )2IIDSBDSBSS tE f tNE n tn BE f tE f tSNn Bn W2200( )cos( )sin)1( )22iIcQciDSBSS ttS ttE f tNn Bn W輸入信號(hào)功率、噪聲功率分別為：輸入信號(hào)功率、噪聲功率分別為：信噪比增益為信噪比增益為002iiSNGSN研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原

27、理現(xiàn)代通信原理96對(duì)對(duì)SSB:SSB:01()2211( )( )( )( )22cIQWS tf tS tf t信噪比增益為信噪比增益為001iiSNGSN只要輸入信號(hào)功率只要輸入信號(hào)功率SiSi、噪聲功率譜密度、噪聲功率譜密度n n0 0、W W相同，相同，DSBDSB與與SSBSSB的抗噪性能相同，但的抗噪性能相同，但SSBSSB帶寬只有帶寬只有DSBDSB時(shí)的一半。時(shí)的一半。研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理973.3.3 3 AM AM包絡(luò)檢波時(shí)的抗噪性能分析包絡(luò)檢波時(shí)的抗噪性能分析分析模型分析模型AWGN具有相同的方差000窄帶高斯過(guò)程窄帶高斯過(guò)程已調(diào)信號(hào)已

28、調(diào)信號(hào)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理98輸入信噪比輸入信噪比研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理99輸出信噪比輸出信噪比研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理100（1）大信噪比時(shí)：即）大信噪比時(shí)：即220( )( )( )IQAf tn tn t0( )( )( )IR tAf tn t22022200220200000( )( )( )( )( )( )( )2( ) ( )( )( )2 ( )( ) 1( )( )( )( )1( )( )( )IQIQIIQIIIR tAf tn tntAf tntntAf tn

29、tntntn tAf tAf tAf tn tAf tAf tAf tn t1時(shí)，（1)1pxxpx研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理101（1）大信噪比時(shí)：即）大信噪比時(shí)：即220( )( )( )IQAf tn tn t0( )( )( )IR tAf tn t與與AMAM相干解調(diào)時(shí)相同相干解調(diào)時(shí)相同研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理102（2）小信噪比時(shí)：即）小信噪比時(shí)：即220( )( )( )IQAf tn tn t 這時(shí)這時(shí)調(diào)制信號(hào)無(wú)法與噪聲分開(kāi)，有用信號(hào)調(diào)制信號(hào)無(wú)法與噪聲分開(kāi)，有用信號(hào)“淹沒(méi)淹沒(méi)”在噪聲中，輸出信噪比不是按比例地隨在

30、噪聲中，輸出信噪比不是按比例地隨輸入信噪比下降，而是急劇惡化，這種現(xiàn)象稱之輸入信噪比下降，而是急劇惡化，這種現(xiàn)象稱之為為門限效應(yīng)門限效應(yīng)。開(kāi)始出現(xiàn)門限效應(yīng)的輸入信噪比成。開(kāi)始出現(xiàn)門限效應(yīng)的輸入信噪比成為為門限值門限值。研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理第四節(jié)第四節(jié)模擬角調(diào)制模擬角調(diào)制研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理104模擬角調(diào)制模擬角調(diào)制 4.1 4.1 角調(diào)制的概念角調(diào)制的概念 4.2 4.2 窄帶角調(diào)制窄帶角調(diào)制 4.3 4.3 正弦信號(hào)調(diào)制時(shí)的寬帶調(diào)頻正弦信號(hào)調(diào)制時(shí)的寬帶調(diào)頻 4.4 4.4 任意信號(hào)調(diào)頻任意信號(hào)調(diào)頻 4.5 4.5 調(diào)

31、頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào) 4.6 4.6 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1054.1 4.1 角調(diào)制的概念角調(diào)制的概念角調(diào)制：已調(diào)信號(hào)的頻譜與調(diào)制信號(hào)的頻譜之間不存在線性對(duì)角調(diào)制：已調(diào)信號(hào)的頻譜與調(diào)制信號(hào)的頻譜之間不存在線性對(duì) 應(yīng)關(guān)系，而是產(chǎn)生出與頻譜搬移不同的新的頻率分量。應(yīng)關(guān)系，而是產(chǎn)生出與頻譜搬移不同的新的頻率分量。分類：頻率調(diào)制分類：頻率調(diào)制 (Phase modulation, PM) 相位調(diào)制相位調(diào)制 (Frenquency modulation, FM)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代

32、通信原理1064.1 4.1 角調(diào)制的概念（續(xù)角調(diào)制的概念（續(xù)1 1）1. 一般表達(dá)式：一般表達(dá)式：研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1074.1 4.1 角調(diào)制的概念（續(xù)角調(diào)制的概念（續(xù)2 2）( )cFMKf t研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理108研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1094.1 4.1 角調(diào)制的概念（續(xù)角調(diào)制的概念（續(xù)3 3）2. 調(diào)制信號(hào)為單頻信號(hào)時(shí)的表達(dá)式：調(diào)制信號(hào)為單頻信號(hào)時(shí)的表達(dá)式：tt研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理110研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信

33、原理現(xiàn)代通信原理1114.2 4.2 窄帶角調(diào)制窄帶角調(diào)制調(diào)頻、調(diào)相所引起的最大瞬時(shí)相位偏移遠(yuǎn)小于調(diào)頻、調(diào)相所引起的最大瞬時(shí)相位偏移遠(yuǎn)小于30o角。角。研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理112窄帶調(diào)頻：窄帶調(diào)頻：研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理113研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理114研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理115NBFMNBFM頻頻域特性域特性研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理116窄帶調(diào)相：窄帶調(diào)相：研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原

34、理1174.3 4.3 正弦信號(hào)調(diào)制時(shí)的寬帶調(diào)頻正弦信號(hào)調(diào)制時(shí)的寬帶調(diào)頻1. 單頻調(diào)制時(shí)的頻域表達(dá)單頻調(diào)制時(shí)的頻域表達(dá)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理118研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1192. 單頻調(diào)制時(shí)的頻帶寬度單頻調(diào)制時(shí)的頻帶寬度3. 單頻調(diào)制時(shí)的功率分配單頻調(diào)制時(shí)的功率分配隨著調(diào)頻指數(shù)的不同，載波功率與各邊頻功率的分配關(guān)系將隨著調(diào)頻指數(shù)的不同，載波功率與各邊頻功率的分配關(guān)系將發(fā)生變化，其原因是各頻率分量與發(fā)生變化，其原因是各頻率分量與 有關(guān)。有關(guān)。對(duì)對(duì)AMAM，載波功率不隨調(diào)幅指數(shù)而變化。，載波功率不隨調(diào)幅指數(shù)而變化。()nFMJ

35、 邊頻分量取到（邊頻分量取到（FMFM+1+1）次）次研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1204.4 4.4 任意信號(hào)調(diào)頻任意信號(hào)調(diào)頻1.雙頻及多頻調(diào)制雙頻及多頻調(diào)制雙頻信號(hào)雙頻信號(hào)多頻信號(hào)多頻信號(hào)2.周期信號(hào)周期信號(hào)3.隨機(jī)信號(hào)調(diào)頻隨機(jī)信號(hào)調(diào)頻:其功率譜與隨機(jī)信號(hào)其功率譜與隨機(jī)信號(hào)f(t)的概率密度函數(shù)有相的概率密度函數(shù)有相同的形狀同的形狀 頻域考慮：隨機(jī)信號(hào)的平均功率頻域考慮：隨機(jī)信號(hào)的平均功率信號(hào)通過(guò)理想窄帶信號(hào)通過(guò)理想窄帶d后的功率：后的功率： 時(shí)域考慮：調(diào)制信號(hào)角頻率落入時(shí)域考慮：調(diào)制信號(hào)角頻率落入d內(nèi)的部分的平均功內(nèi)的部分的平均功率。率。ds已調(diào)制信號(hào)總功率

36、（已調(diào)制信號(hào)總功率（A2/2）瞬時(shí)頻率落入瞬時(shí)頻率落入d內(nèi)的概率內(nèi)的概率1( )( )2FMFMpd為調(diào)頻信號(hào)功率譜密度1( )2sFMdd研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理121ds已調(diào)制信號(hào)總功率（已調(diào)制信號(hào)總功率（A2/2）瞬時(shí)頻率落入瞬時(shí)頻率落入d內(nèi)的概內(nèi)的概率率 cKFMf(t) 與與f(t)同分布同分布 概率為：概率為： pf(t)df(t)21( )( )22sAdP f tdf t考慮到與頻域雙邊譜對(duì)應(yīng)考慮到與頻域雙邊譜對(duì)應(yīng)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1224. 任意限帶信號(hào)調(diào)制時(shí)的頻帶寬帶任意限帶信號(hào)調(diào)制時(shí)的頻帶寬帶1.單

37、頻時(shí)：卡森公式：?jiǎn)晤l時(shí)：卡森公式：2.隨機(jī)信號(hào)調(diào)頻：隨機(jī)信號(hào)調(diào)頻：P80 例例4-43.任一帶限信號(hào)：定義頻偏比任一帶限信號(hào)：定義頻偏比DFM2 (1)FMFMmBfmaxmaxmaxmaxmaxmaxFMmax2 (1)f峰值頻偏=調(diào)制信號(hào)最高頻率f=Kf(t)FMFMFMBDfD研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1234.5 4.5 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào)1.調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生直接調(diào)頻直接調(diào)頻倍頻法倍頻法2.調(diào)頻信號(hào)解調(diào)調(diào)頻信號(hào)解調(diào)非相干解調(diào)非相干解調(diào)相干解調(diào)相干解調(diào)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理124振蕩器L C

38、 m（t）優(yōu)點(diǎn)：頻偏大優(yōu)點(diǎn)：頻偏大缺點(diǎn)：載頻會(huì)發(fā)生漂移缺點(diǎn)：載頻會(huì)發(fā)生漂移調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理125倍頻器倍頻器研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理126調(diào)頻信號(hào)解調(diào)研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理127適于窄帶調(diào)頻研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理1284.5 4.5 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪性能1.非相干解調(diào)時(shí)的抗噪性能非相干解調(diào)時(shí)的抗噪性能研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理129（1 1）輸入信噪比）輸入信噪比研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理130（2 2）輸出信噪比）輸出信噪比鑒頻鑒頻低通低通SFM(t)ni(t)V0(t)瞬時(shí)相位瞬時(shí)頻偏V0(t)與調(diào)制信號(hào)成正比研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理131（2 2）輸出信噪比）輸出信噪比1）求瞬時(shí)相位）求瞬時(shí)相位( )sin ( )( )( )( )( )cos ( )( )V tttttarctgA V ttt研究生院研究生院Chapter 4現(xiàn)代通信原理現(xiàn)代通信原理132（2 2）輸出信噪比）輸出信噪比1）求瞬時(shí)相位）求瞬時(shí)相位大信噪比時(shí)：大信噪比時(shí)：2）VO(t)其中：(