通信原理I第11次課教案

PAGE74.4.3AM系統(tǒng)的非相干解調(diào)抗噪聲性能1.抗噪聲性能分析模型高斯白噪聲高斯白噪聲BPF包絡(luò)檢波器圖4.4.5非相干解調(diào)AM系統(tǒng)分析模型2.解調(diào)器輸入信噪比解調(diào)器輸入信號功率；(4.4.18)解調(diào)器輸入噪聲功率；(4.4.19)解調(diào)器輸入信噪比。(4.4.20)3.解調(diào)器輸出信噪比根據(jù)包絡(luò)檢波器的工作原理，其輸出是輸入波形的包絡(luò)，因此，首先確定的包絡(luò)：(4.4.21)式中:(4.4.22)(4.4.23)由式(4.4.22)可以看出，包絡(luò)檢波器的輸出中，信號和噪聲存在著非線性關(guān)系。為簡化分析，僅考慮兩種特殊情況。①大輸入信噪比情況大輸入信噪比情況是指：。根據(jù)此條件有：及于是，式(4.4再利用近似公式，檢波器的輸出可以進一步簡化為(4.4.24)故輸出的信號功率及噪聲功率分別為(4.4.25)(4.4.26)于是得到(4.4.27)及(4.4.28)式(4.4.28)表明，在保證不出現(xiàn)過調(diào)現(xiàn)象的情況下，則，即AM信號的非相干解調(diào)器不能改善信噪比。例如，單頻調(diào)制時，即此時，即使是100%調(diào)制（），調(diào)制制度增益也僅為。②小輸入信噪比情況所謂小輸入信噪比是指滿足下列條件：于是，式(4.4.22)記，那么，上式可改寫成(4.4.29)由此可以看出，檢波器輸出端已經(jīng)沒有單獨的信號項。即在小信噪比情況下，包絡(luò)檢波器把有用信號擾亂成噪聲，這種現(xiàn)象通常稱為門限效應(yīng)?！に^門限效應(yīng)，就是當包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個特定的數(shù)值后，檢波器輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象。該特定的輸入信噪比值稱為“門限”?！ふJ識到每一個非線性檢波器（如包絡(luò)檢波器）存在門限效應(yīng)是重要的，與此相反，這個效應(yīng)在相干解調(diào)是不會發(fā)生的。圖4.4.6非相干解調(diào)時AM4.5角度調(diào)制·頻率調(diào)制和相位調(diào)制統(tǒng)稱為角度調(diào)制，這是因為在調(diào)頻或調(diào)相過程中均引起載波角度的變化。·因為在已調(diào)信號的頻譜中出現(xiàn)許多調(diào)制信號頻譜中不存在對應(yīng)關(guān)系的新的頻率分量，所以角度調(diào)制屬于非線性調(diào)制。4.1.角度調(diào)制的一般表達式通常一個余弦信號可表示成(4.5若角度為(4.5并且與調(diào)制信號有關(guān)，則式(4.5.1)(4.5下面介紹幾個術(shù)語。(1)瞬時相位角度調(diào)制信號的角度又稱為瞬時相位。(2)瞬時相位偏移角度調(diào)制信號中的叫做（相對于的）瞬時相位偏移。(3)瞬時角頻率對瞬時相位求導(dǎo)可得角度調(diào)制信號的瞬時角頻率，即(4.5.(4)瞬時角頻率偏移式(4.5.4)中的叫做2.相位調(diào)制（PM）相位調(diào)制是瞬時相位偏移隨調(diào)制信號作線性變化，因此，PM信號的瞬時相位應(yīng)為(4.5.其中：為常數(shù)，稱為調(diào)相靈敏度，單位為。于是，調(diào)相信號可表示為(4.5.調(diào)相信號的瞬時角頻率為(4.5由式(4.5.7)可知，影響系統(tǒng)性能（有效性與可靠性）的兩個重要參量：(1)最大相位偏移：瞬時相位偏移的最大值，一般稱為調(diào)相指數(shù)，記為。(4.5(2)最大角頻率偏移：瞬時角頻率偏移的最大值，即(4.5.最大頻率偏移簡稱最大頻偏，記為。3.頻率調(diào)制（FM）(1)調(diào)頻的表示式FM信號的瞬時（角）頻率隨調(diào)制信號成比例變化，即(4.5.式中，稱為調(diào)頻靈敏度，單位為。瞬時相位為(4.5.時域表示式為(4.5.1調(diào)頻指數(shù)為(4.5.1最大角頻率偏移為(4.5.1例4.5.1設(shè)調(diào)制信號是單頻信號，即解：004.角度調(diào)制信號的產(chǎn)生方法角度調(diào)制信號的產(chǎn)生方法分為直接調(diào)制方法和間接調(diào)制方法。(1)直接調(diào)頻和直接調(diào)相調(diào)調(diào)頻器圖4.調(diào)相器調(diào)相器圖4.(2)間接調(diào)頻和間接調(diào)相（調(diào)頻與調(diào)相之間的關(guān)系）若在調(diào)相器前加入一個積分器，如圖4.5.積分器積分器調(diào)相器圖4.同理