【正文】 《 通信原理課件 》 本節(jié)將對(duì)前面所討論的各種模擬調(diào)制系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié) 、 比較 ， 以便在實(shí)際中合理選用 。為了便于比較 ， 圖中還畫(huà)出了 DSB信號(hào)同步檢測(cè)時(shí)的性能曲線 。 圖中的帶通濾波器用來(lái)限制信道所引入的噪聲 ， 但調(diào)頻信號(hào)應(yīng)能正常通過(guò) 。為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，我們只研究單頻調(diào)制的情況，然后把分析的結(jié)論推廣到一般的情況。 非線性調(diào)制又稱角度調(diào)制 ， 是指調(diào)制信號(hào)控制高頻載波的頻率或相位 ， 而載波的幅度保持不變 。 圖 318 有加性噪聲時(shí)解調(diào)器的數(shù)學(xué)模型 圖中 Sm(t)為已調(diào)信號(hào) ， n(t)為加性高斯白噪聲 。 VSB是介于 SSB和 DSB之間的一個(gè)折中方案 。由于 DSB信號(hào)的上、下兩個(gè)邊帶是完全對(duì)稱的，它們都攜帶了調(diào)制信號(hào)的全部信息，因此僅傳輸其中一個(gè)邊帶即可，這是單邊帶調(diào)制能解決的問(wèn)題。 具體地講 ， 不同的調(diào)制方式產(chǎn)生的已調(diào)信號(hào)的帶寬不同 ， 因此調(diào)制影響傳輸帶寬的利用率 。 圖 33 DSB調(diào)制器模型 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 圖 34 DSB調(diào)制過(guò)程的波形及頻譜 《 通信原理課件 》 DSB信號(hào)的包絡(luò)不再與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡(jiǎn)單的包絡(luò)檢波來(lái)恢復(fù)調(diào)制信號(hào)， 需采用相干解調(diào) (同步檢波 )。實(shí)際上，頻譜搬移可以連續(xù)分幾步進(jìn)行，直至達(dá)到所需的載頻為止，如圖 39所示。因此，非相干解調(diào)一般只適用幅度調(diào)制（ AM）系統(tǒng)。實(shí)際中， AM信號(hào)常采用包絡(luò)檢波器解調(diào)，有噪聲時(shí)包絡(luò)檢波器的數(shù)學(xué)模型如圖 321所示。 PM和 FM只是頻率和相位的變化規(guī)律不同而已 。 《 通信原理課件 》 間接法 間接法又稱倍頻法 ， 它是由窄帶調(diào)頻通過(guò)倍頻產(chǎn)生寬帶調(diào)頻信號(hào)的方法 。 例如調(diào)頻廣播中常取 ， 則信噪比增益 G=450。 預(yù)加重濾波器的特性和去加重濾波器的特性應(yīng)是互補(bǔ)關(guān)系 。由表 ， FM的調(diào)頻指數(shù)越大，抗噪性能越好，但占據(jù)帶寬越寬，頻帶利用率越低。 本節(jié)的預(yù)加重 /去加重技術(shù)就是采用保持輸出信號(hào)功率不變而降低輸出噪聲的方法來(lái)提高輸出信噪比 。 大信噪比情況 在大信噪比條件下 ， 信號(hào)和噪聲的相互作用可以忽略 ，這時(shí)可以把信號(hào)和噪聲分開(kāi)來(lái)算 ， 這里 ， 我們直接給出解調(diào)器的輸出信噪比 2 2 2023003 ( )8fmA K m tSN n f??（ ） 上式中 ， A為載波的振幅 ， Kf為調(diào)頻器靈敏度 ， fm為調(diào)制信號(hào) m(t)的最高頻率 ， n0為噪聲單邊功率譜密度 。 直接法的主要優(yōu)點(diǎn)是在實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下 ， 可以獲得較大的頻偏 。 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 稱為最大角頻率偏移 。下面討論各種線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能。相干解調(diào)的一般數(shù)學(xué)模型如圖 315所示。這就使濾波器的設(shè)計(jì)和制作很困難，有時(shí)甚至難以實(shí)現(xiàn)。 如果將載波抑制 ， 只需在圖 31 中將直流 A0去掉 ，即可輸出抑制載波雙邊帶信號(hào) ， 簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào)（ DSB） 。 調(diào)制的類型根據(jù)調(diào)制信號(hào)的形式可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制；根據(jù)載波的不同可分為以正弦波作為載波的連續(xù)載波調(diào)制和以脈沖串作為載波的脈沖調(diào)制；根據(jù)調(diào)制器頻譜搬移特性的不同可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制 。 《 通信原理課件 》 一 、 SSB信號(hào)的產(chǎn)生 用濾波法形成單邊帶信號(hào) 由于單邊帶調(diào)制只傳送雙邊帶調(diào)制信號(hào)的一個(gè)邊帶。 《 通信原理課件 》 圖 312 DSB、 SSB和 VSB信號(hào)的頻譜 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 (a)上邊帶殘留的下邊帶濾波器特性 （ b）下邊帶殘留的上邊帶濾波器特性 圖 314 殘留邊帶濾波器特性 《 通信原理課件 》 調(diào)制過(guò)程是一個(gè)頻譜搬移的過(guò)程 ， 它是將低頻信號(hào)的頻譜搬移到載頻位置 。經(jīng)過(guò)帶通濾波器后到達(dá)解調(diào)器輸入端的信號(hào)為 Sm(t) 、 噪聲為高斯窄帶噪聲 ni(t) ， 顯然解調(diào)器輸入端的噪聲帶寬與已調(diào)信號(hào)的帶寬是相同的 。 非線性調(diào)制分為頻率調(diào)制（ FM）和相位調(diào)制（ PM），它們之間可相互轉(zhuǎn)換， FM用得較多，因此我們著重討論頻率調(diào)制。 圖 324 貝塞爾函數(shù)曲線 《 通信原理課件 》 圖 325 調(diào)頻波的頻譜 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生與解調(diào) 一 、 調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生 產(chǎn)生調(diào)頻波的方法通常有兩種：直接調(diào)頻法和間接調(diào)頻法 。 相干解調(diào)僅適用于窄帶調(diào)頻信號(hào) ， 且需同步信號(hào)；而非相干解調(diào)適用于窄帶和寬帶調(diào)頻信號(hào) ， 而且不需同步信號(hào) ， 因而是 FM系統(tǒng)的主要解調(diào)方式 ， 所以本節(jié)只討論非相干解調(diào)系統(tǒng)的抗噪聲性能 ， 其分析模型如圖329所示 。 而對(duì)FM系統(tǒng)而言 ， 當(dāng)未發(fā)生門(mén)限效應(yīng)時(shí) ， FM與 AM的性能關(guān)系符合 （ ） 的關(guān)系式 ， 在相同輸入信噪比情況下 ，F(xiàn)M輸出信噪比優(yōu)于 AM輸出信噪比；但是 ， 當(dāng)輸入信噪比降到某一門(mén)限 （