【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 展開(kāi)，可得到另一種形式的時(shí)域表示式，即 。 )(]cos)([)( thttmts cm ?? ?( ) ( ) c os ( ) inm I c Q cs t s t s t s t????( ) ( ) ( )IIs t h t m t??( ) ( ) c osIch t h t t??( ) ( ) ( )t h t m t( ) ( ) si nQct h t ??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 其中 可見(jiàn)， Sm（ t） 可等效為兩個(gè)互為正交調(diào)制分量的合成 。由此可以得到 移相法線性調(diào)制的一般模型 如下： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 37 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 ? 移相法模型 同樣適用于 所有線性調(diào)制 ? ?mt ? ?mst?cos ct?? /2??? ?IH ?? ?QH ??? ?Ist? ?Qst第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 38 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 六、相干解調(diào)與包絡(luò)檢波 相干解調(diào) 1）相干解調(diào)器的一般模型 L P F?? ?mst? ?pst? ?dst? ? c oscc t t??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 39 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 2）相干解調(diào)器原理 為了無(wú)失真地恢復(fù)原基帶信號(hào)， 接收端必須提供 一個(gè)與接收的已調(diào)載波嚴(yán)格同步（ 同頻同相 ）的本地載波（稱為 相干載波 ），它與接收的已調(diào)信號(hào)相乘后，經(jīng)低通濾波器取出低頻分量，即可得到原始的基帶調(diào)制信號(hào)。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 40 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 因?yàn)?SI（ t） 是 m（ t） 通過(guò)一個(gè)全通濾波器 HI （ ?） 后的結(jié)果，故上式中的 Sd（ t） 就是解調(diào)輸出， 即 3）相干解調(diào)器性能分析 已調(diào)信號(hào)的一般表達(dá)式為 ( ) ( ) c os ( ) inm I c Q cs t s t t s t s t????? ? ( ) c os1 1 1( ) ( ) c os 2 ( ) in 22 2 2p m cI I c Q cs t s t ts t s t t s t s t????? ? ?? ? 1 ()2dIs t s t?? ? ? ?1 ()2s t s t m t??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 與同頻同相的相干載波 C（ t） 相乘后，得 經(jīng)低通濾波器后，得到 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 41 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 包絡(luò)檢波 1）適用條件： AM信號(hào)，且要求 |m（ t） |max ? A0 。 R CA M 信 號(hào)? ?0A m t?D第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 2）包絡(luò)檢波器結(jié)構(gòu)： 通常由半波或全波 整流器 和 低通濾波器 組成。例如， 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 42 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 3）性能分析 設(shè)輸入信號(hào)是 ttmAts cAM ?cos)]([)( 0 ?? cH fRCf ???? /1? ?0 ()ds t A m t??第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 選擇 RC滿足如下關(guān)系： 式中， fH —— 調(diào)制信號(hào)的最高頻率。 在大信號(hào)檢波時(shí)（一般大于 V），二極管處于受控的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，檢波器的輸出為 隔去直流后即可得到原信號(hào) m（ t）。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 43 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 插入載波包絡(luò)檢波法 在接收端或發(fā)送端 插入幅度足夠大的載波 ，則對(duì)于 DSB、SSB、 VSB等抑制載波的已調(diào)信號(hào)也可以采用 包絡(luò)檢波器 直接從中恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。 通常 要求插入的載波振幅應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)的振幅 ，同時(shí)要求插入的載波與調(diào)制載波 同頻同相 。 第一節(jié) 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 44 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 學(xué)習(xí)內(nèi)容 幅度調(diào)制（線性調(diào)制）的原理 1 2 3 4 5 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 非線性（角度調(diào)制）的原理 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較 6 頻分復(fù)用和調(diào)頻立體聲 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 45 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 一、線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能分析模型 ? ?omt帶 通濾 波 器? ?mst解 調(diào) 器? ?ont? ?mst? ?int?? ?nt第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 圖中 sm （ t） —— 已調(diào)信號(hào)， mo（ t） —— 輸出 有用信號(hào)。 n（ t） —— 信道 加性高斯白噪聲 。 ni （ t） —— 帶通濾波 后的噪聲。 no（ t） —— 輸出噪聲。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 46 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 噪聲分析 ni（ t）為平穩(wěn)窄帶高斯噪聲，它的表示式為 ttnttntn sci 00 sin)(cos)()( ?? ?? )](cos[)()( 0 tttVti ?? ?? isci Ntntntn ??? )()()( 222BnN i 0?第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 或 由于 式中， Ni—— 解調(diào)器輸入噪聲的平均功率。 設(shè)白噪聲的單邊功率譜密度為 n0，帶通濾波器是高度為 帶寬為 B的理想矩形函數(shù)，則 解調(diào)器的輸入噪聲功率 為 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 47 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 解調(diào)器輸出信噪比定義 2oo2o o()()S m tN nt??解 調(diào) 器 輸 出 有 用 信 號(hào) 的 平 均 功 率解 調(diào) 器 輸 出 噪 聲 的 平 均 功 率ii NSNSG// 00?)()(22tntsNSimii ??功率解調(diào)器輸入噪聲的平均平均功率解調(diào)器輸入已調(diào)信號(hào)的第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 輸出信噪比反映了解調(diào)器的抗噪聲性能 。顯然，輸出信噪比越大越好。 制度增益定義 G便于比較同類調(diào)制系統(tǒng)采用不同解調(diào)器時(shí)的性能， G 也反映了這種調(diào)制制度的優(yōu)劣。式中 輸入信噪比 Si /Ni 的定義是： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 48 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 二、 DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能 DSB相干解調(diào)抗噪聲性能分析模型 ()mst L P F B P F )( tn ()mst )( tni )( tno o()mt c osct? 第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 目標(biāo)： 求出解調(diào)器的 輸入信噪比 和 輸出信噪比 。由于是線性系統(tǒng)，所以可以 分別計(jì)算 解調(diào)器輸出的信號(hào)功率和噪聲功率。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 49 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 輸出 信噪比計(jì)算 設(shè)解調(diào)器輸入信號(hào)為 ttmts cm ?cos)()( ? ttmtmttm cc ?? 2cos)(21)(21cos)( 2 ??o 1( ) ( )2m t m t? 22oo1( ) ( )4S m t m t??第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 與相干載波 cos?ct相乘后，得 經(jīng)低通濾波器后，輸出信號(hào)為 因此，解調(diào)器 輸出端的有用信號(hào)功率 為 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 50 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 經(jīng)低通濾波器后，解調(diào)器最終的輸出噪聲為 解調(diào)器輸入端的窄帶噪聲為 ttnttntn cscci ?? sin)(cos)( )( ?? ? ? tttnttnttn ccsccci ???? cossin)(cos)(cos)( ?? ]2sin)(2cos)([21)(21 ttnttntn csccc ?? ??? o 1( ) ( )2 t n t? 22oo1( ) ( )4 cN n t n t?? 2o01 1 1()4 4 4iiN n t N n B? ? ?第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 它與相干載波相乘后，得 故 輸出噪聲功率 為 或?qū)懗? 22o1() ()414 imtS mtN n BN??則，輸出信噪比為： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 51 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 輸入 信噪比計(jì)算 解調(diào)器 輸入信號(hào)平均功率 為 ? ? )(21cos)()( 222 tmttmtsS cmi ??? ?BntmNSii02 )(21?第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 解調(diào)器 輸入噪聲平均功率 為 Bni 0?則，輸入信噪比為： 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 52 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 制度增益 oo/ 2/D SB iiSNGSN??第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 由此可見(jiàn)， DSB調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為 2。也就是說(shuō)， DSB信號(hào)的解調(diào)器使信噪比改善一倍 。這是因?yàn)椴捎孟喔山庹{(diào)，使輸入噪聲中的正交分量被消除的緣故。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 53 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 三、 SSB調(diào)制系統(tǒng)的性能 第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 輸出 信噪比 o01144iN N n B??22oo1( ) ( )16S m t m t22o01() ()161 44mtS mtN n BnB?? 輸入 信噪比 )(41 2 tmS i ? BntmBntmNSii02024)()(41??BnN i 0?制度增益 oo/ 1/SSB iiSNGSN?? 結(jié)論： 因?yàn)樵?SSB系統(tǒng)中，信號(hào)和噪聲有相同表示形式，所以相干解調(diào)過(guò)程中，信號(hào)和噪聲中的正交分量均被抑制掉，故 信噪比沒(méi)有改善 。 通信原理【 第五章：模擬調(diào)制系統(tǒng) 】 54 ?電路與通信教研室 高渤 Southwestern University 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院 ? 討 論 上述表明， GDSB = 2GSSB，這能否說(shuō)明 DSB系統(tǒng)的抗噪聲性能比 SSB系統(tǒng)好呢？ 第二節(jié) 線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能 回答是否定的 。因?yàn)閮烧叩妮斎胄盘?hào)功率不同、帶寬不同，在相同的噪聲功率譜密度條件下，輸入噪聲功率也不同，所以 兩者的輸出信噪比是在不同條件下得到的 。 如果我們?cè)?相同的 輸入信號(hào)功率，相