王興亮數(shù)字通信原理(編輯修改稿)
2025-03-19 12:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 60。22） 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 其中 V(t)的一維概率密度為瑞利分布， θ(t)的一維概率密度函數(shù)是平均分布。 ni(t)、 nI(t)和 nQ(t)的均值均為零，但平均功率不為零且具有相同值，即 ? (223)? 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 模擬通信系統(tǒng)的可靠性指標就是系統(tǒng)的輸出信噪比，其定義為 ? 當然，也有對應的輸入信噪比， 其定義為 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 為了便于衡量同類調(diào)制系統(tǒng)采用不同解調(diào)器時輸入信噪比的影響，還可用輸出信噪比和輸入信噪比的比值 G來度量解調(diào)器的抗噪聲信能， 比值 G稱為調(diào)制制度增益， 定義為 (225)? 顯然，調(diào)制制度增益越大，表明解調(diào)器的抗噪聲性能越好。 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) ? DSB調(diào)制系統(tǒng)中的解調(diào)器是相干解調(diào)器，由乘法器和低通濾波器組成。 輸入信號與噪聲分別為由相干解調(diào)的一般模型可知，經(jīng)低通濾波器輸出后的信號與原始信號成正比例關(guān)系。因此， 解調(diào)器輸出端的有用信號功率為 ? 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 解調(diào)器輸出端的噪聲功率是根據(jù)解調(diào)器輸入噪聲與本地載波 cosωct相干后，再經(jīng)低通濾波器而得到輸出噪聲 no(t)的平均功率而推出的。因此，解調(diào)器最終的輸出噪聲為 故輸出噪聲功率為 (227)(228)對于 DSB,帶寬 B=2fm。 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 解調(diào)器輸入信號平均功率為 這時，可求得 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 于是調(diào)制制度增益為 (332)? 上式說明， DSB調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益為 2， DSB調(diào)制使系統(tǒng)信噪比改善了一倍。 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 在 SSB相干解調(diào)中，與 DSB相比較，所不同的是 SSB解調(diào)器之前的帶通濾波器的帶寬是 DSB帶寬的一半，即 B=fm。這時，單邊帶解調(diào)器的輸入信噪比為 (233)輸出信噪比為(234)? 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 因此， SSB的調(diào)制制度增益為 (235)這里 GSSB=1并不說明 DSB抗噪聲性能好于 SSB。這是因為雙邊帶已調(diào)信號的平均功率是單邊帶信號的兩倍，所以兩者的輸出信噪比是在不同的輸入信號功率情況下得到的。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、相同基帶信號寬帶 fm條件下，對這兩種調(diào)制方式作比較，可以發(fā)現(xiàn)它們的輸出信噪比是相等的。DSB和 SSB兩者的抗噪聲性能是相同的，但雙邊帶信號所需的傳輸帶寬是單邊帶的兩倍 。 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 4. AM調(diào)制系統(tǒng)的性能 ?? AM信號可采用相干解調(diào)和包絡檢波兩種方式。相干解調(diào)時? AM? 調(diào)制系統(tǒng)的性能分析與前面幾個的分析方法相同， 在此無需贅述。這里，僅就常用的簡單的包絡檢波解調(diào)性能作一分析， 其分析模型如圖 2１４所示。 ? 設包絡檢波器的輸入信號為 (236)且假設 x(t)均值為零， A0≥ |x(t)|max。 ? 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 圖 214 AM包絡檢波抗噪聲性能分析模型第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 輸入噪聲為 (237)? 包絡檢波器輸入端的信噪比為 ? (2–38)? 當包絡檢波器輸入端的信號是有用信號和噪聲的混合波形時， 即 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 其中 ,合成包絡為 (239)合成相位為 (2–40) 包絡檢波的作用就是輸出 A(t)中的有用信號。實際上，檢波器輸出的有用信號與噪聲混合在一起，無法完全分開，因此， 計算輸出信噪比十分困難。這里，考慮兩種特殊情況。 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 1) 大信噪比情況大信噪比指的是輸入信號幅度遠大于噪聲幅度， 即 這時，式 (239)可簡化為 (241)由于 A0被電容器阻隔，有用信號與噪聲獨立分成兩項，可類似前面的分析方法進行。系統(tǒng)輸出信噪比為 ? (242)第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 由式 (238)和式 (242)可得調(diào)制制度增益為 (243) 上式表明， AM信號的調(diào)制制度增益 GAM隨 A0的減小而增大。由于 A0 ≥|x(t)|max，所以 GAM總是小于１，可見包絡檢波器對輸入信噪比沒有改善，而是惡化了。 對于 100%調(diào)制， x(t)為單頻正弦信號， GAM最大值為２／３。 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào) 2) 小信噪比情況小信噪比指的是輸入信號幅度遠小于噪聲幅度， 即 這時，式 (239)變?yōu)?(244)式中， R(t)及 θ (t)代表噪聲 ni(t)的包絡和相位。其中 第 2 章模擬信號的調(diào)制與解調(diào)
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