通信原理課件第三章-資料下載頁(yè)
2025-09-25 22:51本頁(yè)面
【正文】 ， 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 。 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 上式表明 ， 大信噪比時(shí)寬帶調(diào)頻系統(tǒng)的信噪比增益是很高的 ，它與調(diào)頻指數(shù)的立方成正比 。 例如調(diào)頻廣播中常取 ， 則信噪比增益 G=450。 可見 ， 加大調(diào)頻指數(shù) mf， 可使調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能迅速改善 。 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 小信噪比情況與門限效應(yīng) 以上分析都是在解調(diào)器輸入信噪比足夠大的條件下進(jìn)行的，在此假設(shè)條件下的近似分析所得到的解調(diào)輸出信號(hào)與噪聲是相加的。實(shí)際上，在解調(diào)輸入信號(hào)與噪聲是相加的情況下，由于角調(diào)信號(hào)解調(diào)過程的非線性，使得解調(diào)輸出的信號(hào)和噪聲是以一復(fù)雜的非線性函數(shù)關(guān)系相混合，僅在大輸入信噪比時(shí)，此非線性函數(shù)才近似為一相加形式。在小輸入信噪比時(shí)，解調(diào)輸出信號(hào)與噪聲相混合，以致不能從噪聲中分辨出信號(hào)來，此時(shí)的輸出信噪比急劇惡化，這種情況與幅度調(diào)制包絡(luò)檢波時(shí)相似，也稱之為門限效應(yīng)。出現(xiàn)門限效應(yīng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸入信噪比的值被稱為門限值。 《 通信原理課件 》 圖 330示出了調(diào)頻解調(diào)器輸入－輸出信噪比性能曲線 。為了便于比較 ， 圖中還畫出了 DSB信號(hào)同步檢測(cè)時(shí)的性能曲線 。 由前面的討論可知 ， 后者是通過原點(diǎn)的直線 。 而對(duì)FM系統(tǒng)而言 ， 當(dāng)未發(fā)生門限效應(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限 （ 例如 ， 圖 330中的門限值 ） 時(shí) ， FM便開始出現(xiàn)門限效應(yīng)；若繼續(xù)降低輸入信噪比 ， 則 FM解調(diào)器的輸出信噪比將急劇變壞 ， 甚至比 AM的性能還要差 。 ?《 通信原理課件 》 圖 330 解調(diào)器性能曲線示意圖 《 通信原理課件 》 調(diào)頻系統(tǒng)的加重技術(shù) 前面曾提到 ， 線性調(diào)制系統(tǒng)輸出信噪比的增加只能靠輸入信噪比的增加而增加 （ 如增加發(fā)送信號(hào)功率或降低噪聲電平 ） 。 非線性調(diào)制系統(tǒng)可以用增加輸入信噪比或者用增加調(diào)頻指數(shù)的方法增加輸出信噪比 。 除此之外 ， 它們還可采用降低輸出噪聲功率的方法提高輸出信噪比 。 總之 ，只要能保持輸出信號(hào)不變的任何降低輸出噪聲的措施都是有用的 。 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提高輸出信噪比 。 其基本思想是在接收端解調(diào)器輸出端接入去加重濾波器和在發(fā)送端調(diào)制器輸入端接入預(yù)加重濾波器 。 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 。 該過程的方框圖如圖331所示 。 《 通信原理課件 》 圖 331 具有預(yù)加重和去加重濾波器的調(diào)頻系統(tǒng) 《 通信原理課件 》 可以證明 ， 調(diào)頻信號(hào)用鑒頻器解調(diào)時(shí) ， 解調(diào)器的輸出噪聲功率譜密度按頻率的平方規(guī)律增加 。 即 mn ffffP ?? 20 )(現(xiàn)在如果在解調(diào)器輸出端接一個(gè)輸出特性隨 f的增加而滾降的線性網(wǎng)絡(luò)，將高端的噪聲衰減，則總的噪聲功率可以減小，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)稱為去加重網(wǎng)絡(luò)，其簡(jiǎn)單電路如圖 332所示。 圖 332 簡(jiǎn)單去加重電路 《 通信原理課件 》 在接收端接入去加重網(wǎng)絡(luò)后，將會(huì)對(duì)輸出信號(hào)帶來頻率失真。因此在調(diào)制器前加一個(gè)預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)來抵消去加重網(wǎng)絡(luò)的影響，其簡(jiǎn)單電路如圖 333所示。 圖 333 簡(jiǎn)單預(yù)加重電路 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 在采用圖 332和圖 333所示的簡(jiǎn)單去加重預(yù)加重電路后 ，且保持信號(hào)傳輸帶寬不變的條件 ， 經(jīng)過分析計(jì)算 ， 可以使輸出信噪比提高 6dB左右 。 《 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 。 各種模擬調(diào)制方式總結(jié) 假定所有調(diào)制系統(tǒng)在接收機(jī)輸入端具有相同的信號(hào)功率 ，且加性噪聲都是均值為 0、 雙邊功率譜密度為 n0/2的高斯白噪聲 ， 基帶信號(hào) m(t)帶寬為 fm， 在所有系統(tǒng)中都滿足 ??????????1)(21)(0)(m a x2tmtmtm（ ） 《 通信原理課件 》 綜合前面的分析 ， 可總結(jié)各種調(diào)制方式的傳輸帶寬 、 信噪比增益 、 設(shè)備復(fù)雜程度 、 主要應(yīng)用等如表 ， 表中還進(jìn)一步假設(shè)了 AM為 100%調(diào)制 。 《 通信原理課件 》 各種模擬調(diào)制方式性能比較 就抗噪性能而言 ， WBFM最好 ， DSB、 SSB、 VSB次之 ，AM最差 。 NBFM與 AM接近 。 圖 334示出了各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能曲線 ， 圖中的圓點(diǎn)表示門限點(diǎn) 。 門限點(diǎn)以下 ，曲線迅速下跌；門限點(diǎn)以上 ， DSB、 SSB的信噪比比 AM高 ， 而 FM(mf=6)的信噪比比 AM高 22dB。 就頻帶利用率而言， SSB最好， VSB與 SSB接近， DSB、AM、 NBFM次之， WBFM最差。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。 《 通信原理課件 》 圖 334 各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能曲線
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1