通信原理課件第三章(參考版)
2024-10-06 22:51本頁面
【正文】 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。 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。 NBFM與 AM接近 。 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 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 。 圖 333 簡單預(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所示的簡單去加重預(yù)加重電路后 ，且保持信號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 。 圖 332 簡單去加重電路 《 通信原理課件 》 在接收端接入去加重網(wǎng)絡(luò)后，將會對輸出信號帶來頻率失真。 《 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)頻信號用鑒頻器解調(diào)時 ， 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 。 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 。 本節(jié)的預(yù)加重 /去加重技術(shù)就是采用保持輸出信號功率不變而降低輸出噪聲的方法來提高輸出信噪比 。 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 。 ?《 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)送信號功率或降低噪聲電平 ） 。 由前面的討論可知 ， 后者是通過原點(diǎn)的直線 。 《 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 。在小輸入信噪比時，解調(diào)輸出信號與噪聲相混合，以致不能從噪聲中分辨出信號來，此時的輸出信噪比急劇惡化，這種情況與幅度調(diào)制包絡(luò)檢波時相似，也稱之為門限效應(yīng)。 《 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)輸出信號與噪聲是相加的。 例如調(diào)頻廣播中常取 ， 則信噪比增益 G=450。 大信噪比情況 在大信噪比條件下 ， 信號和噪聲的相互作用可以忽略 ，這時可以把信號和噪聲分開來算 ， 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 m(t)的最高頻率 ， n0為噪聲單邊功率譜密度 。 限幅器是為了消除接收信號在幅度上可能出現(xiàn)的畸變 。 《 通信原理課件 》 圖 329 調(diào)頻系統(tǒng)抗噪聲性能分析模型 圖中帶通濾波器的作用是抑制信號帶寬以外的噪聲 。 圖 328 窄帶調(diào)頻信號的相干解調(diào) 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能 從前面的分析可知 ， 調(diào)頻信號的解調(diào)有相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩種 。 其原理框圖如圖 328所示 。 鑒頻器中的微分器把調(diào)頻信號變成調(diào)幅調(diào)頻波 ， 然后由包絡(luò)檢波器檢出包絡(luò) ， 最后通過低通濾波器取出調(diào)制信號 。 圖 326 間接產(chǎn)生 WBFM的框圖 《 通信原理課件 》 二 、 調(diào)頻信號的解調(diào) 非相干解調(diào) 非相干解調(diào)器由限幅器 、 鑒頻器和低通濾波器等組成 ，其方框圖如圖 327所示 。 《 通信原理課件 》 間接法 間接法又稱倍頻法 ， 它是由窄帶調(diào)頻通過倍頻產(chǎn)生寬帶調(diào)頻信號的方法 。 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 。 目前人們多采用壓控振蕩器 （ VCO） 作為產(chǎn)生調(diào)頻信號的調(diào)制器 。 直接法 。 單頻調(diào)制時 WBFM的頻域特性 設(shè)單頻調(diào)制信號為 cmmm tAtm ??? ??? ,c os)(則由式（ ）可得 ( ) c o s [ s in ]F M c f mS t A t m t????（ ） 《 通信原理課件 》 《 通信原理課件 》 ( ) ( ) [ ( ) ( ) ]F M n f c m c mnS A J m n? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ??（ ） 調(diào)頻波的頻譜如圖 325所示。 一般信號的寬帶調(diào)頻時域表達(dá)式非常復(fù)雜。鑒于在實(shí)際應(yīng)用中多采用 FM波，下面將集中討論頻率調(diào)制。 若將先積分而后使它對載波進(jìn)行 PM即得 FM；而若將先微分而后使它對載波進(jìn)行 F
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