【正文】 二、多級調(diào)制 所謂多級調(diào)制，通常是將同一基帶信號實施兩次或更多次的調(diào)制過程，如 SSB/SSB、SSB/FM、 DSB/FM等。目前，科學(xué)家正研究短波段的數(shù)字廣播 (DRM)。主群頻譜配置圖 共 600路電話。一個基本主群 (Basic ——模擬電話多路復(fù)用系統(tǒng)第 4章 模擬調(diào)制FDM應(yīng)用之 1 300～ 3400Hz，為了在各路已調(diào)信號間留有保護(hù)間隔，每路電話信號取 4000 可以將多個主群進(jìn)行復(fù)用，組成超主群。 Group)，共 600路電話。10 Group)； 5個基群復(fù)用為一個超群 (? Super北美多路載波電話系統(tǒng)的典型組成如 圖 。 f，并使各路已調(diào)信號頻譜之間留有一定的保護(hù)間隔。 fc2, 各路基帶信號先通過 LPF限制帶寬，然后，各路信號分別對各自的載波進(jìn)行調(diào)制、合成后送入信道傳輸。第 4章 模擬調(diào)制頻分復(fù)用系統(tǒng)組成原理圖 在頻分復(fù)用中， Multiplexing173。超短波電臺等。說明：第 4章 模擬調(diào)制七、 模擬調(diào)制系統(tǒng)的性能比較n 有效性，帶寬 ――SSB 最好， FM最差n 可靠性，信噪比－ FM系統(tǒng)最好 , DSB、 SSB次之， AM最差n 設(shè)備復(fù)雜程度， AM最簡單， FM中等， SSB較大。（ 2）大信噪比條件下， AM系統(tǒng)包絡(luò)檢波器與相干解調(diào)抗噪性能相同；小信噪比條件下， AM系統(tǒng)出現(xiàn)門限效應(yīng) —— 即輸入信噪比到一 定程度，輸出信噪比急劇惡化的現(xiàn)象，相干解調(diào)器無門限效應(yīng)。第 4章 模擬調(diào)制FM系統(tǒng)的門限效應(yīng)n 當(dāng)輸入信噪比降到一定程度時 FM鑒頻法就會出現(xiàn)門限效應(yīng)，輸出信噪比將急劇惡化。G=3mf2 (mf+1)當(dāng) mf很大時， G=3mf2 (mf+1)≈3m3f第 4章 模擬調(diào)制小信噪比條件下 V（ t) A 無單獨信號項，信號被噪聲擾亂， FM系統(tǒng)鑒頻也存在門限效應(yīng)。(t)輸入信號模型：輸入信號功率輸入信噪比：輸入噪聲功率 Ni=n0B第 4章 模擬調(diào)制輸出信號和輸出噪聲都包含在混合信號的角度變化中第 4章 模擬調(diào)制第 4章 模擬調(diào)制大信噪比條件下 AV（ t)第 4章 模擬調(diào)制計算輸出噪聲功率n 利用傅立葉變換的性質(zhì)及信號通過系統(tǒng)的概念(t)n第 4章 模擬調(diào)制五、 FM系統(tǒng)抗噪性能分析n FM鑒頻法（常用）n NBFM相干解調(diào)（只有窄帶時候使用）第 4章 模擬調(diào)制1 . FM鑒頻法抗噪性能分析限幅BPF LPF第 4章 模擬調(diào)制線性調(diào)制系統(tǒng)的比較：? 從有效性看， SSB最好，可靠性不比 DSB差，應(yīng)用較多，例如：載波通信? AM系統(tǒng)包絡(luò)檢波實現(xiàn)簡單，廣播中常用，但有門限效應(yīng)? VSB適用于低頻豐富的信號傳播，如圖像，數(shù)據(jù)? DSB 有效性，可靠性，解調(diào)實現(xiàn)都無優(yōu)勢，模擬中少用。n 門限效應(yīng)條件：小信噪比，非相干解調(diào)n 同步解調(diào)器無門限效應(yīng)。結(jié)論 3 ： 在小信噪比條件下， AM系統(tǒng)包絡(luò)檢波器會把有用信號擾亂成噪聲，這種現(xiàn)象稱 門限效應(yīng) —— 即輸入信噪比下降到一定程度，輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的現(xiàn)象。n 包絡(luò)實現(xiàn)簡單，但相干解調(diào)不需要受大信噪比條件限制2 .小信噪比情況 第 4章 模擬調(diào)制n 輸出無單獨的信號項， m(t)被噪聲調(diào)制（淹沒）。若接收機(jī)的輸入信號在加至解調(diào)器前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器，求：1. 該理想帶通濾波器應(yīng)具有什么樣的傳輸特性？2. 解調(diào)器輸入端的信噪比是多少？3. 解調(diào)器輸出端的信噪比是多少？第 4章 模擬調(diào)制3. AM系統(tǒng)相干解調(diào) 由于 Si定義與 DSB,SSB的 Si不同，不好直接比較，可將它與 AM非相干比較。第 4章 模擬調(diào)制結(jié)論 1中的假設(shè)即：VSB的抗噪性能與 SSB相同。實際最終兩者的性能相同。在 n0和 Si相同時， DSB的 Ni是 SSB的 2倍。第 4章 模擬調(diào)制2. SSB 第 4章 模擬調(diào)制n G=1 DSB的 G是 SSB的兩倍，因為 SSB的一個邊帶被濾掉了，但它是有用信號，使信號功率減小。G 二、抗噪性能分析的一般方法從而求得 Si/Ni,Ni (t)2.調(diào)頻信號的最大頻偏?? Δf=n1n2Δf1=605025=75 kHz第 4章 模擬調(diào)制1. 鑒頻法 (對 WBFM和 NBFM都適用） 限幅BPF LPF缺點是需要多次倍頻和混頻，因此電路較復(fù)雜。? 這個方法提出后，使調(diào)頻技術(shù)得到很大發(fā)展。??此寬帶調(diào)頻信號產(chǎn)生方案是由阿姆斯特朗（ Armstrong）于1930年提出的，因此稱為 Armstrong間接法。mf=MHz第 4章 模擬調(diào)制調(diào)頻指數(shù)?? f2)=50(60200103173。mf=n1n2mf1??? 例如，在上述方案中選擇倍頻次數(shù) n1=60,?Δf=n1n2Δf1f2)?? n2，使 ??f1－ f2n1Df1 DffcsWBFM(t)mf第 4章 模擬調(diào)制其中混頻器將倍頻器分成兩個部分，由于混頻器只改變載頻而不影響頻偏， f1n1Df1n1mf1cos( tNBFM調(diào)制器n1cos?實際應(yīng)用中，為了得到合適的載波頻率，往往還要加入混頻。因此需要混頻器進(jìn)行下變頻來解決這個問題。 MHz頻段內(nèi)，因此需要經(jīng)過的n=Δf/Δf1=75103/25=3000kHz,Hz的窄帶調(diào)頻信號。在這種發(fā)射機(jī)中首先以 f1=200kHz為載頻，用最高頻率 fm=15 900 倍頻∫dtAsinωctNBFMAcos然后，利用倍頻器把 NBFM變換成寬帶調(diào)頻信號 (WBFM)。 間接法。 但這種方案的一個顯著缺點是， 應(yīng)用鎖相環(huán)（ PLL）調(diào)制器，可以獲得高質(zhì)量的 FM信號。?因此往往需要采用自動頻率控制系統(tǒng)來穩(wěn)定中心頻率。直接法的主要優(yōu)點是在實現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可以獲得較大的頻偏。?變?nèi)莨苡捎陔娐泛唵?，性能良好，目前在調(diào)頻器中廣泛使用?？刂?VCO振蕩頻率的常用方法是改變振蕩器諧振回路的電抗元件 L或C。第 4章 模擬調(diào)制 ? 振蕩頻率由外部電壓控制的振蕩器叫做壓控振蕩器（VCO）。 ? （ 1） 直接法。說明帶寬由最大頻偏決定?？ㄉ接嬎銕挼挠懻?若 mf≥10???這就是窄帶調(diào)頻的帶寬，與前面的分析相一致 。若 mf1以下，可以忽略不計。相應(yīng)產(chǎn)生的功率均在總功率的 因為 n＞ mf+1以后，取邊頻數(shù) n=mf+1 fcfmJ2(mf173。)J3(mf)J0(mf)173。J2(mf1 0 1 2 3 4 5 6161。3173。5173。FM頻譜173。mf=5單音寬帶調(diào)頻波的頻譜如圖 : 當(dāng) n為偶數(shù)時極性相同。nωm， 當(dāng) n≠0調(diào)頻波的頻譜包含無窮多個分量。ωc173。詳細(xì)數(shù)據(jù)可參看 Bessel函數(shù)表。J173。n(mf)=173。Jn(mf)cos(ωc+nωm)t第 4章 模擬調(diào)制Bessel函數(shù)性質(zhì)?? n為奇數(shù)時 sFM(t)=AB)173。? cos(A173。1(mf)sin(2n173。sin(mf?? 2J2n(mf)cos(mfsinωmt)=J0(mf)+sin(mfsinωmt)? 將上式中的兩個因子分別展成級數(shù)形式 cos(mfsinωmt)173。sFM(t)=Acos［ ωct+mfsinωmt］ m(t)=Amcosωmt=Amcos2πfmt2. 寬