5.2线性调制系统的抗噪声性能

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,*,*,5.0,基本概念,5.1,幅度调制的原理,5.3,非线性调制的原理,5.5,各种模拟系统的比较,5.6,频分复用（,FDM,）,5.2,线性调制系统的抗噪性能,5.4,调频系统的抗噪性能,第五章 模拟调制系统,1,5.2,线性调制系统的抗噪声性能,基本概念,抗噪性能针对,接收端,而言,接收信号为,有效信号和噪声信号之和,所有噪声均为,加性高斯白噪声,性能参数为,信噪比,2,接收机框图,解调器框图,包络检波器,非相干,相干,低通,同步,5.2,线性调制系统的抗噪声性能,分析思路,：计算解调器输入端和输出端的信号功率、噪声功率，获得信噪比参数。,根据,信噪比判断接收机,的性能,3,n,c,(,t,),同相分量,n,s,(,t,),正交分量,噪声描述,：,n,(,t,),是白噪声，,n,i,(,t,),是窄带高斯白噪声,n,i,(,t,),的带宽取决于带通滤波器的带宽,B,统计平均功率相等,双边功率谱,输入噪声功率,N,o,取决于接收机的解调方式,解调器输入噪声,n,i,(,t,),解调器输出噪声,n,o,(,t,),输出噪声功率,n,(,t,),：,P,n,(,f,),为常数,n,i,(,t,),：,P,n,(,f,),为常数,且服从高斯分布,5.2,线性调制系统的抗噪声性能,4,输入信噪比,S,i,/,N,i,:,解调器输出信噪比：,调制制度增益：,5.2,线性调制系统的抗噪声性能,5,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,5.2.2,包络检波的抗噪声性能,5.2,线性调制系统的抗噪声性能,6,解调模型,数学分析,解调前,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,解调器输入信号的平均功率,解调器输入噪声的平均功率，,B,为滤波器带宽,7,解调器输入：,与本地载波相乘：,低通滤波输出：,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,8,解调器输出信号的平均功率：,解调器输出噪声的平均功率：,解调器输出信号：,解调器输出噪声：,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,9,1 AM,:,输入信噪比,输出信噪比,解调前,解调后,隔直处理,信噪比增益,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,10,2 DSB,:,输入信噪比,输出信噪比,解调前,解调后,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,11,DSB,信噪比增益,由此可见，,DSB,调制系统的信噪比增益为,2,。也就是说，,DSB,信号的解调器使信噪比改善一倍。这是因为采用相干解调，使输入噪声中的正交分量被消除的缘故。,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,12,3 SSB,:,输入信噪比,解调前,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,13,输出信噪比,解调后,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,SSB,调制系统的信噪比增益为,1,。也就是说，,SSB,信号的解调器没有使信噪比改善,。这是因为在相干解调过程中，信号和噪声的正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善。,SSB,信噪比增益,14,SSB,和,DSB,抗噪声性能讨论,为什么双边带调制相干解调的信噪比增益比单边带调制的高？,双边带信号,DSB,调制器的信噪比改善了一倍，原因是相干解调把噪声中的,正交分量抑制掉,，从而使噪声功率减半的缘故。,G,SSB,=1,，,G,DSB,=2,是否说明双边带调制的抗噪声性能比单边带调制的更好？,否,。因为双边带已调信号的平均功率是,单边带的,2,倍,，实际上，双边带和单边的,抗噪性能是相同的,。但双边带信号所需的传输带宽是单边带的倍。,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,DSB,和,SSB,两系统发射信号功率均为,S,i,且调制信号的带宽为,B,，输出信噪比是否相同？,15,【,例,5.5】,对,DSB,和,SSB,分别进行相干解调，接收信号功率为,2,mW,，,噪声,双边,功率谱密度为,210,-9,W/Hz,，,调制信号最高频率为,4kHz,。,(1),比较解调器输入信噪比,(2),比较解调器输出信噪比,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,16,SSB,：,DSB,：,5.2.1,相干解调的抗噪声性能,输入信噪比的比较,:,输出信噪比的比较,:,17,信噪比增益比较,18,