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山不辞土 故能成其高 海不辞水 故能成其深

山不辞土 故能成其高 海不辞水 故能成其深. 3.3 线性调制系统分析. 本节将要研究的问题是，信道存在加性 高斯白噪声 时各种线性系统的抗噪性能。 考虑 加性高斯白噪声时 解调模型如下：. 基于 BPF 的特点，有. 输入信噪比 定义为 输出信噪比 定义为 信噪比增益 ( 越大，系统抗噪声性能越好 ). 噪声功率的计算：. 白噪声 双边功率谱密度 ： 单位是 W/Hz. 噪声功率：. 帕塞瓦尔等式. BPF 输出端噪声功率计算：. (B 为 BPF 的带宽 ). 窄带白噪声的时域表达式： (BPF 输出端 ). 满足：.

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  1. 山不辞土故能成其高海不辞水故能成其深

  2. 3.3 线性调制系统分析 本节将要研究的问题是，信道存在加性高斯白噪声时各种线性系统的抗噪性能。 考虑加性高斯白噪声时解调模型如下： 基于BPF的特点，有

  3. 输入信噪比定义为 输出信噪比定义为 信噪比增益(越大，系统抗噪声性能越好)

  4. 噪声功率的计算： 白噪声双边功率谱密度： 单位是 W/Hz 噪声功率： 帕塞瓦尔等式

  5. BPF输出端噪声功率计算： (B为BPF的带宽)

  6. 窄带白噪声的时域表达式： (BPF输出端) 满足： 为 BPF 的中心频率 为噪声的同相分量 为噪声的正交分量 ，B为BPF的带宽

  7. sm(t) 包括AM、DSB、SSB、VSB信号 本地载波与接收到信号的载波完全同步。 一、  相干解调系统性能分析 031、032

  8. 输入信号功率： 输入噪声功率： 为调制信号的最高频率分量 输入信噪比： 1、DSB调制系统性能

  9. 输出信噪比 接收信号 乘法器输出 LPF输出 输出信号功率：

  10. 输入噪声 乘法器输出 LPF输出 输出噪声功率：

  11. 调制制度增益： 输出信噪比：

  12. 输入 信号功率： 输入噪声功率： 输入信噪比： 2、AM系统的性能

  13. 输出信号功率： 输出噪声功率： 输出信噪比：

  14. 调制制度增益：

  15. 对于调制信号为单音频正弦信号， 且100％调制，即 时： 已知： AM调制 系统抗噪性能差

  16. 输入 信号功率： 输入噪声功率： 输入信噪比： 3、SSB调制系统性能

  17. 3、SSB调制系统性能 回忆SSB的解调过程 ： 解调器输出： 输出信号功率：

  18. 输出噪声功率： 输出信噪比： 调制制度增益：

  19. DSB解调器的信噪比增益是 SSB的二倍。但不能因此就说， 双边带系统的抗噪性能优于单 边带系统。

  20. 比较以下两式： 033、034 可见，在输入信号功率以及噪声功率谱密度相同时，两者抗噪声性能是一样的。

  21. 4、各系统性能比较 有效性从优到劣的排列次序： SSB、VSB、DSB(AM) 可靠性从优到劣的排列次序： SSB (VSB、DSB) 、 AM

  22. 输入信噪比 二、  非相干解调系统性能分析 同相干解调

  23. 输出信噪比 解调器输入的信号加噪声合成波形是： 包络检波器输出：

  24. 则有： 输出信号功率 输出噪声功率 输出信噪比： 大输入信噪比情况： 同相干解调

  25. 信噪比增益： 结论：在大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能几乎与同步检测器(相干解调)相同。

  26. 随着输入信噪比的减小，包络检波器的输出信号中，无法将有用信号与噪声区分开来，信号被混在噪声中，甚至被淹没在噪声中，从而出现门限效应。一旦出现门限效应，解调器的输出信噪比将急剧变坏。随着输入信噪比的减小，包络检波器的输出信号中，无法将有用信号与噪声区分开来，信号被混在噪声中，甚至被淹没在噪声中，从而出现门限效应。一旦出现门限效应，解调器的输出信噪比将急剧变坏。 小输入信噪比情况

  27. 作 业3 P 102 3-4 填表

  28. 各种调制、解调对应的抗噪声性能表

  29. 例1： 发送端调制信号 f(t)幅度 ,频率 ，现分别用 的AM、DSB、SSB调制传输。已知信道衰减，接收和输入端白噪声功率谱（单边）为 。

  30. 求各种制式 (1)输入 信噪比 ； (2) 输出信噪比 ； (3) 信噪比增益G，并 比较结果

  31. 解： (1)输入信噪比AM （倍）即 20.5dB

  32. DSB （倍）即11dB

  33. SSB = = = N n B n f i 0 SSB 0 m （倍）即 17dB

  34. (2)输出信噪比 AM、DSB SSB

  35. (3) 信噪比增益G （即减少6.5dB） （3dB） （0dB） AM结果表明，在环境及发送的调制信号f (t)相同条件下，且通过相干解调，抗噪性能有不同变化 ——双边带G =2增加一倍信噪比，SSB则未变化，而AM则有6.5dB减少，即衰减4倍多。

  36. 3.4 非线性调制 与线性调制不同，非线性调制已调信号频谱不再是原调制信号频谱的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移前不同的新频率成分，故又称为非线性调制。 角调制就是非线性调制，它通常可分为频率调制（FM）和相位调制（PM）。

  37. FM、PM的产生 一般情况下，调制信号 通过调频器可得到调频波 通过调相器可得到调相波

  38. 正弦载波： 其中： 瞬时相角： 瞬时频率： 两者的关系：

  39. FM、PM的关系 可见，调频与调相并无本质区别，两者之间可以互换

  40. 一、 角度调制的基本概念1、角度调制的一般表示式 特点：幅值A恒定不变 载波的固有频率 瞬时相位 瞬时相位偏移：

  41. 瞬时频率 瞬时频率偏移：

  42. 2、调频波(FM频率调制) FM是指瞬时频率偏移与调制信号成比例关系，即 则 可得调频信号为

  43. 瞬时频率偏移 最大频率偏移： 瞬时相位偏移 最大相位偏移：

  44. 例： 调制信号为单频正弦信号时的FM波形 FM时域表达式

  45. FM波的最大相位偏移 瞬时相位偏移 最大相位偏移：

  46. FM波的最大频率偏移 瞬时频率偏移 最大频率偏移 由定义给出

  47. 调制信号为单频正弦信号时的FM波形

  48. FM波形 其中：

  49. 3、窄带角度调制： 根据最大相位偏移的大小可将角度调制 分为窄带角度调制和宽带角度调制 FM有窄带调频与宽带调频之分

  50. 4、窄带调频（NBFM）

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