5.2线性调制系统的抗噪声性能

1,5.0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,2,5.2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,3,接收机框图,解调器框图,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,4,输入信噪比Si/Ni: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,输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。输出信噪比越大越好。,用G便于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能。也反映了这种调制制度的优劣。,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,DSB相干解调抗噪声性能分析模型分别计算解调器输入/输出的信号功率和噪声功率。,5.2.1相干解调的抗噪声性能,噪声描述：n(t)是白噪声，ni(t)是窄带高斯白噪声,7,解调器输入信号为解调器输入信号平均功率为与相干载波cosct相乘后，得经低通滤波器后，输出信号为所以，解调器输出端的有用信号功率为,5.2.1.1DSB调制系统的性能,8,ni(t)的带宽取决于带通滤波器的带宽B，DSB的带宽为2fH,统计平均功率相等,输入噪声功率,解调器输入噪声ni(t),ni(t)是窄带高斯白噪声,单边带功率谱密度为n0,5.2.1.1DSB调制系统的性能,9,输入的高斯白噪声与相干载波相乘后，得经低通滤波器后，解调器最终的输出噪声为故输出噪声功率为或写成,5.2.1.1DSB调制系统的性能,10,输入信噪比输出信噪比,5.2.1.1DSB调制系统的性能,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。,11,解调器输入的SSB信号输入信号平均功率为因为与m(t)的幅度相同，所以基友相同的平均功率，输入信号的平均功率为：与相干载波相乘后，再经低通滤波可得解调器输出信号输出信号平均功率,5.2.1.2SSB调制系统的性能,12,ni(t)的带宽取决于带通滤波器的带宽B，SSB的带宽为fH,统计平均功率相等,输入噪声功率,解调器输入噪声ni(t),ni(t)是窄带高斯白噪声,单边带功率谱密度为n0,5.2.1.2SSB调制系统的性能,13,输入的高斯白噪声与相干载波相乘后，得经低通滤波器后，解调器最终的输出噪声为故输出噪声功率为或写成,5.2.1.2SSB调制系统的性能,14,输入信噪比输出信噪比,SSB信噪比增益,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。,5.2.1.2SSB调制系统的性能,15,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。GSSB=1,，GDSB=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Si且调制信号的带宽为B，输出信噪比是否相同？,16,【例5.5】对DSB和SSB分别进行相干解调，接收信号功率为2mW，噪声双边功率谱密度为210-9W/Hz，调制信号最高频率为4kHz。(1)比较