CH5[1].1 调制传输系统的抗噪声性能(48)

1、中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 研究系统的抗噪声性能时，信道中的噪声为加研究系统的抗噪声性能时，信道中的噪声为加 性白噪声性白噪声说明：说明： 一般，信道中加性噪声只对已调信号的接收产生一般，信道中加性噪声只对已调信号的接收产生 影响，因而影响，因而调制系统的抗噪声性能可用解调器的调制系统的抗噪声性能可用解调器的 抗噪声性能来衡量。抗噪声性能来衡量。5. 调制传输系统性能分析调制传输系统性能分析 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大

2、学通信研究所中国矿业大学通信研究所 解调器抗噪声性能的分析模型解调器抗噪声性能的分析模型带通滤波器带通滤波器解调器解调器)(tSm )(tn)(tni)(tSmiS0SiN0N)(0tm)(0tn中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所设：设：)(tSm为已调信号（如为已调信号（如AM,DSB,SSB,VSB）；）；)(tn为信道加性高斯白噪声，其均值为为信道加性高斯白噪声，其均值为0。带通滤波器的作用：带通滤波器的作用：滤除已调信号频带以外的噪声。滤除已调信号频带以外的噪声。（因此带通滤波器的最佳带宽

3、为已调信号的带宽）（因此带通滤波器的最佳带宽为已调信号的带宽）解调器输入端的信号仍为解调器输入端的信号仍为 ，而噪声则变，而噪声则变为窄带高斯噪声为窄带高斯噪声 。)(tSm)(tni中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所-fcfcBBnBnNi0022 0f fP)sin()()cos()()(cos()()(ttnttntttAtncsccc 为使已调信号无失真地通过，同时最大限度为使已调信号无失真地通过，同时最大限度抑制噪声，带宽抑制噪声，带宽B应等于已调信号频带宽度。应等于已调信号频带宽度。信

4、噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所ttnttntncscci sin)(cos)()( 则：则：_2_2_2_)()()(0)()()(tntntntntntnscscii 解调器的抗噪声性能和解调器的抗噪声性能和解调的方法解调的方法有关。有关。一般用一般用信噪比信噪比来评价模拟通信系统的质量指标。来评价模拟通信系统的质量指标。中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所功功率率解解调调器器输输出出噪噪声声

5、的的平平均均平平均均功功率率解解调调器器输输出出有有用用信信号号的的 00NS功功率率解解调调器器输输入入噪噪声声的的平平均均平平均均功功率率解解调调器器输输入入有有用用信信号号的的 iiNS信噪比增益（调制增益）信噪比增益（调制增益）G:iiNSNSG00 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 带通带通滤波器滤波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswctDSB调制系统的性能中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大

6、学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所带通带通滤波器滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswct DSBoiBnN又又 ttmtStScDSBm cos)( ttmtSSciDSB 222cos)( boDSBoiiBntmBntmNS4222解调器输出信噪比boBn2)(212tm 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 ttmttSccSB 2Dcos)(cos )(21)(tmtmo 22cos1)(ttmc )(41)(

7、220tmtmSo带通带通滤波器滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswct ttnttScicSB coscosD输出噪声ttmtmc 2cos)(21)(21 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 2sin)(2cos)(21)(21cossin)(cos)(cos2ttnttntnttnttnttncscCcccsccci )(21)(tntnco输出信噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信

8、研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所)(41)(220tntnNcoboDSBoiooBntmBntmNtmNS2)()(41)(41222 boDSBoiiBntmBntmNS4222又又，)(412tni调制制度增益为中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2/00iiDSBNSNSG 2. SSB调制系统的性能中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所bSSBiBnBnN00 解调器的输入及输出

9、信号功率bBn041 iNN410中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 ttmttmtmttmccc 2222sin)(2sin)()(cos)(41 tcttmtStmcSSB sin)(21cos)(21 22sin)(cos)(41)(ttmttmtSSccSSBi )(tm中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所SSBSSBiiBntmBntmNS02024)()(41SSBiBnN0 又又输出信噪比

10、： ttmttmScci 2222sin)(0cos)(41 tttmcc 222sincos)(41 )(412tm 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 tcttmtStmcSSB sin)(21cos)(21 ttmttmtttmttmttSccccccSSB 2sin)(412cos1)(41cossin)(21cos)(21cos2低通输出sm(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器cos wct中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学

11、通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 tmtmo41)(161)(2200tmtmSbbBntmBntmNS0202004)(41)(161 ttmttmttScccSSB 2sin)(412cos1)(41cosG中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所SSBSSBiiBntmBntmNS02024)()(41SSBSSBBntmBntmNS0202004)(41)(161 1/00iiSSBNSNSGVSB中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大

12、学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 调幅信号包络检波的抗噪声性能中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所输入的信号噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所bAMiiBntmmBntmmNS022002204)(2)( ttnttntncscci sin)(cos)()( ttmtmtSccoAM coscos)( tmmSBnBnNoiboAMoi2221212 输出的信号噪比中国矿业大

13、学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 ttnttnttmmtntscscccii sin)(cos)(cos0 tntntmmtESC220 tntmmtntCS0arctan E(t)分析 ttnttntmmcscc sin)(cos)(0 tttEc cos中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 tntntmmtESC220 tntmmi 0中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿

14、业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 tntmmi 0)()()()( 2)()(22020tntntntmmtmmtEscc )()( 2)(020tntmmtmmc 2100)()(21)(tmmtntmmc )()(1)(00tmmtntmmc )()(0tntmmc 1,21)1(21xxx信噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所)(20tmS bAMicoBnBntntnN00222)()(BntmNS0200)( )()(0tntmmtEc 信噪比增益 中国矿业

15、大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所32AMG tmmtmNSNSGiiAM2202002 小信噪比时 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 )(cos)()(0ttmmtRtE 原因中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所。 例题中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国

16、矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所HzW9105 WmWtm2210221021 AMioBnNN0 W54910510105 800105104520200 NtmNS中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所mWSi120210100 WBnNDSBi53901051010105 24001051012053 iiNS48002400200 iiDSBNSGNS中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所ST

17、tt tsT0P10，发发以以， 1P,cos，发发以以tAc 时时发发送送时时发发送送01,costntntatyiic 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所若发若发“1”，但样值，但样值 ，则误判为，则误判为“0”码。码。 若发若发“0”，但样值，但样值 ，则误判为，则误判为“1”码；码； dVy dVy 若的样值若的样值 ，则判为，则判为“1”码；码； dVy 若若 ，则判为，则判为“0”码。码。 dVy 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所

18、中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所在在(0，Ts)内，解调器输出为内，解调器输出为 包络包络 ty tV 时时发送发送时时发送发送01,costntntatyiic 广义瑞利分布广义瑞利分布”时”时发“发“,1,22222021naVnneaVIVVf 瑞利分布瑞利分布”发“发“，,022220nVneVVf 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 deVVPP 1 dVdVVf01 dnVVaVnndaVIVe22222021 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研

19、究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 deVVPP 0 dVdVVf0222ndVe 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所在大信噪比的情况下在大信噪比的情况下得到最佳门限得到最佳门限 0121eeePPP 2*aVd 0 deVPerererfcP4/21)2(41 )1(214/时时 rer中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所 时时发发送送“时时发发送送01),(),()(tntnatxcc 时时发发送送时时发发送送01,costntntatyiic tC cos tx ty中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所由于由于nc(t)是高斯过程，因此其瞬时值的一维是高斯过程，因此其瞬时值的一维概率密度为概率密度为 eennxaxnnxfxf22222221)(21)(01 xf0 xf10 xa误码率的几何表示误码率的几何表示 10P