第9章噪声性能(模拟调制)要点分析.ppt

幅度调制噪声性能对比分析 调制制度增益G用作评价同类调制系统，作为衡量 不同调制器的参数，不同调制系统不具有可比性。 表面来看，DSB的S/N增益为SSB的2倍，会认为DSB优于SSB，这是不正确的。SSB信号的带宽为DSB的一半，所以DSB的Ni是SSB时的2倍。尽管DSB的S/N增加了1倍，但在解调中S/N的增加被2倍的输入噪声所抵消。 实际上，对给定的输入信号功率，DSB和SSB输出S/N是相同的。 输入信噪比： 9.1.2 AM系统非相干解调 输出信噪比 解调器（包络检波）输入的信号加噪声合成波形是： 其中合成包络： 大输入信噪比情况 调制制度增益： 结论：在大信噪比情况下，AM信号包络检波器的性能几乎与相干接收法的性能相同。 小输入信噪比情况 条件: 化简 门限效应: 随着输入信噪比的变小, 解调器的输出信噪比将会出现急剧变坏的现象，称之为门限效应。 思考 相干解调是否存在门限效应？ AM信号在什么情况下才会出现门限效应，为什么？ 结论 当解调器输入信噪比低于一定的数值（临界值）时，信号与噪声无法分开处理，解调器的输出信噪比会急剧恶化，这种效应称为门限效应。这个临界输入信噪比被称为门限值。 需要指出，门限效应是所有非相干解调器都存在的一种特性，在相关解调器中不存在这种效应，因而小输入信噪比下包络检波器的性能较相干解调器差，所以在噪声条件恶劣的情况下应采用相干解调。 练习1 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3 W/Hz，在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kW.若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问： 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H(w)? 解调器输入端的信噪功率比为多少? 解调器输出端的信噪功率比为多少? 求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图型表示出来。 （1）为了保证信号顺利通过和尽可能的滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号带宽，即B=2fm=2*5=10kHz，其中中心频率为100kHz。所以 H(w)= K ，95kHz≤∣f∣≤105kHz 0，其他 （2）Si=10kW Ni=2B* Pn(f)=2*10*103*0.5*10-3=10W 故输入信噪比Si/Ni=1000 （3）因有GDSB=2 故输出信噪比 S0/N0=2000 （4）据双边带解调器的输出噪声与输出噪声功率关系，有： N0=1/4 Ni =2.5W 故 Pn (f)= N0/2fm=0.25*10-3W/Hz =1/2 Pn(f) ∣f∣≤5kHz 练习2 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn（f）=5*10-3 W/Hz，在该信道中传输抑制载波的单边带信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5kHz。而载频是100kHz，已调信号功率是10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器，试问： 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性。 解调器输入端信噪比为多少? 解调器输出端信噪比为多少? （1）H(f)= k ，100kHz≤∣f∣≤105kHz 0 ， 其他 （2） Ni=Pn(f)·2fm=0.5*10-3*2*5*103=5W 故 Si/Ni=10*103/5=2000 （3）因有GSSB=1， S0/N0= Si/Ni =2000 习题3 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为10-9W，由发射机输出端到调制器输入端之间总的传输耗损为100dB，试求： DSB时的发射机输出功率。 SSB时的发射机输出功率。 解 ：设发射机输出功率为ST， 损耗K=ST/Si=1010(100dB)， 已知S0/N0=100（20dB），N0=10-9W DSB/SC方式： 因为G=2， Si/Ni=1/2·S0/N0=50 又因为Ni=4N0 Si=50Ni=200N0=2*10-7W ST=K·Si=2*103W SSB方式： 因为G=1， Si/Ni= S0/N0=100 又因为Ni=4N0 Si=100Ni=400N0=4*10-7W ST=K·Si=4*103W 9.2 调频系统的性能分析 调频系统抗噪性能分析与解调方法有关，这里只讨论非相干解调系统的抗噪性能。 FM信号非相干解调的分析模型 限幅器：消除接收信号在幅度上的可能出现的畸变； BPF：抑制经由