当信噪比较小时，不管对热噪声还是其他噪声 - Read.DOC

第二章 信号处理技术 2．1系统和信号带宽： 在通信系统中，发送端①要对原始信息进行处理（基带信号处理技术），以适合特定传输信道的要求。②调制技术在接收端也要进行一系列处理，以获序列最大信噪比，并解调出信息。本章主要内容有线性系统分析（脉冲响应、Transfer Function）、随机过程通过线性系统、窄带高斯噪声、调制信号的滤波、非线性处理（高频、限幅、平方律检波）、最佳滤波（Wiener,Mafched）、模拟信号的数字化。只讲非线性中的典型情况。所使用的处理技术是多种多样的，比发端一般要复杂。这一章主要讨论一些基本的处理技术：线性处理、非线性处理。线性处理系统：如果变量间的关系是用线性微分方程组来描述的。如果变量是在工作点附近小范围内变化，也可近似认为系统是线性的。线性系统的分析方法；脉冲响应法和传输函数法。随机过程通过线性系统已讲。为了预测通信系统的性能，，或是要选什么样的处理手段来达到对信号一定的处理要求，就需要计算什么样的系统时，通过它的信号产生多大的影响。 2．1．1系统和信号带宽： 一、系统带宽：在通信系统中，所传输的信号总是有一定带宽（占用一定的频带资源）），为了达到对信号进行一定处理的目的，系统的带宽是一个主要性能参数，也就是系统可提供的频带资源。如何定义系统带宽？ ①．用等效噪声带宽定义：假定一个系统的传输函数为H(f)，则等效噪声带宽 其中H是H(f)的最大幅度。 如：对低通滤波器：等效噪声带宽Wn如图所示。 |H(f)|2 |H(f)max|2 Wn 等效噪声带宽Wn的含义是，白噪声通过Wn的平均功率=白噪声通过实际滤波器功率。 对带通滤波器，如图所示，为中心频率，等效噪声带宽Bn的含义：白噪声通过Bn的平均功率=白噪声通过实际滤波器功率。 |H(f)|2 fc f ②．用功率传输函数的半功率点来定义－半功率点带宽或称为3dB带宽。 对低通滤波器，在半功率点W1/2的功率传输函数 对带通滤波器，在半功率点B1/2的功率传输函数 |H(f)|2 (dB) |H(f)|2 (dB) W1/2 f Bn f ③．用通过的总能量的百分比来定义系统带宽Be，如对带通滤波器 f0-Be/2 f0+Be/2 在此种情况中，也是用功率下降多少来定带宽，但不是下降3dB，而是任意选定的数，如1dB带宽、2dB带宽等。 对某些低通滤波器，如环路滤波器常使用等效噪声带宽定义；对带通滤波器常使用3dB带宽定义或能量百分比来定义。 信号带宽 上面讲可用功率传输函数下降一定百分比（dB）定义系统带宽，也可把此概念用于定义信号带宽，只要用信号的付氏变换代替即可。对于随机信号，平均功率用谱密度替换。同样可有信号的1dB带宽、2dB带宽、3dB带宽。90%功率（能量）带宽、95%功率（能量）带宽。 对信号带宽还有一种定义，称为rms带宽，定义： Sx(f)－信号功率谱 如：　　—高斯型 系统带宽和信号带宽之间的关系。（车与路） 主瓣带宽是信号带宽对系统带宽提要求。比如，要用BPSK方式传32Kbps语音信号，一般要求信号带宽64KHz。另一种是系统带宽限制传输信号的带宽。比如，在一般的数字语音信道不能传输数字彩色信号。一个14KHz带宽的系统，可传216Kbp的语音信号。 基带信号通过数字成形滤波器：35－95，1.2288MHz fG0 740KHz 2．2窄带高斯噪声（总结一下重要结论） 在大多数通信系统中，接收机本身的噪声成为总噪声的主要贡献者。这种噪声来自接收机的输入级。这噪声通过接收机和RF滤波器、IF滤波器后，就叫作窄带高斯噪声，因为滤波器的带宽B相对于其中心距离常是很高的。通过付氏级数展开和三角函数（？？）得出： n(t)=nc(t)cos(ωct)- ns(t)sin(ωct) 均值：E{nc(t)}= E{ns(t)}= E{n(t)}=0