数字通信原理复习(2012年)
解调原理框图:
(4)VSB(残留边带调制): VSB信号的时域表达式:
VSB信号的频域表达式:
调制原理框图:
解调原理框图:
2、AM、DSB、SSB的抗噪声性能、带宽及性能比较
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数字通信原理复习(2012年)
解调器输入信噪比
SiNi 、解调器输出信噪比
SoNoSo、调制制度增益 G?NoNiSi
注意:各种调制系统中,以上各公式推导的条件。
设白噪声的单边功率谱密度为no ,带通滤波器是高度为1、宽度为B的理想矩形函数。
线性调制相干解调的抗噪声分析模型:
(1)AM(幅度调制):AM调制的优点是接收设备简单;缺点是功率利用率低,抗干扰能力差。
<1> 带宽:AM波占用的带宽是基带信号带宽的两倍,即BAM = 2 fH; <2>调制效率最大为1/3。 <3>AM抗噪声性能最差:
输入信号功率:
输入噪声功率:
解调器输入信噪比:
解调器输出信号功率:
解调器输出噪声功率:
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输出信噪比:
AM系统的调制制度增益:
对于100% 调制,即 A0=|m(t)|max ,且m(t)为正弦信号。 此时,调制制度增益GAM = 2/3
(2)DSB(双边带调制):DSB调制的优点是功率利用率高,且带宽与AM相同;但接收要求同步解调,设备较复杂。
<1>带宽:DSB波占用的带宽是基带信号带宽的两倍,即BDSB=2fH; <2>调制效率100%; <3>抗噪声性能:
输入信号功率:
输入噪声功率:
解调器输入信噪比:
输出信号功率:
输出噪声功率:
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调制器输出信噪比:
DSB系统的调制制度增益:
(3)SSB(单边带调制):SSB调制的优点是功率利用率和频带利用率都较高,抗干扰能力和抗选择性衰落能力均优于AM,而带宽只有AM的一半;缺点是发送和接收设备都复杂。
<1>带宽:SSB波占用的带宽是基带信号带宽的一倍,即BSSB=fH(SSB的带宽最窄,其频带利用率最高)。
<2>抗噪声性能: 解调器输入信号:
输入信号功率:
输入噪声功率:
解调器输入信噪比:
输出信号功率:
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输出噪声功率:
解调器输出信噪比:
SSB系统的调制制度增益
结论:双边带、单边带相干解调,抗噪声性能相同。相比之下,单边带频带利用率高。
3、FM和AM的门限效应,VSB滤波器的传输特性。
门限效应:输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降,而是急剧恶化,通常把这种现象称为解调器的门限效应。
(1)FM的门限效应:当输入信噪比低于一定数值时,解调器的输出信噪比急剧恶化,这种现象称为调频信号解调的门限效应。出现门限效应时对应的输入信噪比值称为门限值。
(2)AM的门限效应:在大信噪比情况下,AM信号包络检波器的新能几乎与相干解调法相同。但当输入信噪比低于门限值时,将会出现门限效应,这是解调器的输出信噪比将急剧恶化,系统无法正常工作。
(3)VSB滤波器的传输特性:残留边带滤波器的特性H(ω)在+ωc处必须具有互补对称(奇对称)特性,相干解调时才能无失真地从残留边带信号中恢复所需的调制信号。 残留“部分上边带”的滤波器特性:
残留“部分下边带”的滤波器特性:
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