通信原理5 调制传输系统的抗噪声性能
大学课程通信原理第5章-模拟调制系统课件
调制信号：原始基带信号
模拟调制：调制信号取值连续 数字调制：调制信号取值离散
正弦波模拟调制
载波：携带调制信号的信号
正弦波调制：正弦型信号作为载波 脉冲调制：脉冲串作为载波
正弦波数字调制 脉冲模拟调制 脉冲数字调制
2
1 调制的定义和分类(2)
正弦波模拟调制
调制信号：模拟信号：m(t)
15
2.1 幅度调制的原理(10)
AM信号的功率
sAM t m0 m ' t cos ct
PAM
t
s
2 AM
t
m0
m't
2
cos2
c t
1 2
m0
m ' t 2
1
cos 2c t
1 2
m0
m ' t 2
1 2
m02
1 2
m '2
t
> 载波
边带
功率
功率
16
2.1 幅度调制的原理(11)
▪ 相干解调：接收机能复制载波并利用其解调的 方法
▪ 非相干解调：不用复制载波的解调方法
▪ 性能：
(1)相干解调信噪比可低于0dB； (2)非相干解调信噪比需大于10dB ； (3)相干解调的信噪比性能优于非相干解调，而 非相干解调对移动、大动态信噪比环境下的适应 性更好。
通信原理5
考研指导第五章
将基带信号直接在信道中传输的方式称为基带传输方式。
数字基带传输系统的基本结构如图5-1所示。它由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。为了保证系统可靠有序地工作，还应有同步系统。
图 5-1数字基带传输系统
5.1 数字基带信号的码型
适于在信道中传输的基带信号码型称为线路传输码型。
为适应信道的传输特性及接收端再生恢复数字信号的需要，基带传输信号码型设计应考虑如下一些原则：
（1）对于频带低端受限的信道传输，线路码型中不含有直流分量，且低频分量较少。
（2）便于从相应的基带信号中提取定时同步信息。
（3）信号中高频分量尽量少，以节省传输频带并减少码间串扰。
（4）所选码型应具有纠错、检错能力。
（5）码型变换设备要简单，易于实现。
并不是所有的基带信号码型都适合在信道中传输，往往是根据实际需要进行选择。常用的适合在信道中传输的传输码型有AMI码、HDB3码、PST码、双相码、密勒（Miller）码、CMI码等
5.2 数字基带信号的功率谱密度
对于随机脉冲序列，由于它是非确知信号，不能用付氏变换法确定其频谱，只能用统计的方法研究其功率谱。
1、数字基带信号的时域表达式
设二进制随机脉冲序列中代表二进制符号的“0”，代表二进制符
号的“1”，码元的间隔为，和出现的概率分别为和，且
认为它们的出现是统计独立的，则数字基带信号可由下式表示：
（5-1）
其中，（5-2）
由于任何波形均可分解为若干个波形的叠加，考虑到要了解基带信号中是否存在离散频谱分量以便提供同步信息，而周期信号的频谱是离散的，所以可以认
通信原理试卷及答案
05年---06年第2学期《通信原理》
期末考试试卷（A ）
姓 名： 学 号： 专业班级：
一、填空题（32分）
1. 若传输一个二进制不归零码序列，每传一个码元需要的时间为s 610417-⨯，其传信
率为_______________；若变为八电平传输时，其码元传输速率为________________。
（2分）
2. 模拟调制系统的抗噪声性能主要用___________________来衡量；数字调制系统的抗
噪声性能主要用___________________来衡量。（2分）
3. 已知某标准音频线路带宽为3.4kHz ，设要求信道的信噪比为30dB ，该信道传输的最
大可能信息速率为__________________。（2分）
4. 有一个功率信号的自相关函数为τωτ0cos 2
1
)(=
R ，则其功率谱密度)(ωP =_______________________________。
（2分）
5. 常用的载波同步方法有__________________和______________，这两种方法又称为
外同步法和自同步法。（2分）
6. 已知调频波的表达式V t t t S FM )2000cos 10102cos(10)(6ππ+⨯=，可求出其已调
波的带宽为______________，已调波的功率为________________。（4分）
7. 有3路信号进行时分复用，这三路信号的最高频率分别为2kHz 、4kHz 和8kHz ，信号
的量化级都是256，在满足抽样定理所规定的抽样速率下，码元传输速率是______________。（2分）
模拟调制系统的抗噪声性能
(b)
M( )
－ H O H
上边带 下边带
SM( ) 下边带 上边带
－ c
O
c
上边带频谱
－ c
O
c
下边带频谱
－ c
O
c
SSB信号的频谱
（2） 用相移法形成单边带信号：
1 m(t) 2
Hh( )
1 2
m(t)
1 2
m(t)
co s ct
cos ct
－
2
± sSSB(t)
由此可见，AM信号的总功率包括载波功率和边带功率两部分。 只有边带功率才与调制信号有关。也就是说，载波分量不携带信息。 即使在“满调幅”（|m(t)|max=A0时，也称100％调制）条件下，载 波分量仍占据大部分功率，而含有用信息的两个边带占有的功率较 小。因此，从功率上讲，AM信号的功率利用率比较低。
sDSB (t) O
t
t
t 载波 反相点
－ c
O
c
M( )
－ H O H
SDSB ( )
2 H
－ c
O
c
由时间波形可知，DSB信号的包络不再与调制信 号的变化规律一致，因而不能采用简单的包络检波来 恢复调制信号， 需采用相干解调(同步检波)。另外， 在调制信号m(t)的过零点处，高频载波相位有180° 的突变。
通信原理5
考研指导第五章
将基带信号直接在信道中传输的方式称为基带传输方式。
数字基带传输系统的大体结构如图5-1所示。它由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样裁决器与码元再生器组成。为了保证系统靠得住有序地工作，还应有同步系统。
图 5-1数字基带传输系统
数字基带信号的码型
适于在信道中传输的基带信号码型称为线路传输码型。
为适应信道的传输特性及接收端再生恢复数字信号的需要，基带传输信号码型设计应考虑如下一些原那么：
（1）关于频带低端受限的信道传输，线路码型中不含有直流分量，且低频分量较少。
（2）便于从相应的基带信号中提取按时同步信息。
（3）信号中高频分量尽可能少，以节省传输频带并减少码间串扰。
（4）所选码型应具有纠错、检错能力。
（5）码型变换设备要简单，易于实现。
并非是所有的基带信号码型都适合在信道中传输，往往是依如实际需要进行选择。经常使用的适合在信道中传输的传输码型有AMI码、HDB3码、PST码、双相码、密勒（Miller）码、CMI码等
数字基带信号的功率谱密度
关于随机脉冲序列，由于它是非确知信号，不能用付氏变换法确信其频谱，只能用统计的方式研究其功率谱。
一、数字基带信号的时域表达式
设二进制随机脉冲序列中代表二进制符号的“0”，代表二进制符
号的“1”，码元的距离为，和显现的概率别离为和，且以为它们的显现是统计独立的，那么数字基带信号可由下式表示：
（5-1）
其中，
（5-2）
由于任何波形都可分解为假设干个波形的叠加，考虑到要了解基带信号中是不是存在离散频谱分量以便提供同步信息，而周期信号的频谱是离散的，因此能
调频系统的抗噪声性能
设m(t)=0，解调器输入为
Acosct ni (t)
Acosct nc (t)cosct ns (t)sinct [A nc (t)]cosct ns (t)sinct
( So ) m2(t)
No
Ni
103
wenku.baidu.com
5000 10
103
500
可见，频率调制系统与振幅调制系统相比，是通
过增加信号带宽来提高输出信噪比的。
5.5 各种模拟调制系统的比较 一、各种模拟调制方式总结（见表5-1） 二、各种模拟调制方式性能比较
1.抗噪性能： WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，
B60 60 4 240(kHz)
(2)FB调制，调频波总带宽为
B 2(m f 1) fm
2 (2 1) 240 1440(kHz)
5-18 已知调制信号是8MHz的单频余弦信号，且设
信道噪声单边功率谱密度no=5×10-15W/Hz，信道
损耗a为60dB。若要求输出信噪比为40dB，试求：
∆f=75kHz，并设信道噪声功率谱密度是均匀的， 其单边谱密度Pn(f)=10-3W/Hz，试求： (1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H(ω)；
通信原理第5章 模拟调制系统
（5）频谱图
由频谱可以看出，AM 信号的频谱由载频分量、 上边带、下边带三部分 组成。 上边带的频谱结构与 原基带信号的频谱结构 相同，下边带是上边带 的镜像。
上边带 -wH
M(w)
-wH
w
载频分量
SAM(w)
载频分量
-wc
0
-wc 下边带
w 上边带
下边带
5.1.1 调幅（AM）
AM信号的特性
则可滤除上边带,保留下边带。
5.1.3 单边带调制（SSB）
（2）若单边带滤波器具有理想高通特 性，则可滤除下边带，保留上边带。
上边带
-f0
HH(f)特性
S(f) 下边带 0 (a) 滤波前信号频谱 S(f) f0
上边带
f
1, w wc H (w ) HUSB (w ) 0, w wc
模拟通信系统 的性能指标是 解调器的输出 信噪比
S0/N0与调制方式和解调方式均密切相关，当输入解调器的信噪
比相同时， S0/N0越大越好。因此，S0/N0反映了解调器的抗噪声 性能。
（3）制度增益定义：
S0 / N 0 G Si / N i
Fra Baidu bibliotek
5.2.2
DSB调制系统的性能
DSB相干解调抗噪声性能分析模型
m2 ( t )
通信原理第五章模拟调制系统讲义
2016
copyright 南航信息科学与技术学院
10
时域波形
当m0≥|m’(t)|max时 已调信号包络与调制 信号波形相同，用包 络检波法可以恢复出 原始调制信号。
否则,出现“过调幅” 现象，包络检波失效。
A max
Amin
2016
copyright 南航信息科学与技术学院
11
AM调制波形分析
被调制载波参数不同： 频率调制：载波频率随调制信号变化√
频谱的变化：
相位调制：载波相位随调制信号变化√ 已调信号与输入信号频谱之√间
线性调制： 呈线性搬移
非线性调制：
已调信号与输入信号频谱之间 呈非线性搬移
m (f ) 2016
线性调制
sm (f )
频谱之间呈线性搬移关系： AM、ASK
非线性调制
sm (f )
15
AM调制的优缺点
优点：可以采用包络检波法解调，不需 本地同步载波信号，接收机成本很低。
缺点：AM信号的调制效率比较低
问题：能否去掉不带信息的载波， 提高调制效率？
抑制载波双边带调制
2016
copyright 南航信息科学与技术学院
16
（2）双边带调制（DSB）
时域表示式：无直流分量A0
sDSB (t) m(t) cosct
带的镜像。
通信原理第五章模拟调制系统
同，下边带是上边
带的镜像。
-c
SAM() 载频分量
A0
1 2
0
下边带c上边带
S A M () m 0 [( c ) ( c ) ] 1 2 [ M '( c ) M '( c ) ]
2008.8
copyright 南航信息科学与技术学院
13
带宽与功率分配
调制信号带宽是基带信号带宽fH的两倍：
2008.8
copyright 南航信息科学与技术学院
10
时域波形
当m0≥|m’(t)|max时 已调信号包络与调制 信号波形相同，用包 络检波法可以恢复出 原始调制信号。
否则,出现“过调幅” 现象，包络检波失效。
A max
Amin
2008.8
copyright 南航信息科学与技术学院
11
AM调制波形分析
2008.8
copyright 南航信息科学与技术学院
4
调制的一般框图
模拟调制 模拟量
(单音正弦波)
数字量
调制信号 m(t) 调制器
（信息信号）
已调信号s(t)
（传输信号）
(二进制数字脉冲)
载波信号c(t)
脉冲波形
数字调制
2008.8
连续波形
连续波调制 (单频正弦波)
copyright 南航信息科学与技术学院
调频系统的抗噪声性能_通信原理（第3版）_[共4页]
![调频系统的抗噪声性能_通信原理（第3版）_[共4页]](https://img.taocdn.com/s3/m/238605aa27284b73f3425083.png)
∫ sp (t)
=−
A 2
sinຫໍສະໝຸດ Baidu
2ωct
+
⎡ ⎢⎣
A 2
Kf
t m(τ
−∞
)
dτ
⎤ ⎥⎦
(1
−
cos
2ωct
)
经低通滤波器滤除高频分量，得
（3.5-30）
再经微分器，得输出信号
∫ sd
(t)
=
A 2
K
f
t m(τ ) dτ
−∞
（3.5-31）
从而完成正确解调。
mo
(t)
=
A 2
K
f
m(t)
（3.5-32）
需要注意的是，调频信号的相干解调同样要求本地载波与调制载波同步，否则将使解调
信号失真。显然，上述相干解调法只适用于窄带调频。
3.5.4 调频系统的抗噪声性能
从前面的分析可知，调频信号的解调有相干解调和非相干解调两种。相干解调仅适用于窄带调 频信号，且需同步信号；而非相干解调适用于窄带和宽带调频信号，而且不需同步信号，因而是 FM
3 第 章 模拟调制系统 81
sd
(t)
=
dSi (t) dt
=
dSFM dt
(t)
∫ = − A ⎡⎣ωc + K f m(t)⎤⎦ sin[ωct + K f
通信原理第5章
∴ 一般模型如下：
m（t）
如何设计BPF？
×
S（t）
BPF
H（ω） （t） h
Sm（t）
时域： S m ( t ) = [ m ( t ) • cos ω c t ] ∗ h ( t )
？
（2）频域分析
设 m ( t ) ⇔ M (ω )
S (t ) ⇔ S (ω ) = A π [ δ (ω + ω c ) + δ (ω − ω c ) ] 1 A 则 S M (ω ) = [ M (ω ) ∗ S (ω )] = [ M (ω − ω c ) + M (ω + ω c )] 2π 2
• 便实现FDM（频分复用） • 提高系统抗干扰能力 调制对系统的有效性和可靠性都有影响！
模拟调制分类
调制---用调制信号m(t)去改变载波s(t)的某一参数（振幅、
频率或相位）的过程（实质是改变基带频谱的位置）
AM（普通双边带调幅） DSB-SC（抑制载波的双边带调幅）
• 幅度调制(线性调制)
SSB（单边带调幅） VSB（残留边带调幅） FM（频率调制）
VSB频谱图及H (ω)特性见下页
VSB频谱及滤波特性
SM（f） 下边带 上边带
f -fcfH -fc fc+fH
0 H（f）
fc-fH
fc
现代通信原理05-1
上式表明当分层很密时,均匀量化器不过载噪声 与信号的统计特性无关,只与量化间隔有关.
2020/5/16
65
量化信号功率
2020/5/16
66
∴量化信噪比
对于二进制编码
增加一位编码可以增加6dB的量化信噪比。
2020/5/16
67
3. 实际信号的量化信噪比 正弦信号u(t)=Amsinωmt
2020/5/16
下图为中平型，上 图为中升型。
2020/5/16
46
三、量化误差：实际输入值与量化值之差，反映 了信号的损失情况。
q(t)=x-Q(x)
量化噪声：量化误差的均方值。
q2=E[x-Q(x)]2=-+ [x-Q(x)]2Px(x)dx
2020/5/16
47
若把积分区域分隔成L个量化间隔，则上式写成：
性冲激函数(t)。抽样过程是x(t)与(t)相乘的过 程。
2020/5/16
12
2020/5/16
13
低通信号抽样及其波形频谱示意图
2020/5/16
14
混叠现象：
2020/5/16
15
5.2.2.内插公式: 接收机将采样信号恢复成模拟信号的过程，
是通过如下低通滤波来实现的：
抽样信号经LPF后， Xso(ω)=Xs(ω)H(ω)
2020/5/16
通信原理(陈启兴版)第5章课后习题答案
第5章 数字基带传输系统
5.1 学习指导 5.1.1 要点
本章的要点主要有数字基带传输系统结构及各部件功能；基带信号常用波形及其频谱特性；基带传输常用码型的编译及其特点；码间串扰和奈奎斯特第一准则；理想低通传输特性和奈奎斯特带宽；升余弦滚将特性；第一类部分响应系统；无码间串扰基带系统的抗噪声性能；眼图和均衡的概念。
1.数字基带传输系统
数字基带传输系统：不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统，其基本结构如图5-1所示。主要有发送滤波器、信道、接收滤波器、同步提取电路以及抽样判决器组成。发送滤波器用于产生适合于信道中传输的基带信号波形。信道是基带信号传输媒质（通常为有线信道）。加性n (t )是均值为零的高斯白噪声。接收滤波器的功能接收有用信号，滤除带外噪声，对信道特性均衡，使输出的基带波形有利于抽样判决。同步提取即从接收信号中提取用来抽样的定位脉冲。抽样判决器用来对对接收滤波器的输出波形进行抽样、判决和再生（恢复基带信号）。
图5 - 1 数字基带传输系统的原理方框图
2.数字基带信号及其频谱特性
(1) 数字基带信号
数字基带信号用不同的电平或脉冲来表示不同的消息代码。数字基带信号的单个脉冲有矩形脉冲、余弦脉冲、升余弦脉冲、高斯脉冲等等形式。常用的基本信号波形有：单极性与双极性波形、不归零码与归零码波形、差分波形、多电平波形等。
数字基带信号通常是一个随机的脉冲序列。若其各码元波形相同而电平取值不同，则可表示为
()()n
s
n s t a g t nT ∞
=-∞
=
-∑ (5-1)
式(5-1)中，a n 是第n 个码元所对应的电平值（随机量）；T s 为码元持续时间；g (t )为某种脉冲波形。一般情况下，数字基带信号可表示为
通信原理课件——通信系统的噪声性能
瞬时频偏成正比。令鉴频增益为 KD，则输出信号功率
输出信号功率
鉴频器输出噪声功率谱与2 成正比，如图 6．6 所示，为抛物线形。
可以看出： 鉴频器的输出噪声功率谱按频率的平方规律增加。
输出信噪比 信噪比增益
由此可见：
愈大，信噪比增益愈高，而调频波的带宽 WFM=2Δω。，因此信噪比的
3. 门限效应 以上讨论了两个极端情况下包络检波器的噪声性能。对于大输入信噪比，包络
检波器能实现正常解调。对于小输入信噪比，包络检波器不能实现正常解调。可以 预料，应该存在一个临界值，当输入信噪比大于此临界值时包络检波器能正常解调； 而小于此值时，它不能正常解调。这个临界的输入信噪比叫做门限值、包络检波器 存在门限值这一现象叫做门限效应。门限效应在输入噪声功率接近载波功率时开始 出现。 门限效应是所有非相干解调器都存在的一种特性。在相干解调器中不存在这种效 应。因此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。
假定噪声为高斯白噪声。 对于模拟传输系统，通信系统的噪声性能是用系统输出信噪
比来衡量的，它是表示在加性干扰影响下系统可靠性（抗 干扰性）的指标。 对于数字传输系统，噪声的影响会使收端输出信号产生误码， 因此，通信系统的抗噪声性能可用误码率来衡量。
通信原理 第5章
Si n0 BSSB
两者的抗噪声性能是相同的,但SSB所需的传输带宽仅 是DSB的一半，因此,SSB得到普遍应用。
四、AM系统的性能
AM信号解调可采用相干解调或包络检波。相干解调时， 其性能分析与前面的双边带（或单边带）相同。实际中， AM信号常用简单的包络检波法解调。
sm (t )
BPF
输出信噪比
1 2 m (t ) So 4 m 2 (t ) 1 No n0 B Ni 4
调制制度增益
GDSB
So / N o 2 Si / N i
意味着：DSB信号的解调器使信噪比改善1倍。是由于 采用了相干解调，使得输入噪声中的正交分量被消除。
三、SSB调制系统的性能
sm (t )
ni2 (t ) nc2 (t ) ns2 (t ) N i
1 2 1 1 N o ni (t ) Ni n0 B 4 4 4
解调器输入信号平均功率为：
S i s (t ) m(t ) cos c t
2 m 2
1 2 m (t ) 2
输入信噪比
1 2 m (t ) Si 2 Ni n0 B
1 mo (t ) m(t ) 4
1 2 功率为：So m (t ) m (t ) 16 1 2 m (t ) So 16 m 2 (t ) 输出信噪比 1 No 4n0 B n0 B 4
通信原理ch5_3_解调和抗噪声性能
sDSB(t) = m(t)cosωct
将此分量取出， 将此分量取出，经放大限幅并经 2：1 分频，即可得所需载波。 ： 分频，即可得所需载波。
20
2）SSB AM相干解调 ） 相干解调
从前面分析可知，SSB AM信号中，既无载波分量，其包 络也不反映调制信号的波形。因此，只能用同步解调方法。 由于SSB AM信号中不含载波分量，无法从调幅信号中直 接滤出载波。为了实现同步解调，需要建立本地载波信号。 通常，采用两种方法：
6Biblioteka Baidu
三、单边带调制 SSB
S SSB (t ) = cos ωmt cos ωc t ± sin ωmt sin ωc t
7
SSB讨论
1、最突出的优点是对频带资源的有效利用，它所需要的带 、最突出的优点是对频带资源的有效利用， 频带资源的有效利用 宽仅为AM、DSB的一半，即 的一半， 宽仅为 、 的一半 BSSB＝ BDSB/2＝ fH 2、另一优点是由于不传送载波和另一个边带所节省的功率。 、另一优点是由于不传送载波和另一个边带所节省的功率。 不传送载波和另一个边带所节省的功率 使得功耗减少和设备重量减轻， 使得功耗减少和设备重量减轻，这对于移动通信系统尤为 重要。 重要。 3、 SSB信号的解调也不能采用简单的包络检波，仍需用相 信号的解调也不能采用简单的包络检波 、 信号的解调也不能采用简单的包络检波， 干解调。 干解调。 4、SSB带宽的节省是以复杂度为代价的。滤波法的技术难 、 带宽的节省是以复杂度为代价的。 带宽的节省是以复杂度为代价的 点是陡峭的边带滤波特性难以实现； 点是陡峭的边带滤波特性难以实现；相移法的技术难点在 于带宽相移网络的制作。 于带宽相移网络的制作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SDSB(t)
＋
解调器输出信噪比
S DSB t cosc t m(t ) cos2 c t m( t )
SDSB(t)与相干载波cosωct相乘后，得
1 cos 2 c t
2
1 1 m( t ) m( t ) cos2 c t 2 2
经低通滤波器后，输出信号为
ni t cos c t nc ( t ) cos2 c t ns ( t ) sin c t cos c 1 1 nc ( t ) [nC ( t ) cos 2 c t ns ( t ) sin2 c t ] 2 2
经低通滤波器后， 输出噪声为
1 no ( t ) nc ( t ) 2
信噪比
n0 N i 2 B n0 B 2
评价一个模拟通信系统质量的好坏，最终是 要看解调器的输出信噪比。输出信噪比定义为
2 s0 (t ) 解调器输出信号的平功 均 率 m0 2 N0 解 调 器 输 出 噪 声 的 平功 均 率 n0 (t )
只要解调器输出端有用信号能与噪声分开， 则输出信噪比就能确定。输出信噪比与调制方式 有关，也与解调方式有关。 在已调信号平均功率相同， 而且信道噪声功 率谱密度也相同的情况下， 输出信噪比反映了系 统的抗噪声性能。
G
为了便于衡量同类调制系统不同解调器对 输入信噪比的影响，还可用输出信噪比和输入 信噪比的比wk.baidu.com调制制度增益G来表示，即
5. 调制传输系统性能分析
5.1 幅度调制系统的抗噪声性能
5.1.1分析模型
本节将要研究的问题是信道存在加性高斯白噪 声时， 各种线性调制系统的抗噪声性能。 由于加性噪声只对已调信号的接收产生影响， 因而调制系统的抗噪声性能可以用解调器的抗噪 声性能来衡量。分析解调器的抗噪声性能的模型 如图 5-1 所示。图中， sm(t)为已调信号， n(t) 为传 输过程中叠加的高斯白噪声。
调制制度增益为
调制制度增益为
G DSB
S0 / N 0 2 Si / N i
由此可见，DSB调制系统的制度增益为2。这 就是说，DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。 这是因为采用同步解调，使输入噪声中的一 个正交分量ns(t)被消除的缘故。
2. SSB调制系统的性能
mo ( t )
因此， 解调器输出端的信号功率为
2 0
1 m(t ) 2
1 2 So m ( t ) m ( t ) 4
输出噪声
n(t )
SDSB(t)
＋
带通 滤波器
sm (t ) n i (t ) cos w ct
低通 滤波器
mo (t ) no (t )
解调 DSB 时，接收机中的带通滤波器的中心频 率 ω0与调制载频 ωc相同，因此解调器输入端的噪声 ni(t)可表示为 ni(t)=nc(t)cosωct-ns(t) sinωct 它与相干载波cosωct相乘后，得
DSB调制系统的性能
1. DSB调制传输系统的性能
n(t )
解调器
带通 滤波器 sm(t ) ni (t ) cos w ct 低通 滤波器 mo (t ) no (t )
SDSB(t)
＋
解调器输入信噪比
Sm t S DSB t m(t ) cosc t
2 2 Si S 2 t m ( t ) cos c t DSB 1 2 m (t ) 2
幅度调制相干解调
5.1.2 幅度调制相干解调的抗噪声性能
在分析DSB、 SSB系统的抗噪声性能时，模型 中的解调器为相干解调器，如图所示。
n(t) sm(t) 带通 滤波器 sm(t) ni (t) cos wct
解调器
低通 滤波器 mo (t) no (t)
＋
相干解调属于线性解调，故在解调过程中， 输入信号及噪声可以分别单独解调。
又 N i no BDSB 2no Bb
Si m 2 t m 2 t N i 2no BDSB 4no Bb
解调器输出信噪比
调制信号带
n(t )
SDSB t cos c t ni t cos c t
带通 滤波器 sm(t ) ni (t ) cos w ct 低通 滤波器 mo (t ) no (t )
输出信噪比
故输出噪声功率为
1 2 1 2 N o n ( t ) nc ( t ) ni ( t ) 4 4
2 0
可得解调器的输出信噪比为
1 2 m (t ) So 4 m 2 (t ) m 2 (t ) 1 No no BDSB 2no Bb Ni 4
Si m 2 t m 2 t 又， N i 2no BDSB 4no Bb
噪声
若白噪声的双边功率谱密度为n0/2，
设带通滤波器传输特性是增益为1， 带宽为 B的理想矩形函数 P f
n0/2
B
0 -0 解调器输入噪声平均功率： f
f0
f
为使已调信号无失真地通过，同时最大限度 抑制噪声，带宽B应等于已调信号频带宽度。 解调器输入噪声可表示为：
n(t ) A(t ) cos( c t (t )) nc (t ) cos( c t ) ns (t ) sin( c t )
分析模型
n(t) sm(t) 带通 滤波器 sm(t) ni (t) mo(t) no(t)
＋
解调器
解调器抗噪声性能分析模型
对于不同的调制系统，有不同形式的信号 sm(t), 但解调器输入端的噪声 ni(t) 形式是相同的， 它是平稳高斯白噪声经过带通滤波器而得到的。
当带通滤波器带宽远小于其中心频率 ω0 时， ni(t)即为平稳高斯窄带噪声。
解 调 器 输 出 信 噪 比 S0 N 0 G 解 调 器 输 入 信 噪 比 Si N i
显然， G 越大，表明解调器的抗噪声性能越 好。 下面我们在给出已调信号 sm(t)和单边噪声功 率谱密度 n0的情况下，推导出各种解调器的输入 及输出信噪比，并在此基础上对各种调制系统的 抗噪声性能作出评述。