线性调制系统抗噪声性能

So No

解调 解器 调输 器出 输有 出用 噪系信 声统号 的用采的 平G便用平 均于均 功不功 率 比同率较解同调 类m器no2o2调时((tt))制的
调制制度增益：
性能。也反映了这种调制 制度的优劣。
G S0 / N0 Si / Ni
4
5.2 线性调制系统的抗噪声性能
5.2.1 相干解调的抗噪声性能 5.2.2包络检波的抗噪声性能
的平均功率为：
Si

1 m2 (t) 4
与相干载波相乘后，再经低通滤波可得解调器输出信号
1 输出信号平均功率 mo (t) 4 m(t)
So

mo2 (t)

1 16
m2 (t)
11
5.2.1.2 SSB调制系统的性能
输入的高斯白噪声与相干载波相乘后，得
ni (t) cosct nc (t) cosct ns (t) sin ctcosct
输入信噪比
Si

1 m2 (t)
4

m2 (t)
Ni
n0 B
4n0 fH
输出信噪比 So m2 (t) m2 (t)
No 4noB 4no fH
SSB信噪比增益
GSSB

So / No Si / Ni
1
SSB调制系统的信噪比增益为1。也就是说，SSB信号的解调 器没有使信噪比改善。这是因为在相干解调过程中，信号和噪声 的正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善。
所有噪声均为加性高斯白噪声 性能参数为信噪比
2
5.2 线性调制系统的抗噪声性能
输入信噪比Si /Ni :
Si Ni

解解调调器器输输入 调器入已输的噪调出抗声信信噪的号 噪声比平的 性平反能均功均映。率 功了输率 解 出信噪比越大越好。
sm2 (t ) ni2 (t )
解调器输出信噪比：
Ni
n0 B
输出信噪比
So

1 4
m2 (t)

m2 (t)
No
1 4
Ni
n0 B
DSB信噪比增益
GDSB

So Si
/ No / Ni
2
由此可见，DSB调制系统的信噪比增益为2。也就是说，
DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。这是因为采用相干解
调，使输入噪声中的正交分量被消除的缘故。
10
5.2.1.2 SSB调制系统的性能
So No
GSSB
Si Ni
1125 125
DSB：
Si Ni
5
5.2.1.1 DSB调制系统的性能
DSB相干解调抗噪声性能分析模型
sm (t) n(t)
BPF sm (t)
ni (t)
LPF
mo (t)
no (t)
cosct
噪声描述：n(t) 是白噪声，ni (t)是窄带高斯白噪声 分别计算解调器输入/输出的信号功率和噪声功率。
6
5.2.1.1 DSB调制系统的性能
(1)比较解调器输入信噪比 (2)比较解调器输出信噪比
Si 2mW BSSB 4kH Z
n0 2

2 109W
/
HZ
BDSB 8kH Z
16
5.2.1 相干解调的抗噪声性能
SSB：
Si Ni

Si no BSSB

2 103 2 2109 4103
1000 8
125
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解调器输入的SSB信号
sm (t)

1 2
m(t) cosct

1 2
mˆ (t)sinct
输入信号平均功率为
Si

sm2 (t)

1 4
[m(t
)
cos
ct
mˆ (t) sin
ct ]2

1 4
1 2
m2 (t)

1 2
mˆ 2
(t
)

因为mˆ (t)与m(t)的幅度相同，所以有相同的平均功率，输入信号

1 2
nc
(t)

1 2
[nc
(t)
cos2ct

ns
(t ) sin
2ct]
经低通滤波器后，解调器最终的输出噪声为
故输出噪声功率为
no
(t)

1 2
nc
(t)
或写成
No

no2 (t)

1 4
nc2 (t)
No

1 4
ni2 (t)

1 4
Ni

1 4
n0 B

1 4
n0
fH
13
5.2.1.2 SSB调制系统的性能
调制的更好？ 否。因为双边带已调信号的平均功率是单边带的2倍，实际
上，双边带和单边的抗噪性能是相同的。但双边带信号所需的传 输带宽是单边带的２倍。
DSB 和 SSB 两系统发射信号功率均为 Si 且调制信号的带宽 为B，输出信噪比是否相同？
15
5.2.1 相干解调的抗噪声性能
【例5.5】对DSB和SSB分别进行相干解调，接收信号功率为2 mW， 噪声双边功率谱密度为2×10-9W/Hz，调制信号最高频率为4kHz。
m(t)
所以，解调器输出端的有用信号功率为
So

mo2 (t)

1 4
m2 (t)
7
5.2.1.1 DSB调制系统的性能
输入的高斯白噪声与相干载波相乘后，得
ni (t) cosct nc (t) cosct ns (t) sin ctcosct

1 2
nc
(t)

1 2
[nc
(t)
解调器输入信号为 sm (t) m(t) cosct
解调器输入信号平均功率为
Si

s
2 m
(t
)
m(t) cosct2

1 m2 (t) 2
与相干载波cosct相乘后，得
m(t) cos2
ct

1 2
m(t)

1 2
m(t) cos2ct
经低通滤波器后，输出信号为
mo
(t)

1 2
第五章 模拟调制系统
5.0 基本概念 5.1 幅度调制的原理 5.2 线性调制系统的抗噪性能 5.3 非线性调制的原理 5.4 调频系统的抗噪性能 5.5 各种模拟系统的比较 5.6 频分复用（FDM）
1
5.2 线性调制系统的抗噪声性能
基本概念 抗噪性能针对接收端而言 接收信号为有效信号和噪声信号之和
14
5.2.1 相干解调的抗噪声性能
SSB和DSB抗噪声性能讨论 为什么双边带调制相干解调的信噪比增益比单边带调制的高？ 双边带信号DSB调制器的信噪比改善了一倍，原因是相干解
调把噪声中的正交分量抑制掉，从而使噪声功率减半的缘故 。 GSSB=1,，GDSB=2是否说明双边带调制的抗噪声性能比单边带
cos2ct

ns
(t ) sin
2ct]
经低通滤波器后，解调器最终的输出噪声为
故输出噪声功率为
no
(t)

1 2
nc
(t)
或写成
No

no2 (t)

1 4
nc2 (t)
No

1 4
ni2 (t)

1 4
Ni

1 4
n0 B
9
5.2.1.1 DSB调制系统的性能
输入信噪比
Si
1 m2 (t) 2