线性调制系统的抗噪声性能分析与比较.
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sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
LPF
mo (t )、So
no (t )、N o
n(t )
cos c t
相干解调器
解调器输入信号 乘法器输出 经LPF输出信号 输出信号功率
sm (t ) m(t ) cos c t
1 1 m(t ) cos ct m(t ) m(t ) cos 2ct 2 2 1 mo (t ) m (t ) 2
●信噪比增益(调制制度增益)作为不同调制方式下解调器抗噪性 So / No 能的度量。它可以定义为：
G Si / Ni
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
相干解调时接收系统模型：解调器为同步解调器，由相乘 器和LPF构成。
sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
LPF
mo (t )、So
no (t )、N o
1 2 S o m (t ) m (t ) 16
n(t )
cos c t
相干解调器
（2）求No输出噪声的功率
1 1 N o N i no B 4 4
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
（3）求Si－－输入信号的功率
1 2 Si m (t ) 4
结论：
●解调器的输入和输出信噪比：
图图 i图图图 0图 图 图 图
N n B
01.通信系统抗噪声性能分析模型
●解调器输出信噪比
2 S o 解调器输出有用信号的 (t ) 平均功率 mo ＝ No 解调器输出噪声的平均 功率 n 2 (t ) o
●输入信噪比
2 S i 解调器输入已调信号的 s 平均功率 m (t ) ＝ Ni 解调器输入噪声的平均 功率 n 2 (t ) i
no (t )、N o
n(t )
cos c t
相干解调器
●特点：相干解调属于线性解调，故在解调过程中，输入 信号及噪声可分开单独解调。 ●适用：所有线性调制（DSB、SSB、VSB、AM）信号的 解调 。
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
一. DSB调制系统的性能 （1）求So－－输出信号的功率
N o DSB N i DSB N iDSB n0 BDSB n0 f H
ห้องสมุดไป่ตู้
So N o
Si G SSB SSB Ni
Si Si Si 1 N iSSB n0 BSSB n0 f H SSB
在相同的噪声背景和相同的输入信号功率条件下，DSB和SSB在解调器输出端的信噪 比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点，SSB制式和DSB制式是相同的。
●调制制度增益：
G DSB
4
i
So / No 2 Si / Ni
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
二.SSB调制系统的性能
（1）求So输出信号的功率
1 mo (t ) m(t ) 4
2 o
sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
s p t
LPF
mo (t )、So
＋
BPF
解调器
mo (t )、So no (t )、N o
ni (t )、N i
n(t )
图中 sm (t) － 已调信号 n(t) － 信道加性高斯白噪声
ni (t) － 带通滤波后的噪声 mo(t) － 输出有用信号 no(t) － 输出噪声
fc
H
BPF
(f)
1
B
0
fc
f
图 3- 18 带通滤波器是高度为1、带宽为B的理想矩形函数
sVSB (t ) sSSB (t )
在这种情况下，VSB调制系统的抗噪性能与SSB系统相同。
03.常规调幅包络检波的抗噪声性能
AM信号可采用相干解调或包络检波。实际中，常用简单的包络检波法解调。
一. 模型：一般模型中的解调器具体为包络检波器。
sAM (t )
sAM (t )、Si
但： DSB 占据的带宽是SSB的2倍
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
三.VSB调制系统的性能
VSB调制系统抗噪性能的分析方法与上面类似－－相干解调。
但问题：采用的残留边带滤波器的频率特性形状可能不同， 难以确定抗噪性能的一般计算公式。 不过，在残留边带滤波器滚降范围不大的情况下，可将VSB 信号近似看成SSB信号，即
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
《现代通信技术》课程
线性系统抗噪声 性能分析与比较
主讲： 朱国巍
目 录
01
02
通信系统抗噪声性能分析模型 线性解调相干解调的抗噪声性能
常规调幅包络检波的抗噪声性能
03
01.通信系统抗噪声性能分析模型
●分析解调器抗噪性能的一般模型：
sm (t )
sm (t )、Si
1 2 m (t ) Si m 2 (t ) 4 Ni n0 B 4n 0 B
1 2 m (t ) S o 16 m 2 (t ) 1 No 4n 0 B n0 B 4
●调制制度增益： G SSB
So / No 1 Si / N i
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
DSB解调器的调制制度增益是SSB的二倍。因此是否就能说：双边带系统的 抗噪性能优于单边带系统？ 比较前提：解调器的输入噪声功率谱密度n0/2相同； 输入信号的功率Si也相等。 S S Si Si Si 具体分析如下： o G DSB i 2 2
2 N o no (t )
1 Ni 4
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
（3）求Si－－输入信号功率 解调器输入信号平均功率： 结论：
Si
2 sm (t )
1 2 [m(t ) cos c t ] m (t ) 2
2
●解调器的输入和输出信噪比： 1 2 1 2 m ( t ) m (t ) 2 Si S m (t ) o 4 2 、 1 No n0 B Ni n0 B N
2
1 2 S o (t ) mo (t ) m (t ) 4
2
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
（2）求NO－－输出噪声的功率
sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
LPF
mo (t )、So
no (t )、N o
n(t )
cos c t
相干解调器
输出噪声功率
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
LPF
mo (t )、So
no (t )、N o
n(t )
cos c t
相干解调器
解调器输入信号 乘法器输出 经LPF输出信号 输出信号功率
sm (t ) m(t ) cos c t
1 1 m(t ) cos ct m(t ) m(t ) cos 2ct 2 2 1 mo (t ) m (t ) 2
●信噪比增益(调制制度增益)作为不同调制方式下解调器抗噪性 So / No 能的度量。它可以定义为：
G Si / Ni
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
相干解调时接收系统模型：解调器为同步解调器，由相乘 器和LPF构成。
sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
LPF
mo (t )、So
no (t )、N o
1 2 S o m (t ) m (t ) 16
n(t )
cos c t
相干解调器
（2）求No输出噪声的功率
1 1 N o N i no B 4 4
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
（3）求Si－－输入信号的功率
1 2 Si m (t ) 4
结论：
●解调器的输入和输出信噪比：
图图 i图图图 0图 图 图 图
N n B
01.通信系统抗噪声性能分析模型
●解调器输出信噪比
2 S o 解调器输出有用信号的 (t ) 平均功率 mo ＝ No 解调器输出噪声的平均 功率 n 2 (t ) o
●输入信噪比
2 S i 解调器输入已调信号的 s 平均功率 m (t ) ＝ Ni 解调器输入噪声的平均 功率 n 2 (t ) i
no (t )、N o
n(t )
cos c t
相干解调器
●特点：相干解调属于线性解调，故在解调过程中，输入 信号及噪声可分开单独解调。 ●适用：所有线性调制（DSB、SSB、VSB、AM）信号的 解调 。
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
一. DSB调制系统的性能 （1）求So－－输出信号的功率
N o DSB N i DSB N iDSB n0 BDSB n0 f H
ห้องสมุดไป่ตู้
So N o
Si G SSB SSB Ni
Si Si Si 1 N iSSB n0 BSSB n0 f H SSB
在相同的噪声背景和相同的输入信号功率条件下，DSB和SSB在解调器输出端的信噪 比是相等的。这就是说，从抗噪声的观点，SSB制式和DSB制式是相同的。
●调制制度增益：
G DSB
4
i
So / No 2 Si / Ni
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
二.SSB调制系统的性能
（1）求So输出信号的功率
1 mo (t ) m(t ) 4
2 o
sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
s p t
LPF
mo (t )、So
＋
BPF
解调器
mo (t )、So no (t )、N o
ni (t )、N i
n(t )
图中 sm (t) － 已调信号 n(t) － 信道加性高斯白噪声
ni (t) － 带通滤波后的噪声 mo(t) － 输出有用信号 no(t) － 输出噪声
fc
H
BPF
(f)
1
B
0
fc
f
图 3- 18 带通滤波器是高度为1、带宽为B的理想矩形函数
sVSB (t ) sSSB (t )
在这种情况下，VSB调制系统的抗噪性能与SSB系统相同。
03.常规调幅包络检波的抗噪声性能
AM信号可采用相干解调或包络检波。实际中，常用简单的包络检波法解调。
一. 模型：一般模型中的解调器具体为包络检波器。
sAM (t )
sAM (t )、Si
但： DSB 占据的带宽是SSB的2倍
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
三.VSB调制系统的性能
VSB调制系统抗噪性能的分析方法与上面类似－－相干解调。
但问题：采用的残留边带滤波器的频率特性形状可能不同， 难以确定抗噪性能的一般计算公式。 不过，在残留边带滤波器滚降范围不大的情况下，可将VSB 信号近似看成SSB信号，即
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
《现代通信技术》课程
线性系统抗噪声 性能分析与比较
主讲： 朱国巍
目 录
01
02
通信系统抗噪声性能分析模型 线性解调相干解调的抗噪声性能
常规调幅包络检波的抗噪声性能
03
01.通信系统抗噪声性能分析模型
●分析解调器抗噪性能的一般模型：
sm (t )
sm (t )、Si
1 2 m (t ) Si m 2 (t ) 4 Ni n0 B 4n 0 B
1 2 m (t ) S o 16 m 2 (t ) 1 No 4n 0 B n0 B 4
●调制制度增益： G SSB
So / No 1 Si / N i
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
DSB解调器的调制制度增益是SSB的二倍。因此是否就能说：双边带系统的 抗噪性能优于单边带系统？ 比较前提：解调器的输入噪声功率谱密度n0/2相同； 输入信号的功率Si也相等。 S S Si Si Si 具体分析如下： o G DSB i 2 2
2 N o no (t )
1 Ni 4
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
（3）求Si－－输入信号功率 解调器输入信号平均功率： 结论：
Si
2 sm (t )
1 2 [m(t ) cos c t ] m (t ) 2
2
●解调器的输入和输出信噪比： 1 2 1 2 m ( t ) m (t ) 2 Si S m (t ) o 4 2 、 1 No n0 B Ni n0 B N
2
1 2 S o (t ) mo (t ) m (t ) 4
2
02.线性调制相干解调的抗噪声性能
（2）求NO－－输出噪声的功率
sm (t )
sm (t )、Si
＋
BPF
ni (t )、N i
×
LPF
mo (t )、So
no (t )、N o
n(t )
cos c t
相干解调器
输出噪声功率