CH5[1].1 调制传输系统的抗噪声性能(48).ppt

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1、1 1of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication5.1 5.1 幅度调制系统的抗噪声性能幅度调制系统的抗噪声性能5.1.15.1.1分析模型分析模型本本本本节节节节将将将将要要要要研研研研究究究究的的的的问问问问题题题题是是是是信信信信道道道道存存存存在在在在加加加加性性性性高高高高斯斯斯斯白白白白噪噪噪噪声时，声时，声时，声时，各种线性调制系统的抗噪声性能。各种线性调制系统的抗噪声性能。各种线性调制系统的抗噪声性能。各种线性调制系统的抗噪声性能。由由由由于于于于加加加加性性性性噪噪噪噪声声声声只只只只对对对对已已已已调调调调信信信信

2、号号号号的的的的接接接接收收收收产产产产生生生生影影影影响响响响，因因因因而而而而调调调调制制制制系系系系统统统统的的的的抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能可可可可以以以以用用用用解解解解调调调调器器器器的的的的抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能来来来来衡衡衡衡量量量量。分分分分析析析析解解解解调调调调器器器器的的的的抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能的的的的模模模模型型型型如如如如图图图图 5-15-1所所所所示示示示。图图图图中中中中，s smm(t(t)为为为为已已已已调调调调信信信信号号号号，n(t)n(t)为为为为传传传传输输输输过过过过程中叠加的高斯白噪声。程中叠

3、加的高斯白噪声。程中叠加的高斯白噪声。程中叠加的高斯白噪声。5.调制传输系统性能分析调制传输系统性能分析分析模型中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2 2of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication解调器抗噪声性能分析模型解调器抗噪声性能分析模型对对对对于于于于不不不不同同同同的的的的调调调调制制制制系系系系统统统统，有有有有不不不不同同同同形形形形式式式式的的的的信信信信号号号号s smm(t(t),),但但但但解解解解调调调调器器器器输输输输入入入入端端端端的的的的噪噪噪噪声声声声n ni i(t(t)形形形形式式式式是是是

4、是相相相相同同同同的的的的，它它它它是是是是平平平平稳稳稳稳高高高高斯斯斯斯白白白白噪噪噪噪声声声声经经经经过过过过带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器而而而而得得得得到的。到的。到的。到的。当当当当带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器带带带带宽宽宽宽远远远远小小小小于于于于其其其其中中中中心心心心频频频频率率率率 0 0时时时时，n ni i(t(t)即为平稳高斯窄带噪声。即为平稳高斯窄带噪声。即为平稳高斯窄带噪声。即为平稳高斯窄带噪声。噪声中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3 3of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunica

5、tion若白噪声的双边功率谱密度为若白噪声的双边功率谱密度为若白噪声的双边功率谱密度为若白噪声的双边功率谱密度为n n0 0/2/2，解调器输入噪声平均功率：解调器输入噪声平均功率：解调器输入噪声平均功率：解调器输入噪声平均功率：n0 0/2-f0f0B设设设设带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器传传传传输输输输特特特特性性性性是是是是增增增增益益益益为为为为1 1，带带带带宽宽宽宽为为为为B B的理想矩形函数的理想矩形函数的理想矩形函数的理想矩形函数0f解调器输入噪声可表示为：解调器输入噪声可表示为：解调器输入噪声可表示为：解调器输入噪声可表示为：为为使使已已调调信信号号无无失失真真地地

6、通通过过，同同时时最最大大限限度度抑制噪声，带宽抑制噪声，带宽B应等于已调信号频带宽度。应等于已调信号频带宽度。信噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所4 4of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication评评价价一一个个模模拟拟通通信信系系统统质质量量的的好好坏坏，最最终终是是要看解调器的输出信噪比。输出信噪比定义为要看解调器的输出信噪比。输出信噪比定义为只只只只要要要要解解解解调调调调器器器器输输输输出出出出端端端端有有有有用用用用信信信信号号号号能能能能与与与与噪噪噪噪声声声声分分分分开开开开，则则则则输输输输出出出出信信信

7、信噪噪噪噪比比比比就就就就能能能能确确确确定定定定。输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比比比比与与与与调调调调制制制制方方方方式式式式有关，也与解调方式有关。有关，也与解调方式有关。有关，也与解调方式有关。有关，也与解调方式有关。在在在在已已已已调调调调信信信信号号号号平平平平均均均均功功功功率率率率相相相相同同同同，而而而而且且且且信信信信道道道道噪噪噪噪声声声声功功功功率率率率谱谱谱谱密密密密度度度度也也也也相相相相同同同同的的的的情情情情况况况况下下下下，输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比比比比反反反反映映映映了了了了系系系系统的抗噪声性能。统的抗噪声性能。统的抗噪声性能。统的抗噪声性能。

8、G中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所5 5of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication 为为为为了了了了便便便便于于于于衡衡衡衡量量量量同同同同类类类类调调调调制制制制系系系系统统统统不不不不同同同同解解解解调调调调器器器器对对对对输输输输入入入入信信信信噪噪噪噪比比比比的的的的影影影影响响响响，还还还还可可可可用用用用输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比比比比和和和和输输输输入入入入信噪比的比值调制制度增益信噪比的比值调制制度增益信噪比的比值调制制度增益信噪比的比值调制制度增益GG来表示，即来表示，即来表示，即来表示，即显显显

9、显然然然然，GG越越越越大大大大，表表表表明明明明解解解解调调调调器器器器的的的的抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能越越越越好。好。好。好。下下下下面面面面我我我我们们们们在在在在给给给给出出出出已已已已调调调调信信信信号号号号sm(tsm(t)和和和和单单单单边边边边噪噪噪噪声声声声功功功功率率率率谱谱谱谱密密密密度度度度n n0 0的的的的情情情情况况况况下下下下，推推推推导导导导出出出出各各各各种种种种解解解解调调调调器器器器的的的的输输输输入入入入及及及及输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比比比比，并并并并在在在在此此此此基基基基础础础础上上上上对对对对各各各各种种种种调调调调制制

10、制制系系系系统统统统的的的的抗噪声性能作出评述。抗噪声性能作出评述。抗噪声性能作出评述。抗噪声性能作出评述。幅度调制相干解调中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所6 6of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication解调器解调器解调器解调器5.1.2 5.1.2 幅度调制相干解调的抗噪声性能幅度调制相干解调的抗噪声性能 在在在在分分分分析析析析DSBDSB、SSBSSB系系系系统统统统的的的的抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能时时时时，模模模模型型型型中的解调器为相干解调器，如图所示。中的解调器为相干解调器，如图所示。中的解调器

11、为相干解调器，如图所示。中的解调器为相干解调器，如图所示。相相相相干干干干解解解解调调调调属属属属于于于于线线线线性性性性解解解解调调调调，故故故故在在在在解解解解调调调调过过过过程程程程中中中中，输入信号及噪声可以分别单独解调。输入信号及噪声可以分别单独解调。输入信号及噪声可以分别单独解调。输入信号及噪声可以分别单独解调。带通带通滤波器滤波器sm(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswctDSB调制系统的性能中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所7 7of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunica

12、tion解调器解调器解调器解调器1.DSB1.DSB调制传输系统的性能调制传输系统的性能调制传输系统的性能调制传输系统的性能带通带通滤波器滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswct解调器输入信噪比解调器输入信噪比解调器输入信噪比解调器输入信噪比解调器输出信噪比调制信号带调制信号带调制信号带调制信号带宽宽宽宽中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所8 8of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunicationS SDSBDSB(t(t)与与与与相相相相干干干干载载载载波波波波coscosc

13、 ct t相相相相乘乘乘乘后后后后，得得得得经低通滤波器后，输出信号为经低通滤波器后，输出信号为经低通滤波器后，输出信号为经低通滤波器后，输出信号为解调器输出信噪比解调器输出信噪比解调器输出信噪比解调器输出信噪比因此，因此，因此，因此，解调器输出端的信号功率为解调器输出端的信号功率为解调器输出端的信号功率为解调器输出端的信号功率为带通带通滤波器滤波器SDSB(t)sm(t)n(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器coswct输出噪声中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所9 9of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunicat

14、ion 解解解解调调调调DSBDSB时时时时，接接接接收收收收机机机机中中中中的的的的带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器的的的的中中中中心心心心频频频频率率率率 0 0与与与与调调调调制制制制载载载载频频频频 c c相相相相同同同同，因因因因此此此此解解解解调调调调器器器器输输输输入入入入端端端端的的的的噪噪噪噪声声声声n ni i(t(t)可表示为可表示为可表示为可表示为n ni i(t(t)=)=n nc c(t)cos(t)cosc ct-nt-ns s(t(t)sin)sinc ctt它与相干载波它与相干载波它与相干载波它与相干载波coscosc ct t相乘后，得相乘后，得相乘

15、后，得相乘后，得经低通滤波器后，经低通滤波器后，经低通滤波器后，经低通滤波器后，输出噪声为输出噪声为输出噪声为输出噪声为带通带通带通带通滤波器滤波器滤波器滤波器S SDSBDSB(t(t)s smm(t t)n n(t t)n ni i(t t)mmo o(t t)n no o(t t)低通低通低通低通滤波器滤波器滤波器滤波器coscos w wc ct t输出信噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1010of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication故输出噪声功率为故输出噪声功率为故输出噪声功率为故输出噪声功率为可得解调器的

16、输出信噪比为可得解调器的输出信噪比为可得解调器的输出信噪比为可得解调器的输出信噪比为调制制度增益为中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1111of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication调制制度增益为调制制度增益为调制制度增益为调制制度增益为由由由由此此此此可可可可见见见见，DSBDSB调调调调制制制制系系系系统统统统的的的的制制制制度度度度增增增增益益益益为为为为2 2。这这这这就是说，就是说，就是说，就是说，DSBDSB信号的解调器使信噪比改善一倍。信号的解调器使信噪比改善一倍。信号的解调器使信噪比改善一倍。信号的解调器使信

17、噪比改善一倍。这这这这是是是是因因因因为为为为采采采采用用用用同同同同步步步步解解解解调调调调，使使使使输输输输入入入入噪噪噪噪声声声声中中中中的的的的一一一一个正交分量个正交分量个正交分量个正交分量n ns s(t)(t)被消除的缘故。被消除的缘故。被消除的缘故。被消除的缘故。2.SSB调制系统的性能中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1212of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication 2.SSB2.SSB调制系统的性能调制系统的性能单单单单边边边边带带带带信信信信号号号号的的的的解解解解调调调调方方方方法法法法与与与与双双

18、双双边边边边带带带带信信信信号号号号相相相相同同同同，其其其其区区区区别别别别仅仅仅仅在在在在于于于于解解解解调调调调器器器器之之之之前前前前的的的的带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器的的的的带带带带宽宽宽宽和和和和中中中中心心心心频频频频率率率率不不不不同同同同。前前前前者者者者的的的的带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器器器器的的的的带带带带宽宽宽宽是是是是后者的一半。后者的一半。后者的一半。后者的一半。单单单单边边边边带带带带信信信信号号号号的的的的解解解解调调调调器器器器与与与与双双双双边边边边带带带带信信信信号号号号的的的的相相相相同同同同，故故故故计计计计算算算算单单单单边边边

19、边带带带带信信信信号号号号解解解解调调调调器器器器输输输输入入入入及及及及输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比比比比的的的的方方方方法法法法也也也也相相相相同同同同。单单单单边边边边带带带带信信信信号号号号解解解解调调调调器器器器的的的的输输输输入入入入、出出出出噪噪噪噪声功率可根据声功率可根据声功率可根据声功率可根据DSBDSB的推导直接得到，即的推导直接得到，即的推导直接得到，即的推导直接得到，即解调器的输入及输出信号功率中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1313of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication对于单边带解调器的

20、输入及输出信号功率：对于单边带解调器的输入及输出信号功率：对于单边带解调器的输入及输出信号功率：对于单边带解调器的输入及输出信号功率：这此时解调器输入信号：这此时解调器输入信号：这此时解调器输入信号：这此时解调器输入信号：输入信号平均功率输入信号平均功率输入信号平均功率输入信号平均功率 因因因因为为为为m(tm(t)与与与与 幅幅幅幅度度度度相相相相同同同同，两两两两者者者者具具具具有有有有相相相相同同同同的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率的平均功率，经推导可得到输入信号平均功率中国矿业大学通信研究所中国矿业

21、大学通信研究所1414of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication 于是，于是，于是，于是，单边带解调器的输入信噪比为单边带解调器的输入信噪比为单边带解调器的输入信噪比为单边带解调器的输入信噪比为输出信噪比：中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1515of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication求输出信噪比：求输出信噪比：与相干载波相乘后与相干载波相乘后与相干载波相乘后与相干载波相乘后低通输出sm(t)ni(t)mo(t)no(t)低通低通滤波器滤波器cos wct中国矿

22、业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1616of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication再经低通滤波可得解调器输出信号再经低通滤波可得解调器输出信号再经低通滤波可得解调器输出信号再经低通滤波可得解调器输出信号输出信噪比为输出信噪比为输出信噪比为输出信噪比为所以，输出信号平均功率所以，输出信号平均功率所以，输出信号平均功率所以，输出信号平均功率G中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1717of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication 因为，因为，因为，因为，单边带解调器的

23、输入信噪比为单边带解调器的输入信噪比为单边带解调器的输入信噪比为单边带解调器的输入信噪比为输出信噪比为输出信噪比为输出信噪比为输出信噪比为因而制度增益为因而制度增益为因而制度增益为因而制度增益为这这这这是是是是因因因因为为为为在在在在SSBSSB系系系系统统统统中中中中，信信信信号号号号和和和和噪噪噪噪声声声声有有有有相相相相同同同同表表表表示示示示形形形形式式式式，所所所所以以以以，相相相相干干干干解解解解调调调调过过过过程程程程中中中中，信信信信号号号号和和和和噪噪噪噪声声声声的的的的正交分量均被抑制掉，正交分量均被抑制掉，正交分量均被抑制掉，正交分量均被抑制掉，故信噪比没有改善。故信噪比

24、没有改善。故信噪比没有改善。故信噪比没有改善。VSB中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1818of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication3.VSB调制系统的性能调制系统的性能 VSBVSB调调调调制制制制系系系系统统统统的的的的抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能的的的的分分分分析析析析方方方方法法法法与与与与上上上上面面面面的的的的相相相相似似似似。但但但但是是是是，由由由由于于于于采采采采用用用用的的的的残残残残留留留留边边边边带带带带滤滤滤滤波波波波器器器器的的的的频频频频率率率率特特特特性性性性形形形形状状状状不

25、不不不同同同同，所所所所以以以以，抗抗抗抗噪噪噪噪声声声声性性性性能能能能的的的的计计计计算算算算是是是是比比比比较较较较复复复复杂杂杂杂的的的的。但但但但是是是是残残残残留留留留边边边边带带带带不不不不是是是是太太太太大大大大的的的的时时时时候候候候，近近近近似似似似认认认认为为为为与与与与SSBSSB调调调调制制制制系系系系统统统统的的的的抗抗抗抗噪声性能相同。噪声性能相同。噪声性能相同。噪声性能相同。调幅信号包络检波的抗噪声性能中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所1919of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication5.1.

26、3AMAM信号信号信号信号包络检波的抗噪声性能包络检波的抗噪声性能AMAM信号可采用相干解调和包络检波。信号可采用相干解调和包络检波。信号可采用相干解调和包络检波。信号可采用相干解调和包络检波。相相相相干干干干解解解解调调调调时时时时AMAM系系系系统统统统的的的的性性性性能能能能分分分分析析析析方方方方法法法法与与与与前前前前面面面面双边带（或单边带）的相同。双边带（或单边带）的相同。双边带（或单边带）的相同。双边带（或单边带）的相同。实实实实际际际际中中中中，AMAM信信信信号号号号常常常常用用用用简简简简单单单单的的的的包包包包络络络络检检检检波波波波法法法法解解解解调调调调，其其其其检

27、检检检波波波波输输输输出出出出正正正正比比比比于于于于输输输输入入入入信信信信号号号号的的的的包包包包络络络络变变变变化化化化。如如如如图所示：图所示：图所示：图所示：带通带通带通带通滤波器滤波器滤波器滤波器s smm(t t)s smm(t t)n n(t t)n ni i(t t)包络包络包络包络检波器检波器检波器检波器mmo o(t t)n no o(t t)输入的信号噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2020of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication显然，解调器输入的信号功率显然，解调器输入的信号功率显然，解调器

28、输入的信号功率显然，解调器输入的信号功率S Si i和噪声功率和噪声功率和噪声功率和噪声功率N Ni i为为为为输入噪声为输入噪声为输入噪声为输入噪声为输入信号为输入信号为输入信号为输入信号为所以所以所以所以输出的信号噪比带通带通带通带通滤波器滤波器滤波器滤波器s smm(t t)s smm(t t)n n(t t)n ni i(t t)包络包络包络包络检波器检波器检波器检波器mmo o(t t)n no o(t t)中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2121of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication解调器输入是信号加噪声的

29、混合波形，解调器输入是信号加噪声的混合波形，解调器输入是信号加噪声的混合波形，解调器输入是信号加噪声的混合波形，即即即即其中其中其中其中E(t)分析带通带通带通带通滤波器滤波器滤波器滤波器s smm(t t)s smm(t t)n n(t t)n ni i(t t)包络包络包络包络检波器检波器检波器检波器mmo o(t t)n no o(t t)中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2222of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication合成包络合成包络合成包络合成包络 理理理理想想想想包包包包络络络络检检检检波波波波器器器器的的的的

30、输输输输出出出出就就就就是是是是E(t)E(t)，由由由由上上上上式式式式可可可可知知知知，检检检检波波波波输输输输出出出出中中中中有有有有用用用用信信信信号号号号与与与与噪噪噪噪声声声声无无无无法法法法完完完完全全全全分分分分开开开开。因此，计算输出信噪比是件困难的事。因此，计算输出信噪比是件困难的事。因此，计算输出信噪比是件困难的事。因此，计算输出信噪比是件困难的事。我们来考虑两种特殊情况。我们来考虑两种特殊情况。我们来考虑两种特殊情况。我们来考虑两种特殊情况。1 1）大信噪比情况大信噪比情况大信噪比情况大信噪比情况 此时，此时，此时，此时，输入信号幅度远大于噪声幅度，输入信号幅度远大于噪

31、声幅度，输入信号幅度远大于噪声幅度，输入信号幅度远大于噪声幅度，即即即即中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2323of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication因而包络可简化为因而包络可简化为因而包络可简化为因而包络可简化为信噪比中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2424of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication 式式式式中中中中直直直直流流流流分分分分量量量量A A被被被被电电电电容容容容器器器器阻阻阻阻隔隔隔隔，有有有有用用用用信信信信号号号号与与与与噪噪

32、噪噪声声声声独独独独立立立立地地地地分分分分成成成成两两两两项项项项，因因因因而而而而可可可可分分分分别别别别计计计计算算算算出出出出输输输输出有用信号功率及噪声功率出有用信号功率及噪声功率出有用信号功率及噪声功率出有用信号功率及噪声功率输出信噪比输出信噪比输出信噪比输出信噪比信噪比增益 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2525of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication 显显显显然然然然，AMAM信信信信号号号号的的的的调调调调制制制制制制制制度度度度增增增增益益益益GGAMAM随随随随A A的的的的减减减减小小小小而而而

33、而增增增增加加加加。但但但但对对对对包包包包络络络络检检检检波波波波器器器器来来来来说说说说,为为为为了了了了不不不不发发发发生生生生过过过过调调调调制现象制现象制现象制现象,应有应有应有应有mm0 0|m(t)|m(t)|maxmax，所以所以所以所以GGAMAM总是小于总是小于总是小于总是小于1 1。100%100%调调调调制制制制(即即即即mm0 0=|m(t)|=|m(t)|maxmax)且且且且m(t)m(t)又又又又是是是是正正正正弦弦弦弦型型型型信信信信号时，号时，号时，号时，有有有有 这这这这是是是是AMAM系系系系统统统统的的的的最最最最大大大大信信信信噪噪噪噪比比比比增增增

34、增益益益益。这这这这说说说说明明明明解解解解调器对输入信噪比没有改善，调器对输入信噪比没有改善，调器对输入信噪比没有改善，调器对输入信噪比没有改善，而是恶化了。而是恶化了。而是恶化了。而是恶化了。可得信噪比增益可得信噪比增益小信噪比时 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2626of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication2 2 2 2）小信噪比情况小信噪比情况小信噪比情况小信噪比情况小信噪比指的是噪声幅度远大于信号幅度时小信噪比指的是噪声幅度远大于信号幅度时小信噪比指的是噪声幅度远大于信号幅度时小信噪比指的是噪声幅度远大于信号

35、幅度时其中其中其中其中R(t)R(t)及及及及(t)(t)代表噪声代表噪声代表噪声代表噪声n ni i(t(t)的包络及相位的包络及相位的包络及相位的包络及相位 这这这这时时时时，E(tE(t)中中中中没没没没有有有有单单单单独独独独的的的的信信信信号号号号项项项项，只只只只有有有有受受受受到到到到cos(tcos(t)调调调调制制制制的的的的m(t)cos(tm(t)cos(t)项项项项。由由由由于于于于cos(tcos(t)是是是是一一一一个个个个随随随随机机机机噪噪噪噪声声声声，因因因因而而而而，有有有有用用用用信信信信号号号号m(tm(t)被被被被噪噪噪噪声声声声扰扰扰扰乱乱乱乱，致致

36、致致使使使使m(t)cos(tm(t)cos(t)也只能看作是噪声。也只能看作是噪声。也只能看作是噪声。也只能看作是噪声。输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比比比比急急急急剧剧剧剧下下下下降降降降，这这这这种种种种现现现现象象象象称称称称为为为为解解解解调调调调器器器器的的的的门门门门限限限限效效效效应应应应。开开开开始始始始出出出出现现现现门门门门限限限限效效效效应应应应的的的的输输输输入入入入信信信信噪噪噪噪比比比比称为称为称为称为门限值门限值门限值门限值。原因中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2727of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationco

37、mmunication这这这这种种种种门门门门限限限限效效效效应应应应是是是是由由由由包包包包络络络络检检检检波波波波器器器器的的的的非非非非线线线线性性性性解解解解调作用所引起的调作用所引起的调作用所引起的调作用所引起的。用用用用相相相相干干干干解解解解调调调调的的的的方方方方法法法法解解解解调调调调各各各各种种种种线线线线性性性性调调调调制制制制信信信信号号号号时时时时不不不不存存存存在在在在门门门门限限限限效效效效应应应应。原原原原因因因因是是是是信信信信号号号号与与与与噪噪噪噪声声声声可可可可分分分分别别别别进进进进行行行行解解解解调调调调，解解解解调调调调器器器器输输输输出出出出端端

38、端端总总总总是是是是单单单单独独独独存存存存在在在在有有有有用信号项。用信号项。用信号项。用信号项。结结论论：大大大大信信信信噪噪噪噪比比比比时时时时，AMAM信信信信号号号号包包包包络络络络检检检检波波波波器器器器的的的的性性性性能能能能几几几几乎乎乎乎与与与与相相相相干干干干解解解解调调调调法法法法相相相相同同同同；但但但但随随随随着着着着信信信信噪噪噪噪比比比比的的的的减减减减小小小小，包包包包络络络络检检检检波波波波器器器器将将将将在在在在一一一一个个个个特特特特定定定定输输输输入入入入信信信信噪噪噪噪比比比比值值值值上上上上出出出出现现现现门门门门限限限限效效效效应应应应，解解解解调

39、调调调器器器器的的的的输输输输出出出出信信信信噪噪噪噪比将急剧恶化。比将急剧恶化。比将急剧恶化。比将急剧恶化。例题中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2828of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication例例例例5-15-1：对对对对单单单单频频频频调调调调制制制制的的的的常常常常规规规规调调调调幅幅幅幅信信信信号号号号进进进进行行行行包包包包络络络络检检检检波波波波，设设设设每每每每个个个个边边边边带带带带的的的的功功功功率率率率为为为为10mW10mW，载载载载波波波波功功功功率率率率100mW100mW，接接接接收收收收机机

40、机机带带带带通通通通滤滤滤滤波波波波器的带宽为器的带宽为器的带宽为器的带宽为10kHz10kHz，信道噪声单边功率谱密度为，信道噪声单边功率谱密度为，信道噪声单边功率谱密度为，信道噪声单边功率谱密度为 求解调输出信噪比；求解调输出信噪比；求解调输出信噪比；求解调输出信噪比；如如如如果果果果改改改改为为为为抑抑抑抑制制制制载载载载波波波波双双双双边边边边带带带带信信信信号号号号，其其其其性性性性能能能能优优优优于于于于常常常常规规规规调幅多少分贝？调幅多少分贝？调幅多少分贝？调幅多少分贝？解：解：解：解：常规调幅信号常规调幅信号常规调幅信号常规调幅信号输出噪声功率输出噪声功率输出噪声功率输出噪声

41、功率 据分析，据分析，据分析，据分析，AMAM已调信号的边带功率为已调信号的边带功率为已调信号的边带功率为已调信号的边带功率为输出信噪比输出信噪比输出信噪比输出信噪比 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所2929of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication（2 2）抑制载波双边带信号）抑制载波双边带信号）抑制载波双边带信号）抑制载波双边带信号 功率与常规调幅信号功率相同，即功率与常规调幅信号功率相同，即功率与常规调幅信号功率相同，即功率与常规调幅信号功率相同，即 输入噪声功率输入噪声功率输入噪声功率输入噪声功率 双边带信号的输入

42、信噪比双边带信号的输入信噪比双边带信号的输入信噪比双边带信号的输入信噪比 双边带信号的输出信噪比双边带信号的输出信噪比双边带信号的输出信噪比双边带信号的输出信噪比 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3030of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication5.1.42ASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能 设设设设传传传传输输输输后后后后只只只只有有有有固固固固定定定定衰衰衰衰耗耗耗耗，则则则则在在在在每每每每一一一一码码码码元元元元的的的的持持持持续时间，解调器的输入波形为续时间，解调器的输入波形为续时间，解调器的输入波形为续时间

43、，解调器的输入波形为 在在在在一一一一个个个个码码码码元元元元的的的的持持持持续续续续时时时时间间间间(0,T(0,Ts s)内内内内，发发发发送送送送端端端端输输输输出出出出的波形可表示为的波形可表示为的波形可表示为的波形可表示为tt通常可用包络检波法或同步检测法进行解调。通常可用包络检波法或同步检测法进行解调。通常可用包络检波法或同步检测法进行解调。通常可用包络检波法或同步检测法进行解调。误判误判中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3131of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication误误判判若发若发“1”，但样值，但样值，则

44、误判为，则误判为“0”码。码。若发若发“0”，但样值，但样值，则误判为，则误判为“1”码；码；2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能若的样值若的样值，则判为，则判为“1”码；码；若若，则判为，则判为“0”码。码。判判决决“y(t)瞬瞬时时值值的的大大小小决决定定判判决决输输出出！”包络解调包络解调中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3232of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication1包络检波法的系统性能包络检波法的系统性能在在(0，Ts)内，解调器输出为内，解调器

45、输出为包络包络 误判误判包包络络分分布布中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3333of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能当当当当发发发发送送送送码码码码元元元元为为为为“1”“1”，错错错错误误误误接接接接收收收收为为为为“0”“0”的的的的概率概率概率概率Pe0Pe0中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3434of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication

46、2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能总误码率总误码率 当当当当发发发发送送送送码码码码元元元元为为为为“0”“0”时时时时，错错错错误误误误接接接接收收收收为为为为“1”“1”的的的的概率概率概率概率系统误码率取决于系统输入信噪比和门限值。系统误码率取决于系统输入信噪比和门限值。系统误码率取决于系统输入信噪比和门限值。系统误码率取决于系统输入信噪比和门限值。中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3535of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication在大信噪比的情况下在

47、大信噪比的情况下得到最佳门限得到最佳门限则当则当则当则当0 0、1 1独立等概时，总误码率独立等概时，总误码率独立等概时，总误码率独立等概时，总误码率 系统误码率取决于系统误码率取决于系统误码率取决于系统误码率取决于门限值门限值门限值门限值V Vd d，令，令，令，令 2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能同步解调同步解调可得可得可得可得2ASK2ASK包络解调时的误码率为包络解调时的误码率为包络解调时的误码率为包络解调时的误码率为 中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3636of42of42通信原理通信原理通信原理通信原

48、理 communicationcommunication2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能接收接收波形波形输出波形为输出波形为输出波形为输出波形为1同步检测法的系统性能同步检测法的系统性能LPFLPF判决判决判决判决概率密度概率密度中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3737of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能由由于于nc(t)是是高高斯斯过过程程，因因

49、此此其其瞬瞬时时值值的的一一维维概率密度为概率密度为0a误码率的几何表示误码率的几何表示若令判决门限为若令判决门限为若令判决门限为若令判决门限为V Vd d则可求得将则可求得将则可求得将则可求得将”1”1”误判为误判为误判为误判为”0”0”的概率的概率的概率的概率及将及将及将及将”0”0”判决为判决为判决为判决为”1”1”的概率的概率的概率的概率分别为分别为分别为分别为中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3838of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication误码率的几何表示误码率的几何表示误码率的几何表示误码率的几何表示2 2 2

50、 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能总误码率总误码率0a中国矿业大学通信研究所中国矿业大学通信研究所3939of42of42通信原理通信原理通信原理通信原理 communicationcommunication误码率与判决门限误码率与判决门限误码率与判决门限误码率与判决门限V Vd d有关。令有关。令有关。令有关。令设设设设0 0，1 1独立等概，则系统总误码率独立等概，则系统总误码率独立等概，则系统总误码率独立等概，则系统总误码率，2 2 2 2ASKASKASKASK系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能与包