線性調(diào)制系統(tǒng)的抗操聲性能

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1、線性調(diào)制系統(tǒng)的抗操聲性能

2、第1任何通信系統(tǒng)都避免不了噪聲的影響,從第2章的有關(guān)信道和噪聲的內(nèi)容可知，通信系統(tǒng)是把信道加性噪聲中的起伏噪聲作為研究對(duì)象的,而起伏噪聲又可視為高斯白噪聲。因此，本節(jié)將要研究信道存在加性高斯白噪聲時(shí)各種線性系統(tǒng)的抗噪聲性能。3.2.1通信系統(tǒng)抗噪聲性能分析模型由于加性噪聲只對(duì)已調(diào)信號(hào)的接收產(chǎn)生影響，因而調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能可用解調(diào)器的抗噪聲性能來(lái)衡量。分析解調(diào)器抗噪性能的模型如圖3-17所示。500)this.style.ouseg(this)">圖3-17分析解調(diào)器抗噪聲性能的模型圖中，500)thi

3、s.style.ouseg(this)">為已調(diào)信號(hào)；500)this.style.ouseg(this)">為傳輸過(guò)程中疊加的高斯白噪聲。帶通濾波器的作用是濾除已調(diào)信號(hào)頻帶以外的噪聲。因此，經(jīng)過(guò)帶通濾波器后，到達(dá)解調(diào)器輸入端的信號(hào)仍為500)this.style.ouseg(this)">，而噪聲變?yōu)檎瓗Ц咚乖肼?00)this.style.ouseg(this)">。解調(diào)器可以是相干解調(diào)器或包絡(luò)檢波器，其輸出的有用信號(hào)為500)this.style.ouseg(this)">，噪聲為500)this.style.ouseg(

4、this)">。上面，之所以稱500)this.style.ouseg(this)">為窄帶高斯噪聲，是因?yàn)樗怯善椒€(wěn)高斯白噪聲通過(guò)帶通濾波器而得到的，而在通信系統(tǒng)中，帶通濾波器的帶寬一般遠(yuǎn)小于其中心頻率500)this.style.ouseg(this)">，為窄帶濾波器，故根據(jù)第2章的討論可知，500)this.style.ouseg(this)">為窄帶高斯噪聲。500)this.style.ouseg(this)">可表示為500)this.style.ouseg(this)">（3-22）　　其中，窄帶高斯噪聲500)

5、this.style.ouseg(this)">的同相分量500)this.style.ouseg(this)">和正交分量500)this.style.ouseg(this)">都是高斯變量，它們的均值和方差（平均功率）都與500)this.style.ouseg(this)">的相同，即500)this.style.ouseg(this)">（3-24）500)this.style.ouseg(this)">　?。?-25）500)this.style.ouseg(this)">為解調(diào)器的輸入噪聲功率。若高斯白噪聲的雙邊功率

6、譜密度為500)this.style.ouseg(this)">，帶通濾波器的傳輸特性是高度為1、單邊帶寬為500)this.style.ouseg(this)">理想矩形函數(shù)(如圖3-18)，則有500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">　?。?-26）為了使已調(diào)信號(hào)無(wú)失真地進(jìn)入解調(diào)器，同時(shí)又最大限度地抑制噪聲，帶寬500)this.style.ouseg(this)">應(yīng)等于已調(diào)信號(hào)的帶寬。在模擬通信系統(tǒng)中，常用解調(diào)器輸出信噪比來(lái)衡量通信質(zhì)量的好壞。輸出信

7、噪比定義為500)this.style.ouseg(this)">　　　（3-27）只要解調(diào)器輸出端有用信號(hào)能與噪聲分開，則輸出信噪比就能確定。輸出信噪比與調(diào)制方式有關(guān)，也與解調(diào)方式有關(guān)。因此在已調(diào)信號(hào)平均功率相同，而且信道噪聲功率譜密度也相同的條件下，輸出信噪比反映了系統(tǒng)的抗噪聲性能。人們還常用信噪比增益500)this.style.ouseg(this)">作為不同調(diào)制方式下解調(diào)器抗噪性能的度量。信噪比增益定義為500)this.style.ouseg(this)">?。?-28）信噪比增益也稱為調(diào)制制度增益。其中，500)

8、this.style.ouseg(this)">為輸入信噪比，定義為500)this.style.ouseg(this)">（3-29）顯然，信噪比增益越高，則解調(diào)器的抗噪聲性能越好。下面我們?cè)诮o定的500)this.style.ouseg(this)">及500)this.style.ouseg(this)">的情況下，推導(dǎo)出各種解調(diào)器的輸入和輸出信噪比，并在此基礎(chǔ)上對(duì)各種調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能做出評(píng)價(jià)。3.2.2線性調(diào)制相干解調(diào)的抗噪聲性能線性調(diào)制相干解調(diào)時(shí)接收系統(tǒng)的一般模型如圖3-19所示。此時(shí)，圖3-19中的解調(diào)器為同步解

9、調(diào)器，由相乘器和LPF構(gòu)成。相干解調(diào)屬于線性解調(diào)，故在解調(diào)過(guò)程中，輸入信號(hào)及噪聲可分開單獨(dú)解調(diào)。相干解調(diào)適用于所有線性調(diào)制（DSB、SSB、VSB、AM）信號(hào)的解調(diào)。500)this.style.ouseg(this)">圖3-19線性調(diào)制相干解調(diào)的抗噪性能分析