通信原理CH模擬角調(diào)制學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1通信原理通信原理(yunl)CH模擬角調(diào)制模擬角調(diào)制第一頁(yè)，共78頁(yè)。第1頁(yè)/共78頁(yè)第二頁(yè)，共78頁(yè)。第2頁(yè)/共78頁(yè)第三頁(yè)，共78頁(yè)。載波載波(zib)信信號(hào)：號(hào)：)cos()(cos)(cctAtAtc頻率調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)制相位調(diào)制第3頁(yè)/共78頁(yè)第四頁(yè)，共78頁(yè)。n上式表示，在相位調(diào)制中瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)的導(dǎo)函數(shù)線性地變化。)()(00tfKttPM)(cos)(00tfKtAtSPMPM)(t)0tfdtdKPMi（第4頁(yè)/共78頁(yè)第五頁(yè)，共78頁(yè)。)()(0tfKtFMi000)()()(dttfKtdtttFMi)(cos)(00dttfKtAtSFMFM第5頁(yè)/共78

2、頁(yè)第六頁(yè)，共78頁(yè)。( )PMKf t PMK：相移常數(shù)( )( )PMootKf t為起始相位( )cos( )PMcPMStAw tKf t第6頁(yè)/共78頁(yè)第七頁(yè)，共78頁(yè)。( )FMwKf tFMK：頻移常數(shù)( )( )( )FMcdtw tKf twdt( )( )cFMtwdtw tKf t dt( )cos( )FMcFMStAw tKf t dt第7頁(yè)/共78頁(yè)第八頁(yè)，共78頁(yè)。如果將調(diào)制信號(hào)先積分，而后進(jìn)行調(diào)相，則得到的是調(diào)頻波，這種方式叫間接(jin ji)調(diào)頻；同樣，如果將調(diào)制信號(hào)先微分，而后進(jìn)行調(diào)頻，則得到的是調(diào)相波，這種方式叫間接(jin ji)調(diào)相。d()dtm(t)

3、gFMsPM(t)(b)PMsPM(t)m(t)(a) ()d tm(t)gPMsFM(t)(b)FMsFM(t)m(t)(a)第8頁(yè)/共78頁(yè)第九頁(yè)，共78頁(yè)。tAtfmmcos)(tMtAtAKtAtSmPcmmPMcPMcoscoscoscos)( 其中，其中， 叫調(diào)相指數(shù)，代表叫調(diào)相指數(shù)，代表(dibio)調(diào)相波的最大調(diào)相波的最大相位偏移相位偏移mPMPAKMmPMpmPMAKtfKmaxmax)()(第9頁(yè)/共78頁(yè)第十頁(yè)，共78頁(yè)。tMtAtAKtAdAKtAtSmfcmmmFMcmmFMtcFMsincossincoscoscos)(其中其中(qzhng)， 叫調(diào)頻指數(shù)，代表調(diào)頻

4、波的最大相叫調(diào)頻指數(shù)，代表調(diào)頻波的最大相位偏移位偏移FMmmFMfAKM調(diào)頻調(diào)頻(dio pn)波最大頻率偏移：波最大頻率偏移：mFMFMAKtfKmaxmax)(則則 （最大頻偏最大頻偏與與調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)角頻率之比）角頻率之比）mfMmax第10頁(yè)/共78頁(yè)第十一頁(yè)，共78頁(yè)。mfMmaxmaxmPMpAKM當(dāng)當(dāng) Am一定，一定， m由小增大時(shí)：由小增大時(shí)： FM 中的中的 max不變，而不變，而 Mf 則成反比地減小。則成反比地減小。 PM 中的中的 Mp 不變，而不變，而 max 呈正比呈正比(zhngb)地增加。地增加。mpMmaxFMPM第11頁(yè)/共78頁(yè)第十二頁(yè)，共78頁(yè)。調(diào)頻波

5、和調(diào)相波的主要參數(shù)調(diào)頻波和調(diào)相波的主要參數(shù) 頻率調(diào)制頻率調(diào)制 相位調(diào)制相位調(diào)制 已調(diào)信號(hào)已調(diào)信號(hào) S( )Acos( )FMFtt S( )Acos( )PMptt 瞬時(shí)角頻率瞬時(shí)角頻率 0( )( )FFMtKf t 0( )( )/pPMtKdf tdt 瞬時(shí)瞬時(shí)相位相位偏移偏移 0( )( )tFMFMtKfd ( )( )PMPMtKf t 瞬時(shí)相位瞬時(shí)相位 M0 0( )( )tFcFMttKfd PM0( )( )cPMttKf t 最大最大頻率偏移頻率偏移 max( )FMKf tmax max( )PMdf tKdtmax 最大最大相位偏移相位偏移 0max( )tFMKfdm

6、ax max( )PMKf tmax 調(diào)制指數(shù)調(diào)制指數(shù) （單音調(diào)制）（單音調(diào)制） fMmaxm pPMmMKA 第12頁(yè)/共78頁(yè)第十三頁(yè)，共78頁(yè)。nmmFfAKmnmcmcfnFMnn)m(JA)(S第13頁(yè)/共78頁(yè)第十四頁(yè)，共78頁(yè)。第14頁(yè)/共78頁(yè)第十五頁(yè)，共78頁(yè)。 (1) (1)單音調(diào)頻信號(hào)的頻譜由載波分單音調(diào)頻信號(hào)的頻譜由載波分量和無(wú)數(shù)量和無(wú)數(shù)(wsh)(wsh)對(duì)邊頻分量所組成對(duì)邊頻分量所組成( (已已不是調(diào)制信號(hào)頻譜的不失真搬移不是調(diào)制信號(hào)頻譜的不失真搬移) )。其。其中，中，n n 為奇數(shù)的上、下邊帶分量的振幅為奇數(shù)的上、下邊帶分量的振幅相等，極性相反；而相等，極性相反

7、；而 n n 為偶數(shù)的上、為偶數(shù)的上、下邊頻分量的振幅相等，極性相同。下邊頻分量的振幅相等，極性相同。 (2) (2)載波和各邊頻分量的振幅均隨載波和各邊頻分量的振幅均隨 Mf Mf 而變化。當(dāng)而變化。當(dāng) Mf = 2.40 Mf = 2.40，5.525.52，8.658.65時(shí)，載波分量振幅等于零；而當(dāng)時(shí)，載波分量振幅等于零；而當(dāng) Mf Mf 為某些其它特定值時(shí)，又可使某些為某些其它特定值時(shí)，又可使某些邊頻分量振幅等于零。邊頻分量振幅等于零。第15頁(yè)/共78頁(yè)第十六頁(yè)，共78頁(yè)。 調(diào)角調(diào)角(dio jio)信號(hào)的頻帶寬度信號(hào)的頻帶寬度1、一個(gè)調(diào)角信號(hào)除了載波頻率、一個(gè)調(diào)角信號(hào)除了載波頻率

8、以外，還包含無(wú)窮多以外，還包含無(wú)窮多的邊頻，相鄰邊頻之間的頻率間隔仍是的邊頻，相鄰邊頻之間的頻率間隔仍是 。第。第n條譜線條譜線與載頻之差為與載頻之差為 ?？梢?jiàn)，其?？梢?jiàn)，其頻譜無(wú)限寬頻譜無(wú)限寬！ 2、每一個(gè)分量的幅度等于、每一個(gè)分量的幅度等于AmJn(mf)，而，而Jn(mf)由貝塞爾由貝塞爾函數(shù)決定。函數(shù)決定。 3、貝塞爾函數(shù)的特點(diǎn)：當(dāng)階數(shù)、貝塞爾函數(shù)的特點(diǎn)：當(dāng)階數(shù)nmf +1時(shí)，時(shí)，Jn(mf)的數(shù)值的數(shù)值隨著隨著n的增加而迅速減小。實(shí)際上可認(rèn)為的增加而迅速減小。實(shí)際上可認(rèn)為n= mf +1，即高，即高低邊頻的總數(shù)為低邊頻的總數(shù)為2n=2 (mf +1)，則調(diào)頻波的頻譜有效寬，則調(diào)頻波的

9、頻譜有效寬度為度為2 (mf +1) m ，即頻帶寬度：，即頻帶寬度： BFM= 2 (mf +1) m 卡森公式卡森公式c m mn 第16頁(yè)/共78頁(yè)第十七頁(yè)，共78頁(yè)。mFJ0J1J2J3J4J5J6J7J8J9J10J11J12J13J140.0010.250.980.120.500.940.240.031.000.770.440.110.021.500.510.560.230.060.012.000.220.580.350.130.032.400.000.520.430.200.060.022.50-.050.500.450.220.070.020.013.00-.260.340.4

10、90.310.130.040.014.00-.40-.070.360.430.280.130.050.025.00-.18-.330.050.360.390.260.130.050.025.450.00-.34-.120.260.400.320.190.090.030.016.000.15-.28-.240.110.360.360.250.130.060.027.000.300.00-.30-.170.160.350.340.230.130.060.028.000.170.23-.11-.29-.100.190.340.320.220.130.060.038.650.000.270.06-.2

11、4-.230.030.260.340.280.180.100.050.029.00-.090.250.14-.18-.27-.060.200.330.310.210.120.060.030.0110.0-.250.050.250.06-.22-.23-.010.220.320.290.210.120.060.030.01對(duì)于某一固定(gdng)的 ，有如下近似關(guān)系：Fm10)(FFnmnmJ忽略(hl)了小于 0.1的分量。注意：載頻注意：載頻(zi pn)分量有可能小于旁頻分分量有可能小于旁頻分量。量。第17頁(yè)/共78頁(yè)第十八頁(yè)，共78頁(yè)。 由于調(diào)頻和調(diào)相的幅度不變，則調(diào)角波在調(diào)制后由于調(diào)頻

12、和調(diào)相的幅度不變，則調(diào)角波在調(diào)制后總功率不變，只是將原來(lái)載波功率中的一部分轉(zhuǎn)入邊總功率不變，只是將原來(lái)載波功率中的一部分轉(zhuǎn)入邊頻中。載波成分的系數(shù)頻中。載波成分的系數(shù)Jo(mf)小于小于1，表示載波功率，表示載波功率減少減少(jinsho)了。因此調(diào)制過(guò)程不需要外界供給邊了。因此調(diào)制過(guò)程不需要外界供給邊頻功率，只是高頻信號(hào)本身載頻功率與邊頻功率的重頻功率，只是高頻信號(hào)本身載頻功率與邊頻功率的重新分配。新分配。mf =1: 寬帶調(diào)頻（無(wú)窮級(jí)貝塞爾函數(shù)）寬帶調(diào)頻（無(wú)窮級(jí)貝塞爾函數(shù)） BFM= 2 (mf +1)fm =2(fmax+fm)mf 1: BFM= 2fmax調(diào)相信號(hào)(xnho)同理第1

13、8頁(yè)/共78頁(yè)第十九頁(yè)，共78頁(yè)。fcfc+fmfc+2fmf第19頁(yè)/共78頁(yè)第二十頁(yè)，共78頁(yè)。重要結(jié)論：重要結(jié)論： 從所占頻帶的利用率來(lái)講，調(diào)相波不如調(diào)頻波好。因?yàn)閷?shí)際的調(diào)制信號(hào)包含有許多的頻率成份，調(diào)相波所占的頻帶變化就很大，而載頻的選取和對(duì)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)通頻帶的要求又是根據(jù)頻帶最寬的情況而定，這對(duì)于調(diào)制頻率低的情況，顯然從所占頻帶的利用率來(lái)講，調(diào)相波不如調(diào)頻波好。因?yàn)閷?shí)際的調(diào)制信號(hào)包含有許多的頻率成份，調(diào)相波所占的頻帶變化就很大，而載頻的選取和對(duì)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)通頻帶的要求又是根據(jù)頻帶最寬的情況而定，這對(duì)于調(diào)制頻率低的情況，顯然(xinrn)不經(jīng)濟(jì)。因此，不經(jīng)濟(jì)。因此，PM一般只作為產(chǎn)

14、生一般只作為產(chǎn)生FM的一種間接手段。的一種間接手段。(將基帶信號(hào)積分再進(jìn)行將基帶信號(hào)積分再進(jìn)行PM調(diào)制調(diào)制)第20頁(yè)/共78頁(yè)第二十一頁(yè)，共78頁(yè)。第21頁(yè)/共78頁(yè)第二十二頁(yè)，共78頁(yè)。n(3)當(dāng)調(diào)制(tiozh)信號(hào)頻率fm 加倍時(shí)，fm =20KHznMf=2(fm+fmax)=2(20KHz+10KHz)=60KHzn(4)峰值頻偏減為1KHz，fmax=1KHzn (1) BFM=22KHz (2) BFM=24KHz (3) BFM=42KHz第22頁(yè)/共78頁(yè)第二十三頁(yè)，共78頁(yè)。求調(diào)制信號(hào)波，且）若它是（求調(diào)制信號(hào)波，且）若它是（已知某調(diào)角波表達(dá)式)(,/4PM2);(,/20

15、00FM1(V) 102cos10102cos10)(PMFM36tmVradKtmVHzKtttSmsradMKHzfsradradMMHzfsradVAmmmcc/102102101 ,/10210 ,101 ,/1021043max3max6第23頁(yè)/共78頁(yè)第二十四頁(yè)，共78頁(yè)。)(102sin(5)(.)102sin()(,)102cos()()(54000102K )/(4000/2000K )/(K),(/K) 1 (3334maxVttmttttVAVsradVHzVsradtmFMFMmFMFMFM形式具有故形式具有單位為因而定義為波中，在第24頁(yè)/共78頁(yè)第二十五頁(yè)，共78

16、頁(yè)。)(102cos(5 . 2)()(5 . 2410K )2(3VttmVMAPMm第25頁(yè)/共78頁(yè)第二十六頁(yè)，共78頁(yè)。max6|窄帶調(diào)制條件：最大瞬時(shí)相移：寬帶調(diào)制)(sinsin)(coscos)(cos)(dttfKtwAdttfKtwAdttfKtwAtSFMcFMcFMcFM展開(kāi) 同相分量同相分量正交分量正交分量第26頁(yè)/共78頁(yè)第二十七頁(yè)，共78頁(yè)。窄帶(zhi di)調(diào)頻n前提條件n時(shí)域表達(dá)式max6|( )|FMKf t dt同相分量(fn ling)正交分量(fn ling)窄帶近似1dttfKFM)( )cos( ) sinNBFMcFMcStAw tAKf t d

17、tw t第27頁(yè)/共78頁(yè)第二十八頁(yè)，共78頁(yè)。( )cos( ) sinNBFMcFMcStAw tAKf t dtw t)()(21)()()()()(2)()()()()(21sin)(0)( )()()(sin)()(cos)(ccccAMccccFMccNBFMcccccjFccccccFFASFFAKASFFtdttftfdttfjtt）的均值為（設(shè)第28頁(yè)/共78頁(yè)第二十九頁(yè)，共78頁(yè)。ttfAKtAtScPMcNBPMsin)(cos)(|Kpmf(t)|/6第29頁(yè)/共78頁(yè)第三十頁(yè)，共78頁(yè)。第30頁(yè)/共78頁(yè)第三十一頁(yè)，共78頁(yè)。電路簡(jiǎn)單，性能良好(lingho)，頻偏較

18、大，問(wèn)題：載頻fc發(fā)生飄移，需附加穩(wěn)頻電路 VCO一般為L(zhǎng)C、RC振蕩器m(t)VCOdt) t (mKtcosAFc第31頁(yè)/共78頁(yè)第三十二頁(yè)，共78頁(yè)。tdttfKttScFcNBFMsin)(cos)(第32頁(yè)/共78頁(yè)第三十三頁(yè)，共78頁(yè)。濾除直流成分后可得到一個(gè)新的調(diào)頻信號(hào)， 其載頻和相位偏移均增為2倍，由于相位偏移增為2倍，因而調(diào)頻指數(shù)(zhsh)也必然增為2倍。同理，經(jīng)n次倍頻后可以使調(diào)頻信號(hào)的載頻和調(diào)頻指數(shù)(zhsh)增為n倍。 )()(2tastsio倍頻器可以用非線性器件實(shí)現(xiàn)(shxin)，然后用帶通濾波器濾去不需要的頻率分量。平方(pngfng)律)(cos)(ttAt

19、sci若)(22cos121)(2ttaAtsco則第33頁(yè)/共78頁(yè)第三十四頁(yè)，共78頁(yè)。tdttfAKtAtScFMcNBFMsin)(cos)(1)(cos)()(sin)(sinsin)(coscos)(dttfKdttfKdttfKdttfKtAtfKtAtSFMFMFMFMcFMcFM( )6FK m t dt當(dāng)ttcosAtScm）（）（dttfKtFM)()(第34頁(yè)/共78頁(yè)第三十五頁(yè)，共78頁(yè)。)()(2)()()()()(21sin)(0)( )()()(sin)()(cos)(ccccFMccNBFMcccccjFccccccFFAKASFFtdttftfdttfjtt

20、）的均值為（設(shè)tdttfAKtAtScFMcNBFMsin)(cos)(第35頁(yè)/共78頁(yè)第三十六頁(yè)，共78頁(yè)。)()(2)()()(ccccFMccNBFMFFAKAS)()(21)()()(0ccccAMFFAS w SNBFM (w) -wc wc 兩者都含有一個(gè)載波和位于 處的兩個(gè)邊帶，所以它們的帶寬相同( )。不同的是，NBFM的兩個(gè)邊頻分別乘了因式 和 ，頻率加權(quán)的結(jié)果引起調(diào)制信號(hào)頻譜的失真。另外，有一邊頻和AM反相。 cHfB2)/(1c)/(1c第36頁(yè)/共78頁(yè)第三十七頁(yè)，共78頁(yè)。則NBFM信號(hào)(xnho)為下面(xi mian)以單音調(diào)制為例。 設(shè)調(diào)制信號(hào)ttKAtttK

21、AttfKttsmcmcmFMmccmmFMmcctFMcNBFM)cos()cos(2cossinsincossind)(cos)(tAtfmmcos)(第37頁(yè)/共78頁(yè)第三十八頁(yè)，共78頁(yè)。AM信號(hào)(xnho)為ttAtttAtttAtsmcmcmccmmccmmAM)cos()cos(2coscoscoscoscoscos1)(在AM中，兩個(gè)邊頻的合成矢量與載波同相，只發(fā)生幅度變化；而在NBFM中，由于下邊頻為負(fù)，兩個(gè)邊頻的合成矢量與載波則是正交相加，因而NBFM存在相位變化， 當(dāng)最大相位偏移遠(yuǎn)小于/6時(shí)， 幅度基本(jbn)不變。這正是兩者的本質(zhì)區(qū)別。第38頁(yè)/共78頁(yè)第三十九頁(yè)，共

22、78頁(yè)。sAM()OmmF()OcmccmcmccmsNBFM()Ocmccmcmccm第39頁(yè)/共78頁(yè)第四十頁(yè)，共78頁(yè)。矢量圖分析(fnx)n常規(guī)(chnggu)調(diào)幅n窄帶調(diào)頻 wc Am/2 -wm wm 2A2A2A2mmA最?。鹤畲螅?wc Am/2 -wm wm 主要表現(xiàn)在相位的變化幅度有變化第40頁(yè)/共78頁(yè)第四十一頁(yè)，共78頁(yè)。( )cos( )cos( )sincosNBPMcPMcPMcStAt Kf tAt AKf tt)()(2)()()(ccPMccNBPMFFjAKAS第41頁(yè)/共78頁(yè)第四十二頁(yè)，共78頁(yè)。第42頁(yè)/共78頁(yè)第四十三頁(yè)，共78頁(yè)。微分微分(wi

23、fn)包絡(luò)檢波包絡(luò)檢波LPF信號(hào)信號(hào)(xnho)tfcFMfKtAtsd)(cos)(tfcfcdfKttfKAtsd)(sin)()()()(tmKKtmfdo第43頁(yè)/共78頁(yè)第四十四頁(yè)，共78頁(yè)。)()()()()(cos)()(cos)(tfKKtudttuKdttfKffdttuKtUtudttfKtAtuVFMccvFMHncvcooFMci時(shí)，當(dāng)鎖相后第44頁(yè)/共78頁(yè)第四十五頁(yè)，共78頁(yè)。ttccsin)(tdfKAtAtsctcNBFMsin)(cos)(FMdfKAtstd)(2)(FM)(2)(FMtfKAtSo第45頁(yè)/共78頁(yè)第四十六頁(yè)，共78頁(yè)。調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)有相干

24、解調(diào)和非相干解調(diào)兩種。相干解調(diào)僅適用于窄帶調(diào)頻信號(hào)，且需同步信號(hào)； 而非相干解調(diào)適用于窄帶和寬帶調(diào)頻信號(hào)，而且不需同步信號(hào)，因而是FM系統(tǒng)(xtng)的主要解調(diào)方式。sFM(t)帶通n(t)si(t)鑒頻ni(t)低通mo(t)解調(diào)器no(t)限幅第46頁(yè)/共78頁(yè)第四十七頁(yè)，共78頁(yè)。2222iiioFMioFMASSANn BNn B tFMcFMdfKtttAtS)(cos)(，)(cos)()(tttVtnci第47頁(yè)/共78頁(yè)第四十八頁(yè)，共78頁(yè)。 )(cos)()(cos)()(tttVttAtntSScciFMit )(costttVc )(?t 第48頁(yè)/共78頁(yè)第四十九頁(yè)，共

25、78頁(yè)。 信號(hào)矢量信號(hào)矢量11cos)(cos attAc矢量矢量(shling)合成圖合成圖a a2 2a a1 1a a 1 1C CB B任意參考基線任意參考基線O O 2 2 2 2- - 1 1 - - 1 1a a2 2噪噪聲聲矢矢量量22cos)(cos)( atttVc 合合成成波波矢矢量量 coscoscos221aaa ?1 第49頁(yè)/共78頁(yè)第五十頁(yè)，共78頁(yè)。)t () t (cos) t (VA)t () t (sin) t (Varctan) t (t) t (tcc )()(sin)()()(ttAtVtt dttdnAdttddttdtVdo)(21)(21)(

26、21)( tV0dttd)(21 鑒頻鑒頻特性特性 )()(sin)()(21,)(tttVtAddndttdntn其中 2224tfKSFo tfKtFM21S0第50頁(yè)/共78頁(yè)第五十一頁(yè)，共78頁(yè)。)()(sin)()(tttVtdn )(sin)()(tttVtcin FMidBntntn022 2,0FMsfnfPB mmmffAndffPAN233002201241 2,202204FMBffnPfPHfs f f m -f m 2FMB 2FMB 第51頁(yè)/共78頁(yè)第五十二頁(yè)，共78頁(yè)。 )42( 302023022200mFMiimFfnABnANSntfKANS cos 2

27、| )(|)(M3 2| )(|)(M3)()| )(|3( 4)(38)(3022max22022max2202222maxmax02222232022222tAtfiffBBnAtftffnAtftffnftftfffnftfKfnAtfKmmFMFMfmfmAmmAmFmFmfiifffBNSFM) 1M(21MM321MM3200ffiiFMNSNSG第52頁(yè)/共78頁(yè)第五十三頁(yè)，共78頁(yè)。例設(shè)調(diào)頻與調(diào)幅信號(hào)均為單音調(diào)制，調(diào)制信號(hào)頻率為fm，調(diào)幅信號(hào)為100%調(diào)制。當(dāng)兩者的接收功率Si相等， 信道噪聲功率譜密度(md)n0相同時(shí)，比較調(diào)頻系統(tǒng)與調(diào)幅系統(tǒng)的抗噪聲性能。 解：FM的輸出信噪

28、比為AM的輸出(shch)信噪比為FMiFMFMiiFMFMBnSGNSGNS000AMiAMAMiiAMAMBnSGNSGNS0000220003(1)2922(1)23ffFMAMmFMfAMFMmfAMSMMNGBfMSGBfMN第53頁(yè)/共78頁(yè)第五十四頁(yè)，共78頁(yè)。 由此可見(jiàn)，在高調(diào)頻指數(shù)時(shí)，調(diào)頻系統(tǒng)的輸出信噪比遠(yuǎn)大于調(diào)幅系統(tǒng)。例如，mf=5 時(shí)，寬帶調(diào)頻的So/No是調(diào)幅時(shí)的112.5倍。這也可理解成當(dāng)兩者輸出信噪比相等時(shí)，調(diào)頻信號(hào)的發(fā)射功率可減小到調(diào)幅信號(hào)的1/112.5。 應(yīng)當(dāng)指出，調(diào)頻系統(tǒng)的這一優(yōu)越性是以增加傳輸帶寬(di kun)來(lái)?yè)Q取的。 AMfmfFMBmfmB) 1(

29、) 1(2第54頁(yè)/共78頁(yè)第五十五頁(yè)，共78頁(yè)。200005 . 4)/()/(AMFMAMFMBBNSNS 這說(shuō)明寬帶調(diào)頻輸出信噪比相對(duì)于調(diào)幅的改善與它們帶寬比的平方成正比。這就意味著，對(duì)于調(diào)頻系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，增加傳輸帶寬就可以改善抗噪聲性能。調(diào)頻方式的這種以帶寬換取信噪比的特性是十分有益的。在調(diào)幅制中，由于信號(hào)帶寬是固定的， 無(wú)法進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，這也正是在抗噪聲性能方面(fngmin)調(diào)頻系統(tǒng)優(yōu)于調(diào)幅系統(tǒng)的重要原因。 AMfFMBmB:1fm第55頁(yè)/共78頁(yè)第五十六頁(yè)，共78頁(yè)。7060504030201001020304050FM:m m=6 6 m=3DSB/SSBAM 00NS

30、 biBnS0dBdB第56頁(yè)/共78頁(yè)第五十七頁(yè)，共78頁(yè)。2. 小信噪比情況與門限效應(yīng)小信噪比情況與門限效應(yīng) 應(yīng)該應(yīng)該(ynggi)指出，以上分析都是在指出，以上分析都是在(Si/Ni)FM足夠大的條件下進(jìn)行的。當(dāng)足夠大的條件下進(jìn)行的。當(dāng)(Si/Ni)FM減小到一定程減小到一定程度時(shí)，解調(diào)器的輸出中不存在單獨(dú)的有用信號(hào)項(xiàng)，度時(shí)，解調(diào)器的輸出中不存在單獨(dú)的有用信號(hào)項(xiàng)，信號(hào)被噪聲擾亂，因而信號(hào)被噪聲擾亂，因而(So/No)FM急劇下降。這種急劇下降。這種情況與情況與AM包檢時(shí)相似，我們稱之為門限效應(yīng)。出包檢時(shí)相似，我們稱之為門限效應(yīng)。出現(xiàn)門限效應(yīng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)門限效應(yīng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的(Si/Ni)FM

31、值被稱為門限值（值被稱為門限值（點(diǎn)），記為點(diǎn)），記為(Si/Ni)b。 第57頁(yè)/共78頁(yè)第五十八頁(yè)，共78頁(yè)。第58頁(yè)/共78頁(yè)第五十九頁(yè)，共78頁(yè)。非相干(xinggn)解調(diào)的門限效應(yīng)6050403020100051015202010743FM2( )FM / dBSiNi( )FM / dBS0N01)Mf不同，門限值不同。Mf越大，門限點(diǎn)( S i / N i ) b 越 高 。(Si/Ni)FM(Si/Ni)b時(shí)， ( S o / N o ) F M 與(Si/Ni)FM呈線性關(guān)系，且Mf越大，輸出信噪比的改善越明顯。2)(Si/Ni)FM(Si/Ni)b時(shí)，(So/No)FM將隨(

32、 S i / N i ) F M 的 下 降(xijing)而急劇下降(xijing)。且Mf越大，(So/No)FM下降(xijing)得越快，甚至比DSB或SSB更差。 第59頁(yè)/共78頁(yè)第六十頁(yè)，共78頁(yè)。這表明，F(xiàn)M系統(tǒng)以帶寬換取輸出信噪比改善并不是無(wú)止境的。隨著(su zhe)傳輸帶寬的增加（相當(dāng)Mf加大），輸入噪聲功率增大，在輸入信號(hào)功率不變的條件下，輸入信噪比下降， 當(dāng)輸入信噪比降到一定程度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)門限效應(yīng)，輸出信噪比將急劇惡化。 希望在接收到最小信號(hào)功率時(shí)仍能滿意地工作，這就要求門限點(diǎn)向低輸入信噪比方向擴(kuò)展。第60頁(yè)/共78頁(yè)第六十一頁(yè)，共78頁(yè)。調(diào)制方式信號(hào)帶寬制度增益設(shè)備

33、復(fù)雜度主要應(yīng)用DSB2中等較少應(yīng)用SSB1復(fù)雜短波無(wú)線電廣播，話音頻分多路VSB略大于 近似SSB近似SSB復(fù)雜商用電視廣播AM2/3簡(jiǎn)單中短波無(wú)線電廣播FM中等超短波小功率電臺(tái)(窄帶FM)，微波中繼，調(diào)頻立體聲廣播(寬帶FM)各種模擬調(diào)制方式(fngsh)的性能mffm) 1(2) 1(32ffmmmfmiffnSm0223mifnS031mifnS0mfooNSmf2mifnS0mf2第61頁(yè)/共78頁(yè)第六十二頁(yè)，共78頁(yè)?！暗蛪旱蛪骸碧岣吡说母哳l分量，采用提高了的高頻分量，采用低通特性網(wǎng)絡(luò)。低通特性網(wǎng)絡(luò)。鑒頻器輸出端加入一個(gè)具有低通特性鑒頻器輸出端加入一個(gè)具有低通特性(但截止特性但截止特

34、性)(0nPmf)(20mnfP00/ NS)(fHd第62頁(yè)/共78頁(yè)第六十三頁(yè)，共78頁(yè)。mf)(0nP)(fH)(fHd)(fHd第63頁(yè)/共78頁(yè)第六十四頁(yè)，共78頁(yè)。1)()(fHfHd第64頁(yè)/共78頁(yè)第六十五頁(yè)，共78頁(yè)。I0000/ NNISSmmmmffnoffnodffHfPdffPI2)()()(即20)(nfPno第65頁(yè)/共78頁(yè)第六十六頁(yè)，共78頁(yè)。n預(yù)加重(jizhng)網(wǎng)絡(luò)-高通濾波器n去加重(jizhng)網(wǎng)絡(luò)-低通濾波器第66頁(yè)/共78頁(yè)第六十七頁(yè)，共78頁(yè)。n增益：n用于恒量系統(tǒng)加重后對(duì)噪聲性能的改善程度，用加重與不加重的系統(tǒng)輸出信噪比來(lái)表示，記為n例子：調(diào)頻廣播，f m=15kHz，f 1=2.1kHz，采用加重和去加重的信噪比改善約為13dB。n衰減(shui jin)因子n調(diào)頻廣播， f m=15kHz， f 1=2.1kHz，K為-7dB。采用加重和去加重得到的實(shí)際信噪比改善約為6dB。)arctan()()(311131ffffffNNmmmoo)(