通信工程第5章PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1通信工程第通信工程第5章章2和殘留邊帶n角度調(diào)制：頻率調(diào)制、相位調(diào)制第2頁/共126頁3式中， m(t) 基帶調(diào)制信號。0( )coscc tAt( )( )cosmcstAm tt第3頁/共126頁4符合線性變換關(guān)系。事實上，任何調(diào)制過程都是一種非線性的變換過程。( )()2mccASMM第4頁/共126頁500( )( )coscos( )cosAMcccstAm ttAtm tt01( ) ()()()()2AMccccSAMM 第5頁/共126頁6第6頁/共126頁7載頻分量載頻分量上邊帶上邊帶下邊帶下邊帶第7頁/共126頁8HAMfB222202222200( )( ) co

2、scos( )cos2( )cosAMAMccccPstAm ttAtm ttA m tt0)(tmScAMPPtmAP2)(22202/ )(2tmPs第8頁/共126頁9max 1/3 2220SAMAMmtPPAmt22( )/2mmtA 222222002mAMmmtAAAAmt第9頁/共126頁10ttmtscDSBcos)()()()(21)(ccDSBMMS第10頁/共126頁11第11頁/共126頁121,( )( )0,cUSBcHH1,( )( )0,cLSBcHH第12頁/共126頁13 ( )( )SSBDSBSSH第13頁/共126頁14第14頁/共126頁15tAt

3、mmmcos)(ttcccos)(tAtAttAtsmcmmcmcmmDSB)cos(21)cos(21coscos)(1( )cos()2USBmCmstAt11coscossinsin22mmcmmcAtAt1( )cos()2LSBmCmstAt11coscossinsin22mmcmmcAttAtt兩式僅正負號不同第15頁/共126頁16ttAttAtscmmcmmSSBsinsin21coscos21)(tAtAmmmmsinso c11( )coscoscossin22SSBmmcmmcstAttAtt第16頁/共126頁1711( )coscoscossin22SSBmmcmmc

4、stAttAttttmttmtsccSSBsin)(21cos)(21)(的希爾伯特變換是)()(tmtm為的傅里葉變換)()(Mtmsgn)()(jMM1,0sgn1,0sgn)(/ )()(jMMHh第17頁/共126頁18第18頁/共126頁19第19頁/共126頁20第20頁/共126頁21第21頁/共126頁22 ( )VSBDSBSSH1()( )2ccMMH第22頁/共126頁23 VSB2( )cospcststt ( )VSBVSBstScccosct ()()pVSBcVSBcSSS第23頁/共126頁24 ()()pVSBcVSBcSSS ( )VSBDSBSSH1()(

5、 )2ccMMH 1(2)()2pccSMMH1( )(2)()2ccMMH1( )( )()()2dccSMHH第24頁/共126頁251( )( )()()2dccSMHH()()ccHHH常數(shù)，第25頁/共126頁26第26頁/共126頁27)(cos)()(thttmtscm)()(21)(HMMSccm)()(thH第27頁/共126頁28如下：)(cos)()(thttmtscm( )( )cos( ) inmIcQcsts ttst st( )( )( )IIs th tm t( )( )cosIch th tt( )( )( )QQsthtm t( )( )sinQchth t

6、t第28頁/共126頁29( )( )cos( ) inmIcQcsts ttst st第29頁/共126頁30帶調(diào)制信號。第30頁/共126頁31( )( )cos( ) inmIcQcsts ttst st ( )cos111( )( )cos2( ) in2222pmcIIcQcsts tts ts tts t st 1( )2dIsts t 1( )2dIststm t第31頁/共126頁32隔去直流后即可得到原信號m(t)。ttmAtscAMcos)()(0cHfRCf /1 0( )dstAm t第32頁/共126頁33第33頁/共126頁34ttnttntnsci00sin)(c

7、os)()()(cos)()(0tttVtniisciNtntntn)()()(222BnNi0第34頁/共126頁352oo2oo( )( )Sm tNn t解調(diào)器輸出有用信號的平均功率解調(diào)器輸出噪聲的平均功率iiNSNSG/00)()(22tntsNSimii功率解調(diào)器輸入噪聲的平均平均功率解調(diào)器輸入已調(diào)信號的第35頁/共126頁36 ( )ms t LPF BPF )(tn ( )ms t )(tni )(tno o( )m t cosct 第36頁/共126頁37ttmtscmcos)()(ttmtmttmcc2cos)(21)(21cos)(2o1( )( )2m tm t22oo1

8、( )( )4Sm tm t第37頁/共126頁38ttnttntncsccisin)(cos)( )(tttnttnttnccscccicossin)(cos)(cos)(2sin)(2cos)(21)(21ttnttntncsccco1( )( )2cn tn t22oo1( )( )4cNn tn t2o0111( )444iiNn tNn B第38頁/共126頁39)(21cos)()(222tmttmtsScmiBntmNSii02)(2122oo01( )( )414im tSm tNn BN第39頁/共126頁40oo/2/DSBiiSNGSN第40頁/共126頁41o01144

9、iNNn Bttmttmtsccmsin)(21cos)(21)(o1( )( )4mtm t22oo1( )( )16Sm tm t第41頁/共126頁42 )(21)(2141sin)(cos)(41)(2222tmtmttmttmtsSccmi( )( )m tm t因與的幅度相同，所以具有相同的平均功率，故上式)(412tmSiBntmBntmNSii02024)()(41第42頁/共126頁4322oo001( )( )16144m tSm tNn Bn Boo/1/SSBiiSNGSN第43頁/共126頁44第44頁/共126頁45 ( )mst BPF )(tn ( )mst )

10、(tni )(tno o( )m t 包絡(luò)檢波 第45頁/共126頁46ttmAtscmcos)()(0ttnttntncsccisin)(cos)()(2)(2)(2202tmAtsSmiBntnNii02)(BntmANSii02202)(第46頁/共126頁47的輸出就是E(t)。0( )( )( )( )cos( )sin( )cos( )miccsccstn tAm tn ttn ttE ttt220( )( )( )( )csE tAm tn tn t)()()()(0tntmAtnarctgtcs第47頁/共126頁48)()()(220tntntmAsc220( )( )( )

11、( )csE tAm tn tn t)()()()( 2)()(22020tntntntmAtmAtEscc200120000( )2( )( )2( )( ) 1( )( )( ) 1( )cccAm tAm t n tn tAm tAm tn tAm tAm t0( )( )cAm tn t12(1)1,12xxx 當時第48頁/共126頁492o( )Sm t22o0( )( )ciNn tn tn B2oo0( )Sm tNn B2oo220/2( )/( )AMiiSNm tGSNAm t第49頁/共126頁50噪比時，采用包絡(luò)檢波器解調(diào)時的性能與同步檢測器時的性能幾乎一樣。2oo2

12、20/2( )/( )AMiiSNm tGSNAm t32AMG第50頁/共126頁51220( )( )( )csAm tn tn t220( )( )( )( )csE tAm tn tn t)()(2)()()()(02220tmAtntntntmAtEcsc)()(2)()(022tmAtntntncsc)()()()(21)()(22022tntntmAtntntnsccsc)(cos)()( 21)(0ttRtmAtR)()()(22tntntRsc)()()(tntnarctgtcs第51頁/共126頁52)()(0tmAtR)(cos)()(1)(ttRtmAtR)(cos)(

13、)( 21)()(0ttRtmAtRtE）時1(21)1 (21xxx)(cos)()(ttmAtR第52頁/共126頁53第53頁/共126頁54譜的線性搬移，而是頻譜的非線性變換，會產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新的頻率成分，故又稱為非線性調(diào)制。n與幅度調(diào)制技術(shù)相比，角度調(diào)制最突出的優(yōu)勢是其較高的抗噪聲性能。第54頁/共126頁55)(cos)(ttAtscm第55頁/共126頁56)()(tmKtp)(cos)(tmKtAtspcPM)(cos)(ttAtscm第56頁/共126頁57)()(tmKdttdf( )( )ftKmd( )cos( )FMcfstAtKmd)(cos)(ttAtscm

14、第57頁/共126頁58)(cos)(tmKtAtspcPM( )cos( )FMcfstAtKmd第58頁/共126頁59( )coscos2mmmmm tAtAf t)(cos)(tmKtAtspcPMPM( )coscoscpmmstAtK AtcosscpmAtm cot第59頁/共126頁60( )coscos2mmmmm tAtAf tFM( )coscoscfmmstAtK Ad ( )cos( )FMcfstAtKmdcosncfmAtm sitfmfmmmK AfmffmK Afmfmf 第60頁/共126頁61形第61頁/共126頁62)(cos)(tmKtAtspcPM(

15、 )cos( )FMcfstAtKmd第62頁/共126頁63 （a）直接調(diào)頻 （b）間接調(diào)頻(c) 直接調(diào)相 (d) 間接調(diào)相第63頁/共126頁64）（或 5 . 06)(tfdmK第64頁/共126頁65( )cos( )tFMcfstAtKmdcoscos( )sinsin( )ttcfcfAtKmdAtKmd1tfdmK)(cos( )1sin( )( )tfttffKmdKmdKmd( )os( )sintNBFMcfcstActAKmdt第65頁/共126頁66)()(sin)()(cos)()(ccccccjttMtmjMdttm)()(（設(shè)m(t)的均值為0） ()()1(

16、)sin2cccccMMm t dttNBFM( ) ()()ccsA ()()2fccccAKMM第66頁/共126頁671( ) ()()()()2AMccccSAMM NBFM( ) ()()ccsA ()()2fccccAKMM第67頁/共126頁68tAtmmmcos)( )cos( )sintNBFMcfcstAtAKmdt1cossinsincmfmcmAtAA Kttcoscos()cos()2mFccmcmmAA KAttt(cos)cosAMmmcsAAttscoscoscmmcAcotAtcoscos()cos()2mccmcmAAttt第68頁/共126頁69第69頁/

17、共126頁70要好得多，因此得到較廣泛的應(yīng)用。第70頁/共126頁71式中 Jn (mf) 第一類n階貝塞爾函數(shù)tfAtAtmmmmm2coscos)(sincos)(tmtAtsmfcFM( )coscos(sin)sinsin(sin)FMcfmcfmstAtmtAtmttnmJmJtmmfnnfmf2cos)(2)()sincos(120tnmJtmmfnnmf) 12sin()(2)sinsin(112第71頁/共126頁72第72頁/共126頁73tnmJmJtmmfnnfmf2cos)(2)()sincos(120tnmJtmmfnnmf) 12sin()(2)sinsin(112

18、( )coscos(sin)sinsin(sin)FMcfmcfmstAtmtAtmt)cos(21)cos(21sinsin)cos(21)cos(21coscosBABABABABABA為奇數(shù)時當nmJmJfnfn)()(為偶數(shù)時當nmJmJfnfn)()(第73頁/共126頁7401( )()cos()cos()cos() FMfcfcmcmstAJ mtAJ mtt2()cos(2)cos(2) fcmcmAJmtt+2()cos(3)cos(3) fcmcmAJmtt-()cos()nfcmnAJ mnt=( )()()()FMnfcmcmSAJ mnn 第74頁/共126頁75號頻

19、譜的線性搬移，而是一種非線性過程。( )()()()FMnfcmcmSAJ mnn 第75頁/共126頁76第76頁/共126頁77)( 2) 1( 2mmfFMfffmB第77頁/共126頁78mFMfB2)( 2) 1( 2mmfFMfffmBfBFM 2第78頁/共126頁79個邊頻分量。 2FMFMPst 2FMFMPst22()2nfnAJm2()1nfnJm22FMcAPP第79頁/共126頁80調(diào)頻。0( )( )iftK m t第80頁/共126頁81第81頁/共126頁82第82頁/共126頁83( )os( )sintNBFMcfcstActAKmdt ( )m t 載波c

20、oscAt 積分器 NBFM( )St 2/ 第83頁/共126頁84同理，經(jīng)n次倍頻后可以使調(diào)頻信號的載頻和調(diào)頻指數(shù)增為n倍。)()(20tastsi)(cos)(ttAtsci)(22cos121)(20ttaAtsc第84頁/共126頁85的要求，因此需用混頻器進行下變頻來解決這個問題。300025/1075/31ffn第85頁/共126頁861212112)(fnnfffnnfc 第86頁/共126頁87-3113251.67 1015 10mfmfMHz2 .91)109 .101020064(48)(632112ffnnfc第87頁/共126頁88kHzfnnf8 .7625486

21、412112. 51015108 .7633mfffm第88頁/共126頁89( )cos( )tFMcfstAtKmdo( )( )fm tK m t第89頁/共126頁90第90頁/共126頁91( )( )sin( )tdcfcfs tAK m ttKmd o( )( )dfm tK K m t第91頁/共126頁92 NBFM( )st LPF BPF )(tSi o( )m t ( )c t 微分 )(tSp ( )dst 第92頁/共126頁93( )cos( ) sintNBFMcfcstAtA Kmdtttccsin)( )sin2( ) (1 cos2)22tpcfcAAst

22、tKmdt tFddmKAts)(2)()(2)(0tmAKtmF NBFM( )st LPF BPF )(tSi o( )m t ( )c t 微分 )(tSp ( )dst 第93頁/共126頁94 FM( )st BPF )(tn )(tSi )(tni LPF )(tno o( )m t 限幅 鑒頻 第94頁/共126頁95FM( )cos( )tcFstAtKmd2/2ASiFMiBnN0FMiiBnANS022第95頁/共126頁96o( )( )dfm tK K m t222oo( )( )dfSm tK Km t第96頁/共126頁97s( )s( )cos( )sin( )

23、cos( )sincicccscccscAcotn tAcotn ttn ttAn ttn tt coscA ttt 22( )( )csA tAn tnt ( )arctan( )scn ttAn t第97頁/共126頁98式中ns(t)是窄帶高斯噪聲ni(t)的正交分量。 ( )arctan( )scn ttAn t ( )( )arctanarctan( )sscn tn ttAn tA ( )sn ttA sddddtdntKntKdtAdt第98頁/共126頁99 sddddtdntKntKdtAdt 222222Hfjff 22222FM02,2dddiKKBPfHfPff nfA

24、A第99頁/共126頁100第100頁/共126頁101 2220o222302483mmmmffddffdmK nNPf dff dfAK n fA第101頁/共126頁102得到：222o23o03( )8fmA K m tSNn fttmmcos)(sincos)(tmtAtsmfcFMffmmmKfmf22oo03/22fmSAmNn f第102頁/共126頁103常取mf，則制度增益GFM =450。也就是說，加大調(diào)制指數(shù)，可使調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能迅速改善。2ooFMFM/3/2fiimSNBGmSNf)(2) 1(2mmfFMfffmB23(1)FMffGmm33FMfGm第103頁/共126頁1042oo0( )Sm tNn B22( )2Am t 2oo0/2SANn B2oo0/22mSANn foo2FMooAM/3/fSNmSN第104頁/共126頁105oo2FMooAM/3/fSNmSNFMAM2(1)(1)fmfBmfmB第105頁/共126頁106FMAM2(1)(1)fmfBmfmBFMAMfBm BFMAMfBmB2ooFMFMooAMAM/3/SNBSNBoo2FMooAM/3/