通信原理第二次討論課

1、12級 電一DSB與與SSB調(diào)制增益關(guān)系調(diào)制增益關(guān)系FM與與PM調(diào)制的關(guān)系調(diào)制的關(guān)系FM的產(chǎn)生與解調(diào)的產(chǎn)生與解調(diào)DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能調(diào)制系統(tǒng)的性能DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能調(diào)制系統(tǒng)的性能 DSB調(diào)制過程時(shí)域表示式：頻譜：曲線：ttmtscDSBcos)()()()(21)(ccDSBMMS AM調(diào)制中載波分量不攜帶信息，信息由邊帶傳送，如果將直流分量A0去掉就可以得到抑制載波的雙邊帶信號，簡稱DSB。 DSB調(diào)制的特點(diǎn) 由于DSB調(diào)制沒有載波分量，所以DSB調(diào)制效率是100%； 由于DSB信號的包絡(luò)不在與調(diào)制信號的變化規(guī)律一致，因而不能采用簡單的包絡(luò)檢波恢復(fù)調(diào)制信號; DSB信號雖然節(jié)省了載波功率，

2、但它所需的傳輸帶寬仍是調(diào)制信號的兩倍，與AM信號帶寬相同。 DSB解調(diào)過程輸入信號：乘 積：ttmtscmcos)()(ttmtmttSmccm2cos)(21)(21cos)(0LPF tsmtccos tmo 解調(diào)是調(diào)制的逆過程，作用是從接受的已調(diào)信號中恢復(fù)原基帶信號，解調(diào)與調(diào)制一樣均是頻譜搬移。 由于加性噪聲只對已調(diào)信號的接收產(chǎn)生影響，因而調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能主要用解調(diào)器的抗噪聲性能來衡量。為了對不同調(diào)制方式下各種解調(diào)器性能進(jìn)行度量，通常采用信噪比增益G（調(diào)制制度增益）來表示解調(diào)器的抗噪聲性能。DSB噪聲性能分析模型： DSB的抗噪聲性能BPFLPF tsm tn tni tsmtcco

3、s tmo tno解調(diào)器解調(diào)器濾除已調(diào)信頻濾除已調(diào)信頻帶以外的噪聲帶以外的噪聲o1( )( )2m tm t22oo1( )( )4Sm tm tttnttntncsccisin)(cos)( )(tttnttnttnccscccicossin)(cos)(cos)(2sin)(2cos)(21)(21ttnttntncsccc22oo1( )( )4cNn tn tBnNtnii024141)(41濾波后輸出：功 率：輸入窄帶噪聲：)(21cos)()(222tmttmtsScmiBntmNSii02)(2122oo01( )( )414im tSm tNn BNoo/2/DSBiiSNGS

4、N輸入信噪比輸出信噪比制 度 增 益輸入信號功率DSB與與SSB調(diào)制增益的關(guān)系調(diào)制增益的關(guān)系 單邊帶（SSB）信號是將雙邊帶信號中的一個(gè)邊帶濾掉而形成的。根據(jù)濾波方法的不同 ，產(chǎn)生SSB信號的方法有：濾波法和相移法。o01144iNNn Bttmttmtsccmsin)(21cos)(21)(o1( )( )4mtm t22oo1( )( )16Sm tm t22oo001( )( )16144m tSm tNn Bn B在SSB調(diào)制系統(tǒng)中噪 聲 功 率解調(diào)器輸出輸出信號功率輸出信噪比輸入信號功率：BntmBntmNSii02024)()(41oo/1/SSBiiSNGSN tm241輸入信噪

5、比： 制 度 增 益 ： )(21)(2141sin)(cos)(41)(2222tmtmttmttmtsSccmi結(jié)論：結(jié)論： DSB與SSB調(diào)制增益的關(guān)系為 GDSB = 2GSSB但這并不能說明DSB系統(tǒng)的抗噪聲性能比SSB系統(tǒng)好。在相同的輸入信號功率Si，相同的輸入噪聲功率譜密度，相同的基帶信號帶寬條件下，它們的輸出信噪比是相等的，因此兩者的抗噪聲性能是相同的。但SSB所需的傳輸帶寬僅是DSB的一半,因此SSB得到普遍應(yīng)用。FM調(diào)制和調(diào)制和PM調(diào)制的關(guān)系調(diào)制的關(guān)系)(cos)(ttAtscm一般表達(dá)式)()(tmKtp)(cos)(tmKtAtspcPM( )cos( )FMcfstA

6、tKmd( )( )ftKmdFM表達(dá)式表達(dá)式PM表達(dá)式表達(dá)式 在調(diào)制時(shí)，若載波的頻率頻率隨調(diào)制信號變化，稱為頻率調(diào)制(調(diào)頻）；若載波的相位相位隨調(diào)制信號變化，稱為相位調(diào)制（調(diào)相）。在這兩種調(diào)制過程中，載波的幅度都保持恒定不變，而頻率和相位的變化都表現(xiàn)為載波瞬時(shí)相位的變化，統(tǒng)稱為角度調(diào)制（調(diào)角）。 PM與FM的區(qū)別僅在于PM是相位偏移隨調(diào)制信號m(t)的線性變化，F(xiàn)M是相位偏移隨m(t)的積分呈線性變化，如果預(yù)先不知道調(diào)制信號m(t)的具體形式，則無法判斷已調(diào)信號是調(diào)相信號還是調(diào)頻信號。 區(qū)別 關(guān)系 頻率和相位之間存在微分與積分關(guān)系，因此FM與PM之間是可以相互轉(zhuǎn)換的。若將調(diào)制信號先微分而后進(jìn)

7、行調(diào)頻，則得到的是調(diào)相波，這種方式叫做間接調(diào)相。若將調(diào)制信號先積分，而后進(jìn)行調(diào)相，則得到的是調(diào)頻波，這種方式叫做間接調(diào)頻。（a）直接調(diào)頻 （b）間接調(diào)頻(c) 直接調(diào)相 (d) 間接調(diào)相FM的產(chǎn)生與解調(diào)的產(chǎn)生與解調(diào)（1）直接調(diào)頻法： 用調(diào)制信號直接去控制載波振蕩器的頻率，使其按調(diào)制信號的規(guī)律線性地變化。VOC tm tsFM FM的產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)：在實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻的要求下，可以獲得較大的頻偏。缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度不高用調(diào)制信號作控制電壓信號，通過外部電壓控制振蕩頻率的振蕩器就能產(chǎn)生FM波。圖1 FM調(diào)制器鎖相環(huán)（PLL）調(diào)制器晶振晶振PDLFVCO調(diào)制信號FM信號相位檢測器環(huán)路濾波器壓控振蕩器優(yōu)點(diǎn)：可以獲

8、得高質(zhì)量的FM或PM信號，頻率穩(wěn)定度很 高，可以達(dá)到晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。缺點(diǎn)：低頻調(diào)制特性差。（2）間接法調(diào)頻 阿姆斯特朗法 間接調(diào)頻法是先將調(diào)制信號積分，然后對載波進(jìn)行調(diào)相，即可產(chǎn)生一個(gè)NBFM信號，再經(jīng)n次倍頻器可得到WBFM信號，其原理圖如下圖所示：積分器相位調(diào)制器倍頻器 tm tsNBFM tsWBFMtAccos FM的解調(diào) 調(diào)頻信號的產(chǎn)生也分相干解調(diào)和非相干解調(diào)，相干解調(diào)適用于NBFM信號，而非相干解調(diào)對于NBFM信號和WBFM均適用。v 非相干解調(diào)調(diào)頻信號的一般表達(dá)式解調(diào)器的輸出應(yīng)為 這就是說，調(diào)頻頻信號的解調(diào)是要產(chǎn)生一個(gè)與輸入調(diào)頻信號的頻率呈線性關(guān)系的輸出電壓，鑒頻器（頻率

9、檢波器）可以完成頻率-電壓的轉(zhuǎn)換關(guān)系。( )cos( )FMcfstAtKmd tmKtmf0( )( )sin( )tdcfcfs tAK m ttKmd 微分器的作用是把幅度恒定的調(diào)頻波sFM(t)變成幅度和頻率都隨調(diào)制信號m(t)變化的調(diào)幅調(diào)頻波sd(t), 包絡(luò)檢波器將其幅度變化檢出并濾去直流，再經(jīng)低通濾波即得解調(diào)輸出：o()()dfm tK K mtBPF及限幅微分電路包絡(luò)檢波LPF鑒頻器tsFMtsd tmo下圖是振幅鑒頻器進(jìn)行非相干解調(diào)：作用：消除信道中噪聲和其他原因引起的調(diào)頻波的幅度起伏v 相干解調(diào) 由于NBFM信號可以分解成同相分量與正交分量之和，因而可以采用線性調(diào)制中的相干解調(diào)法來進(jìn)行解調(diào)。( )cos( ) sintNBFMcfcstAtA Kmdt設(shè)窄帶調(diào)頻信號相干載波為 c(t)=-sinwctBPF微分LPF tsNBFM tSi tc tSp tsd tm