《通信原理》第六版課件-第5章

第5制）號(hào)中的調(diào)制信號(hào)恢復(fù)出來(lái) 第5第5

c(t)

Acosct0式中，A—c0載波初始相位（以后假定0＝0）。則根據(jù)調(diào)制定義，幅度調(diào)制信號(hào)（已調(diào)信號(hào)）sm(t)Am(t)m(t第5S()AM()M) 第5sAM(t)

m(tA0 ()A[(

)(

)M(

mt

smt 第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)|m(t)|

mt

t第5

MSAM

上邊 下邊 下邊第5

2f s2 (t)[

m(t)]2cos2 [A2cos2

tm2(t)cos2t2Am(t)cos2若m(t

m2

0

Pc=A Pm2(t)/

第5

m2t

m2t 當(dāng)m(tAmcosmt時(shí)，m2(t

2/

m2

m2t

2A2 第5時(shí)域表示式：無(wú)直流分量sDSB(t)m(t) MM

sDSBt

第5第5mt

sDSB

sSSBtH載波cHH()

()

H(

()

第5SDSBSDSBHUSB

SUSB

第5第5

m(t)

Am

sDSB(t)Amcosmtcosct2

)t

Am

(t)1

1

t1

sin

sin

(t)1

1

t

t1

sin

tsin

第5sSSB

(t)

2

mtcosct

2

mtsinct^ (t)1

tcos

1Acos

tsin

第5 (t)1

tcos

1Acos

tsin

sSSB

(t)

m(t)cost

?(t)sin?(t)是m(t)?

?()

M()

1sgn

1

Hh()

?()/M

第5第5第5

M第5mt

sDSBt

sSSBt載波ct第5第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)sVSBt

t

sdtct2圖中spt2sVSB(tsVSB(t)

SVSBcosct

c第5S()1M()H()H( 第5S()1M()H()H( H(cH(c須具有互補(bǔ)對(duì)稱（奇對(duì)稱）特性相干解調(diào)時(shí)才能無(wú)失真地第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)HH

第55.1.5

mt

ht

smt

[m(t)cosct]

H

第5

[m(t)cosct]sm(t)

sI(t)

sQ(t)sinsI(t)hI(t)sQ(t)hQ(t)

hI(t)h(t)第5sm(t)

sI(t)

sQ(t)sinttHQHI

sIt

smt/ /第55.1.6smt

t

sdtct第5sm(t)sI(t)cosctsQ(t)sinsptsm(t)2 2 2

2因?yàn)閟I(t)是m(t)通過(guò)一個(gè)全通濾波器HI(后的結(jié)果，故上sdt

(t)

mt 第5適用條件：AM信號(hào)，且要求|m(t)|maxA0AM信

(t)[A0

fH1/RC

第55.25.2.1smt

smt

motnt

nit

notsm(tn(tni(t)m(t)no(t第5ni(t)ni

nc(t)

ns(t)sin0t ni

V(t)

由 n2

n2

n2(t)Ni設(shè)白噪聲的單邊功率譜密度為n0

n0第5

m2 n2

GS0/Si/G式中輸入信噪比Si/NiSiNi

s2 n2第55.2.2DSBssmsmmonn第5sm

m(t)m(t)cos2t

1m(t)

mo(t)

Sm2(t)

1m2(t)第5ni

nc(t)

ns(t)sinctni(t)

ns(t)sinctcosct1n(t)1

(t)cos2tn(t)sin2t]

no(t)

1n

n2(t)

1n2 1n2(t)1N1n 第5Si

s2

1m2

1m2Si Ni

n01m2 m

1

第5

/No/ 第5 1N1n 這里，BfH為SSB

sm(t)

m(t)cost

?(t)sin

mo(t)

1

m2第5Si

s2(t)

1[m(t)cos

?(t)sin

t]21[4

m2(t)

1?

?(t)

Si

1m21m2SiNi

n0

m2(t)4n0第51m2 m

1n

4n0

/No/ 第5上述表明，GDSB=2GSSB，這能否說(shuō)明DSB系統(tǒng)的第5ssmsmni(t)no(t)第5sm

[A0ni(t)nc(t)cosctns(t)sinA m2Si

s2(t)

Ni

n2

n0

A2m2 iNi

2n0第5sm(t)ni(t)[A0m(t)nc(t)]cosctns(t)sin[Am[Am(t)n(t)]2n2

E(t)cos[ct

arctg

nsm(t)

(t) 第5n2(t)n2n2(t)n2[[Am(t)n(t)]2n2

E(t)[[Am(t)]22[Am(t)]n(t)n2(t)n2E(t) [Am(t)]22[Am(t)]n

1

[Am(t)]1

m(t)[A

m(t)

m(t)]

Am(t) 第5

m2 n2(t)n2(t)n m2 o

S/ 2m2 o

/ A

m2 第52m22m2 o

/ A

m2

第5n2(t)n2n2(t)n2[[Am(t)n(t)]2n212[A12[A0m(t)]cos

E(t)[[Am(t)]2n2(t)n2(t)2n(t)[AE(t)n2n2(t)n2(t)2n(t)[A[n2(t)n2(t)]12n(t)[An2(t)n2其中R(t和(tR(t)

(t)arctgns(t)n2(t)n2n2(t)n2 第5R(t)

E(t)

A

cosR(t)[Am(t)]cos

1

(x1時(shí) 第5第5第5sm(t)

(t)]式中，A[ct+(t＝(t(t第5相位調(diào)制(PM)(t)Kp式中Kpsm(t)

(t)]

(t)

Kpm(t)]第5頻率調(diào)制(FM)d(t)

K

(t)Kf

sm(t)

(t)]sFM(t)

Kf

第5

(t)

Kpm(t)]sFM(t)

Kf

第5

(t)

Kpm(t)]

式中，mpKpAm第5

sFM(t)

Acos[ctKf

sFM(t)

K

Acos[ctmfsinmt] Kf

Kf

fmf

第5PM信號(hào)和FMmtmtmtsFMt t (a)PM信號(hào)波 (b)FM信號(hào)波第5

(t)

Acos[ctKpm(t)]sFM(t)

Acos[ctKf

第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)mt

sFMt

mt

sFMt（a）直接調(diào)mt

sPMt

mt

sPMt(c)直接調(diào)第55.3.2窄帶調(diào)頻Kf

0.）第5

Kf

sFM(t)

Acos[ctK

Acosctcos[Kfm()d]Asinctsin[K

sin[K

sNBFM(t)

Acosct[AKf

第5m(t)Mcosct

[

csinctj[M

[m(t)dt]sint

AK

M(c)M(c) 第5 ()A[()()]1[M()M(

)(

)]

AK

M(c)

不同的是，NBFM的兩個(gè)邊頻分別乘了因式[1/(c)]和[1/(+c)]，由于因式是頻率的函數(shù)，所以這種加權(quán)是第5

m(t)

AmsNBFM(t)

Acosct[AKf

AcostAA 1sintsin Acost

cos(

)tcos(

)t

(AAmcosmt)

AcosctAmcosmAcostAmcos()tcos(

)t 第5第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)(a)載下邊頻載(b)

第55.3.3

m(t)

Amcosmt

(t)

mf

sinmt]sFM(t)

Acosct

sinmt)

Asinct

sinmt)

J0(mf

)2J2n(mf

sinmt)

2J2n1(mf

)sin(2n式中Jn(mf)－第一類n階貝塞爾函 第5Jn(mf)第5

sinmt)

J0(mf

)2J2n(mf

sinmt)

2J2n1(mf

)sin(2nsFM(t)

Acosct

sinmt)

Asinct

cosAcosB

1cos(AB)

1cos(AB)

AsinB

1cos(AB)

1cos(AB)

Jn

)Jn(mf

Jn(mf)

Jn(mf

第5

)cosct

m)t

m+AJ2

-AJ2(mf

3m

3m)t]=A

Jn

)

對(duì)上式進(jìn)行傅里葉變換，即得FM

)(

第5

)(

當(dāng)n0時(shí)是載波分量c，其幅度為AJ0當(dāng)n0時(shí)是對(duì)稱分布在載頻兩側(cè)的邊頻分量(cnm，其幅度為AJn(mf)，相鄰邊頻之間的間隔為m；且當(dāng)n為n為偶數(shù)時(shí)極性相同。第5第5當(dāng)mf1以后，取邊頻數(shù)nmf1即可。因?yàn)閚mf1被保留的上、下邊頻數(shù)共有2n2(mf1)個(gè)，相鄰邊頻之

fm第5

fm

2fm

mfffm之比。高調(diào)制頻率fm為15kHz，故調(diào)頻指數(shù)mf＝5，由上式第5 2t

2t

Jn

(mf

) PFM

2 第5

mt

KfsFMt第5第5(WBFM)信。mt

t

tA第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)sNBFM(t)

Acosct[AKf

//第5s0(t)assi(t)

s0(t)

第5載頻：f1fmf125n

/

/

第5章模擬調(diào)制系統(tǒng)

n1f1 mt

n1f1

n1

t

fc

n2(n1f1

f2f

n1n2第5【例5-1在上述寬帶調(diào)頻方案中，設(shè)調(diào)制信號(hào)是fm=15kHz的單頻余弦信號(hào)，NBFM信號(hào)的載頻f1=200kHz，最大頻偏f1=25Hz；混頻器參考頻率f210.9MHz倍頻次數(shù)n164，n2=48

1.6710-fc

(n1f1

f)48(64

10.9106)91.2第5f

n1n2

6448

76.8

76.8mf

15

第5sFM(t)Acos[ctKfm()dmo(t)Kf第5KdKd

t

sdtsdtBPF第5微分器的作用是把幅度恒定的調(diào)頻波sFM(t)變成幅sd(t)

Kfm(t)]sin[ctK

mo(t)KdKf第5

Si

Sp

sd

(t)c(t)第5sNBFM

Si

Sp

sd

mo

sNBFM(t)Acosct

m()d]sin

sincts(t)Asin2t

A[K m()d](1cos2t)

f

sd(t)

2KF

m0(t)

第5ssFMno(t)Si(t)ni(t)n(t)n(t)－均值為零，單邊功率譜密度為n0第55.4.1

sFM(t)

Acos[ctKFm()d

Si

A2/

Ni

n0式中，BFMSiNi

A22n0第5輸入噪聲為0mo(t)KdKf m2(t)KK2m2 第5假設(shè)調(diào)制信號(hào)m(t0，則加到解調(diào)器輸入端的是未調(diào)載Acosctni(t)Acosctnc(t)cosctns(t)sinAnc(t)cosctns(t)sin

tAAn Att

nsAnc

第5在大信噪比時(shí)，即Anc(t)和Ans(t)t

nsAnc

nsAnc

ns當(dāng)x1時(shí)，有arctanxx

t

ns為nt

dt

dnst 第5nt

dt

dnst 設(shè)ns(t)的功率譜密度為Pi(fn0Hf2

j2

222f P

Kd

Kd

2

f2n

f A A 第5BFM/2 fmBFM/2

BFM/2

BFM/2

/2

fmBFM/2 No

fm

df

f 82K2nf 第5So

3A2K2m2 82nf

(t)

mf

sinmt]式中

K

2A/ 2mf n

第5

//

3

1)

fm 3m2

1) 當(dāng)mf1 3m3 益是很高的，即抗噪聲性能好。例如，調(diào)頻廣播中常取mf=5，則制度增益GFM=450。也就是說(shuō)，加大調(diào)制指數(shù)，可使調(diào)頻系統(tǒng)的第5 m2 o

m2(t)因而 A2/2 o

=

A2/2 o

2n0

So

/No

S/N 第5So

/No

S/N

例如，mf=5時(shí)，寬帶調(diào)頻的S0/N0是調(diào)幅時(shí)的75倍。因?yàn)?，?duì)于AM信號(hào)而言，傳輸帶寬是2fm，而對(duì)WBFM信號(hào)而言，相應(yīng)于mf5時(shí)的傳輸帶寬為12fm，是前者的 WBFM信號(hào)的傳輸帶寬BFM與AM信號(hào)的傳輸帶寬BAM之

第5

mf

So

/No

/N S/N

3 FMSo/No

BAM第5第55.4.3當(dāng)(Si/Ni)低于一定數(shù)值時(shí)，解調(diào)器的輸出信噪比(So門(mén)限值，記為(Si/Ni)b。第5門(mén)限值與調(diào)制指數(shù)mf有關(guān)。mf越