通信原理(第七版)-樊昌信-第五章-模擬通信系統-重要知識點


 

 

1.調制的目的:

(1)將信號轉換為適合在信道中傳輸的已調信號;

(2)實現多路復用,提高信道利用率;

(3)改善系統抗噪聲性能;

2.調制方法:

2.1 濾波法:Sm(t)= [ m(t)· coswc·t ] * h(t)

2.2 移像法:Sm(t)= Si(t)·  coswc·t  + Sq(t) · sinwc·t

其中:Si(t) = m(t) * hi(t);Sq(t) = m(t) * hq(t);

hi(t) = h(t)· coswc·t;hq(t) = h(t)·sinwct;

3.AM(hi(t) = 1;hq(t) = 0):

3.1 調制框圖:

3.2 表達式:

 

為了將原始信號的波形通過包絡描述出來,必須將其移動到x軸之上,即:A0 >= |m(t)max|  or 調幅指數:m = |m(t)max| / A <= 1

 

 3.3 因為調制將信號搬移到遠處,又因為信號頻譜本身就有x軸左右對稱,那么其已調信號帶寬為:B = 2*fH

 3.4 看3.2得到前半部分的功率是(注意:開始m(t)功率為Pm):

 后半部分類推得AM信號的平均功率:

 3.5 那么其調制效率或者功率利用率:

 3.6 噪聲:

Nt = n0/2 *2Bbpf  =  n0 * Bbpf = 2*n0*fm

3.7 解調器輸入噪聲比:

Si / Ni = (Ps+ Pc)/2*no*fm

3.8 解調器輸出:

3.8.1 噪聲與信號:

噪聲:經過低通,去直流之后,N0 = 1/4 * Ni(因為n0(t) = 1/2 * nc(t))

信號:經過低通,去直流之后,S0 = 1/4 * Pm = 1/2 * Ps(因為:m0(t) = 1/2 * m(t))

3.8.2 輸出信噪比:

So/No = ( 1/2 * Ps  )/(1/4 * Ni)

3.9 調制增益:

GAm = (So/No )/(Si / Ni ) = 2*ps/(Pc + Ps)

100%調制時候即A = |m(t)|max :

調制效率 = (A0²/2) / (A0²/2 + A0²) = 1/3

調制增益 GAm = 2/3(觀察3.5與3.9)

3.10 門限效應:

非相干解調器(包絡檢波)的非線性解調作用引起的,使用非相干解調時候,小信噪比,使得輸出信噪比不是隨着輸入信噪比減小而減小,而是急劇惡化的現象;

3.11 優缺點:

缺點:功率利用率低;

優點:包絡檢波電路簡單,解調器輸出信號為有用信號的2倍;

應用:中短波調幅廣播;

4.DSB-SC

將AM的A0給去掉,就沒Pc了;

4.1 信號:

 4.2 帶寬:

2*fm

4.3  輸入信噪比:

Si / Ni =  =   Ps  /  2*no*fm = Ps  /  Ni

4.4 輸出信噪比:

So/No = ( 1/2 * Ps  )/(1/4 * Ni) (相干解調,音譯包絡不能反應m(t)了)

4.5 調制增益

GDsb = 2

4.6 調制效率:1

4.7 優缺點:

缺點:相干解調電路復雜;

優點:調制效率高;

應用:作為SSB、VSB信號的基礎;

 

5.SSB:

用濾波器濾出一個邊帶;

5.1 信號:

 

 

 5.2 帶寬:B = fm(因為是單邊帶)

5.3 輸入信噪比:Si / Ni =  =   Ps  /  2*no*fm = Ps  /  Ni

5.4 輸出信噪比:So/No = ( 1/4 * Ps  )/(1/4 * Ni) (因為是單邊帶,功率減半)

5.5 調制增益 GSsb = 1

5.6 調制效率:1

5.7 優缺點:

優點:帶寬減少了一半,節省發射功率;

缺點:都相移pi/2很困難;

 

6.VSB:

  介於SSB與DSB的折中(哈哈,人生的大道理啊)

6.1 信號(我們由解調器我們的解調方式及我們需要的信號波形,逆推出H(w)滿足的關系式):

Svsb(w) = H(w)* SDsb(w)

 6.角度調制:

6.1 一般表達式:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 6.2 單音調頻:

  將m(t)信號表達式帶入其FM信號的定義式子中去得:

 

   Δf = Kf * Am / 2pi       最大頻偏

6.2.1 帶寬:

 

 

 

6.2.2 G:

 (大信噪比)

 

 (小信噪比)

 

 6.2.3 預加重與去加重:

  

 

 

 預加重:因為上圖,在信道噪聲介入之前,人為提高信號的高頻分量,使得信噪比上升;

去加重:將高頻噪聲衰減,增強低頻信號分量(因為調頻廣播中音樂、語音在低頻)

 

7.補充:

 

 

 

 

 


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