老師課件第4章

—AnalogSignalandAnalogCommunication??而言是處于基帶（lowpassbaseband）的位置。注意我們談?wù)摰幕鶐?、帶?passband)second）的數(shù)據(jù)，對(duì)他來(lái)說(shuō)，基帶信號(hào)是這個(gè)2400bps的數(shù)字信號(hào)（第五章將討論，信道是電話通道，其有效帶寬范圍是300~3400Hz，這是一個(gè)帶通信道。B工程師打算設(shè)計(jì)一個(gè),mtfm”來(lái)表達(dá)相同的意思。調(diào)它是隨機(jī)過(guò)程的話，我們使用大寫(xiě)的記號(hào)Mt。的正弦波0。應(yīng)將這個(gè)單音理解為Mt的一個(gè)特定實(shí)現(xiàn)。rtmt。為了說(shuō)明原理，本次課暫且假定沒(méi)有噪聲。信號(hào)(modulatedsignal)mt叫調(diào)制信號(hào)(modulatingsignal)。本章所講的調(diào)制器是用mt弦調(diào)制(sinewavemodulation)。是什么時(shí)刻呢？顯然0時(shí)刻可以是隨便你規(guī)定的一個(gè)時(shí)刻。AM（SandardAmlitudeModu

mt mtn其中 mt 。則st可以寫(xiě)

mt

P

21 1a nn 2mtPM t mt

max

m2t是mt的瞬時(shí)功率 m2t是mt的平均功率，mt M

信號(hào)的復(fù)包絡(luò)是sLtAc1mtPfA2fPf，因此，AM c PMffcPMffcPfffcffc DSB-carrier這樣做提高了功率效率。不過(guò)DSB-SC不能用可變?cè)鲆娣糯笃鱽?lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，因?yàn)?.2.1要用相干解調(diào)器（4.2.6。器需要相干載波，它就是相干解調(diào)器，否則就是非相干解調(diào)器。DSB的解調(diào)必須要求本地AM包絡(luò)檢波并不需要相干載波，是非相干解mt不含直流。見(jiàn)圖4.2.3。四DSB的兩個(gè)邊帶是對(duì)稱(chēng)的，因此已知其中的一個(gè)邊帶，完全可以復(fù)原出另一個(gè)邊帶。mt。這樣的設(shè)計(jì)叫SSB。sUSBtmtcos2fct?tsin2?

?實(shí)現(xiàn)（.11的方法叫濾波法。?AcAc?

A12AcmtAc t tAA

12Acmt

AAmt t?t正交調(diào)制法來(lái)看，Hilbert變換對(duì)0頻及甚低頻是不可實(shí)現(xiàn)的。五VSBSSBSSB信號(hào)，Hfffc處陡計(jì)必須滿足什么條件，方可使相干解調(diào)器的輸出還是mt？HLfHffcst的復(fù)包絡(luò)的頻譜是SLfMfHffc MfSfSf MfHffcMfHf MfHffcHffcHffMfMf HffHff cHffcHffcffc處互補(bǔ)（4.2.18DSBatmtbt0fct特別設(shè)計(jì)的低濾波器的輸出?！狥Mand 1dt相偏，其最大值maxt

其最大值ej2fct

1dt

1dt

j2ft j2ft tRe t Acos2ft2 m f t tej2fctAcos2ftKmt

FMPM

fmax，WmtWFMPMFM

2

是一個(gè)周期為T(mén)m

nstn

cej2nfm c Tm2stej2nfmtdt 1

Tm

2令2fmt

c

ejsinndJ2 SfcnfnfmJnfnfm

無(wú)論是FM還是PM，如果調(diào)制指數(shù)足夠小，則t1，利用近似式ejxcosxjsinx1jx,x1AejtAjAt

時(shí)頻率就會(huì)隨mt而變，因而就是一個(gè)FM信號(hào)。FM97.4MHz98.4MHz，這就叫發(fā)VCO法往往存在這種問(wèn)題，因RCLC振蕩器所使用的元器件的參數(shù)往往會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化。引入晶體固然可NBFMDSB類(lèi)似，所以中心頻率可以做到非常穩(wěn)定。然后通過(guò)倍頻器擴(kuò)展頻偏。倍頻的原理是n次方：cosn2ft1t經(jīng)過(guò)適當(dāng)濾波后可得的最大頻偏是nf。化時(shí)，輸出頻率將有KfHz的變化，這個(gè)量也因此而被稱(chēng)為調(diào)頻靈敏度。FM信號(hào)的解調(diào)方法（鑒頻法FM調(diào)制是將基帶信號(hào)的電壓映射為發(fā)送的瞬時(shí)頻率，F(xiàn)M的解調(diào)則是將接收信號(hào)的瞬時(shí)頻率映射到電壓，因此，F(xiàn)M解調(diào)器也叫做鑒頻器，意思是它能夠識(shí)別輸入信號(hào)的頻率。cFM f

v

dst

2f2Kmt

2ft2

tmd c f 也可從這樣來(lái)分析。微分在頻域是j2f。等效至j2ffcj2fb，b是個(gè)常數(shù)。ststAc

j2K Vfj2fbSfj2fSfjbSfj2f而dst

d

vtdstjbstmdj2AKmtej2K

tm

j2Kmtst dt

f

故直流后即可得到mt。

Fig12輸出信號(hào)的質(zhì)量用輸出信噪比SPMPmtP是輸出噪聲N P o onotPMFM解調(diào)是取出復(fù)包絡(luò)的相位，再微分stat時(shí)，可以用相干載波cos2fctst，再將結(jié)果通stReatjbtej2fctRestej2fct

SNN

rtmtcos2fctnctcos2fctnstsin2fctrtmtnctjnst

?tmtnctPmtcos2ft2m2tcos22ftm2t1cos4 c 1m2tm2tcos4ft1Pm2tcos4f 2 m2tcos4ftP1P。因此 S

2 S SSB

N

N?Ps2t1m2t1?2t S N

PR S N 四信噪比 R，就是說(shuō)總AM接收功率P中，只有邊帶功率對(duì)輸出信噪比有貢獻(xiàn)。假R S N NW 1mt1mtnt t1mtnctFig2AM五c

ff 21N0W W S N

Fig3FMoooon什么，P近似都是一樣的。no 1nc

t nst nt

svtnstmtoo Pn fossj2fss

Pf42f2Pf PffPff fPfPf

Pf

f Pfv

N0fK2Kf

2N 0

S N

3PK2NW

f fNW322

，mnt

偏和調(diào)頻靈敏度的含義，則有fmaxaK S3PK

3Pfmax2PM3 N RNW MnN 輸入信噪比線性下降。如果輸入信噪比降低3dB倍，輸出信噪比也下降3dB。但當(dāng)輸入信4.5.5種特點(diǎn)，不過(guò)AM包絡(luò)檢波的門(mén)限效應(yīng)表現(xiàn)得不及FM顯著。FM4.5.4FDM（頻分復(fù)用Fig1是其中之一。FDM把各路信號(hào)分別調(diào)制到不同的載波上，再將這些已調(diào)信號(hào)疊加，疊加后基帶信號(hào)后就能把它們分開(kāi)，并取出各路信號(hào)。見(jiàn)圖4.6.1。SSB4.13所示。對(duì)所示。OFDM是4G無(wú)線通信系統(tǒng)采用的技術(shù)，我們將在以后介紹。本振（LocalOscillator，另一個(gè)是載波頻率為fRF的接收信號(hào)。DSB調(diào)制器一樣是一個(gè)乘法器?；祛l器的輸出是它的兩個(gè)輸入頻率的Frequency， fLOfIFfRFfRFfcfRF2fIFfIFfLOfRFfCfrequency4.7.2c4.7.2bFig2信道泛指所研究問(wèn)題中信號(hào)的通道，例如對(duì)于調(diào)制解調(diào)的研究來(lái)說(shuō)，F(xiàn)ig2中調(diào)制器輸出端Fig3Fig3中的ntFig2，噪聲及干擾的主要來(lái)源是：(1)從天線進(jìn)通信中遇到的多數(shù)噪聲和干擾都符合這個(gè)模型，其中最典型的是熱噪聲(ThermalNoise)。如圖4.8.2Xt是隨機(jī)過(guò)程，下面的陳述A涉及一維分布，陳述B涉及二維分布。N0KTK1.381023這是因?yàn)榉糯笃鲀?nèi)部也會(huì)產(chǎn)生熱噪聲。這個(gè)系數(shù)F叫放大器的噪聲系數(shù)(NoiseFigure)。我噪聲是KTBF1（Fig.1）假設(shè)一個(gè)衰減量為L(zhǎng)的無(wú)源電阻網(wǎng)絡(luò)的輸入端是一個(gè)純電阻，那么從無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的輸出聲系數(shù)為L(zhǎng)的放大器。ii。身產(chǎn)生的噪聲折合到它自己的輸入端是Fi1KTB，折合到第i1。Fi1

Fi1

Fig.Fig.

Fi1K K 所有各級(jí)自身所產(chǎn)生的噪聲等效到第1級(jí)輸入端的總噪聲功率K K i

Fi1F1

i1KpaKPa FF21 K 噪聲的模型?？蓪⑦@個(gè)噪聲看成是一個(gè)溫度為T(mén)a的電阻產(chǎn)生的熱噪聲，稱(chēng)Ta為天線的