5.4调频系统的抗噪声性能

5.4调频系统的抗噪声性能带通限幅鉴频低通sFM(t)si(t)so(t)解调器n(t)ni(t)no(t)5.4.1输入信噪比])(cos[)(dmktAtsFMcFM22ASiFMoiBnNFMoiiBnANS225.4.2大信噪比时的解调增益设ni=0，解调输出信号为)()(tmkktsFMdo)()()(222tmkktsSFMdoo设m(t)=0，解调器输入为)(costntAicttnttntAcscccsin)(cos)(costtnttnAcsccsin)(cos)]([)](cos[)(tttAc式中，包络)()]([)(22tntnAtAsc相位偏移)()(arctan)(tnAtntcs)(tnAcAtns)(arctanAtns)()(tnAs输出噪声dttdnAkdttdktnsddd)()()(输出噪声功率谱密度.)()()(22fPfHAkfPiddodnfAk222)2(2FMBffnoPi(f)0-BFM/2BFM/2鉴频前fPd(f)0-BFM/2BFM/2鉴频后输出噪声功率mmffdodffPN)(mmffoddffAnk22224232238Afnkmod322228)(3moFMoofntmkANSttmmcos)(设)sincos()(tmtAtsmFMcFMmmmFMFMffkmmaxmax输出信噪比代入信噪比表达式moFMoofnAmNS2/2322调制制度增益mFMFMiiooFMfBmNSNSG223//mFMFMfmB)1(2)1(32FMFMmm33FMm5.4.3小信噪比时的门限效应5.4.4预加重和去加重小信噪比情况下，解调器输出信噪比急剧恶化，称为门限效应。加有预加重和去加重的调频系统预加重和去加重电路5-16设一宽带FM系统，载波振幅100V，频率为100MHz，调制信号m(t)的频带限制在5kHz，)(2tm=5000V2，Kf=500πrad/(s∙V)，最大频偏∆f=75kHz，并设信道噪声功率谱密度是均匀的，其单边谱密度Pn(f)=10-3W/Hz，试求：(1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H(ω)；(2)解调器输入端的信噪功率比；(3)解调器输出端的信噪功率比；(4)若m(t)以AM调制方法传输，并以包络检波器进行解调，试比较在输出信噪比和所需带宽方面与FM系统有何不同。解：mfffm由)1(,15575fm有mfmfmffB)1(2)(2)kHz(1605)115(2理想带通滤波器的传输特性为其它0MHz08.100MHz92.99)(fKH其中K为常数(2)设解调器输入端的信号为])(cos[)(tfcmdmKtAts输入信号功率为)W(50002100222ASi输入噪声功率为W1601016010)(33BfPNni2.311605000iiNS322228)(3)3(mofoofntmKANS37500)105(1085000)500(100333222(4)若以振幅调制方法传输m(t)，则所需带宽为)kHz(160)kHz(102FMmAMBfB包络检波器的输出信噪比为iooNtmNS)()(2500101010500033可见，频率调制系统与振幅调制系统相比，是通过增加信号带宽来提高输出信噪比的。5.5各种模拟调制系统的比较一、各种模拟调制方式总结（见表5-1）二、各种模拟调制方式性能比较1.抗噪性能：2.频带利用率：WBFM最好，DSB、SSB、VSB次之，AM最差。NBFM与AM接近。SSB最好，VSB与SSB接近，DSB、AM、NBFM次之，WBFM最差。3.各种模拟调制方式的特点与应用5.6频分复用一、复用的概念1、复用的定义若干路独立信号在同一信道传送。2、复用的方式复用方式频分复用(FDM)时分复用(TDM)(1)频分复用f0fnf1234n在同一时间传输n路频率不同的信号。f0fnf1234nf从频分复用信号接收第3路信号复用去复用(2)时分复用t0tnt1234nt在同一频带内传输n路时序不同的信号。从时分复用信号接收第3路信号二、频分复用1、频分复用原理2、频分复用实例调幅广播.常规调幅中波载波：535-1605kHz短波载波：3.9-18MHzfH=4.5kHzBAM=2fH=9kHz∆B=9kHzf/kHzf/MHz5356408281605183.95-19有60路模拟话音信号采用频分复用方式传输。已知每路话音信号频率范围为0~4kHz(已含防护频带)，副载波采用SSB调制，主载波采用FM调制，调制指数mf=2。(1)试计算副载波调制合成信号带宽；(2)试求信道传输信号带宽。解：(1)SSB调制，副载波调制合成信号带宽为)kHz(24046060B(2)FB调制，调频波总带宽为mffmB)1(2)kHz(1440240)12(25-18已知调制信号是8MHz的单频余弦信号，且设信道噪声单边功率谱密度no=5×10-15W/Hz，信道损耗a为60dB。若要求输出信噪比为40dB，试求：(1)100%调制时AM信号的带宽和发射功率；(2)调频指数为5时FM信号的带宽和发射功率。解：(1)AM调制时mAMfB216(MHz)8232AMG000151ooAMiiNSGNS410401001ooNSW102.115000000153BnNSoii(2)FM调制时mfFMfmB1)2(96(MHz)1081)(526)m(mGffFM1324506253610601001iSS发W1200106iSS发ooFMiiNSGNS1410ooNSBnNoi610iSS发aW67.10NSGNSooFMia发