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文档简介
1广义平稳随机过程M(t)~RM,PM(f"f>W PM(f)=搬移,其频带在中心频率fc(fc»W)ct=Accos(2pfct+fc2
3mtst)Acoswctf0ttcostAtft幅度调制:Att相位调制:ft随mt成比例变dft
随mt4smt)Acmtcoswctf0mt)∼Ac,wc,f0∼假定mt)«Mw w
w+w
e
+Mw-w
ejf0f0=
AMw+w+Mw-w2 5·htmt) s·ht
htwwcttcoswt w)=1Mw+w+Mw-wHw 2
mt,mt,ht不同
SDSB(t)=m(t) cos(wct+θc
m(t
Accos(wct
t=m(t=m(t)c(t)7mtsmttwctst=m(t)c(t)=Acm(t)cos(2pfct+fctAcm(t8mt)cosWct)=Asinwct =T=W
ATt-9m(t M(ft C(f
Acd(f-f)+d(f+f) ttctS(f)=M(f)*C(f
2 c=M(f)*Acd(f-f)+d(ff2f=
M(f-f)+M(f+f2 带宽扩展
fif˛fc,fc+Wf˛fc-W,fc例.已知m(t)=acos2pfmt和ct,fm st=m(t)c(t)=Acacos2pfmtcos2pfc
fc==Acacos2p(f- )t+cos2p( + )t
Acad(f-f+
)+d(f+f-
)
Acad(f- - )+d(f+ +
m
(t)=Acacos2p( - (t)=Acacos2p( + 2 2m(t)fiM(t),s(t)fi PM(f)~广义平t=s(tM)cos =s(t== c
∼Tp2
2 -
R(t)p
R(t,t 2
A2 AcR(0)=c (0)=cm2tAc
(0)m2t:基带信号的 平均功率Ps
=
A A
+
(f+f 4例4.2.2M(t)均值为零ff
P(f)=1-F,
£
< A2
0,f-f-
>,f-F<f<f+4
A2Ps(f)=
1-f+fc
,-f-F<f<-f+4
0,r(t)=s(t)=Acm(t)cos(2pfct+fcr(t
pft+f
tcos
-f+m(t)cos4pft+f+f 2
yt=1Amtcosf-f
-f= yt=1Amt st)=Acmtcoswct+Apcoswc
A2
p<
m2(t
直 调制信
SAM(t)=[m0+m'(t)]cos(wt+θ m'm'f
SAMt∼t+'t
htt=tcost要求mt)£ 1+mt>a=mt)£mt
mt
mt)=() m()
\st)Ac1amnt2pfc ~调幅系数a£已调信号的包络与调制信号成比例变化 mma<
a>若a> ttt.t=20cosp,求mnt和调制指数a.st)=1+0.1cos3000pt+0.5cos6000ptsp105tmta=mt
=0.1+0.5=()mt)=mt() m
0.1cos3000pt+0.5cos6000ptmt‹fiM(f)mnt‹fiMn(ftt=Accos2pfct+ tcos++ (f-f+ (f+f2
22st=5cos1800pt20cos2000pt5cos1)st=2010.5cos2p100t)cos2p1000tt fm=ct)=20cos fc=Ac= a= tS(f=Acd(f-f+d(f+f+Acad(f-f+ 2 +d(f-fc-fm+d(f+fc-fm+d(f+fc+fmP=
Aa
·4= P=
·2= 2 2 m(t)fiM(t),s(t)fi PM(f)~广义平t=1+)cosS(t
1+m(t)cos2pfc}Accos2pf
∼Tpfcfs(t1)1 22
2 -
2 R(t)p
R(t,t 2
c1+ A AR(0)=c1+ (0)=
1+a2R 2 2
R(0)=c1+a2 (0)=c+ca2
2
> >
ca22Mn2M
a2 M M1+a2
a2M=nM=1+a2 c1+a2
A2 P(f= Rt)=
1+
2 4= c4
(f-fc+
++ ssAMt·tmot2pmat)=s tcos2pt2pcos2p=
1+mt1+cospft o to2
t
1mt2t=1+)cosmt)£ Ac1mt0~yt=g1+g2mtg1~直流部分g2~增益因 4.2.3单边带调幅(SSB
HLSB(fHLSB(f1-f
sgn(fsgn(f-fcf (f)=1sgn(f+ )-sgn(f- 2
SLSB(f)=SDSB(f)HLSB(f= M(f+ )+M(f- 1sgn(f+ )-sgn(f- c
2
∵sgn(f+fc)M(f+fc)+M(f-fc=sgn(f+fc)M(f+fc)+M(f-fc-sgn(f-fc)M(f+fc)+M(f-fc=M(f+fc)-sgn(f-fc)M(f-fc\ (f)=AcM(f+ )+M(f-
tcos
+
M(f+ sgn(f+ )-M(f- sgn(f- Acˆtsin 4.2.3单边带调幅(SSBt=tcoscˆtsin又 HUSB(f=1-HLSB(ft=tcoscˆtsin4.2.3SSB信号的产生——smmm(t)·4.2.3例SSB信号的产生——+sm+-2ˆ-2–ˆ-USB4.2.3单边带调幅(SSBmtcos2pfmt,ct=2Accos2pltsin2psLSBt=Accos2pfmtcos2pfct+Acsin2pfmtsin2ptsUSBt=Accos2pfmtcos2pfct-Acsin2pfmtsin2pfctfctsDSBt=sLSBt+sUSBttt=2Accos2pfmtcos2p4.2.3单边带调幅(SSB PM(f)~广义平sSSBt=AcMtcos2pfct–Acˆtsin2p =AcRe
t
tej2pfctRt=A2 s2pft n2pf c
f<(f-f+ (f+f f>
2 (f-f+
(f+f
f<
= =A2
=1
ct
>t
4.2.3单边带调幅(SSBrt
·2p
yott=t=tcosyot=sts2pfct+f=1Amtcosf∓1Aˆtsinf 单边带调幅(SSBt=tcosˆtsintˆtsintcost
c=12mt)m2t)12mt)m2t)ˆ2tA++
q =arctgˆt)提取包络:at=x1时,1+x»x1时,1+x»1+
2mt
,()
+mt= 1+
»A+mt残留边带调幅(VSBsVSB=
AcM(f-
+
2 H(f=4.2.4残留边带调幅(VSB残留边带滤波特性H(f= f-
+
t=tcosf+f
+M
Hf-
+
+Mf+2
Hf+f4
4
fifi c04 f- + f+cc,fHH(ffc+H(ffc=常数,f£4.2.4残留边带调幅(VSBHH(ffc+H(ffc=常数,f£离散大载波VSBAM作业:P1214.4
smt+smt+nt
ttcoswctsinwc tcost =s2
ttt
=n2t)=N
SN=m SN=mt2i i() o oS 2o()N2o o()G=Ni4.4AWGNttcoswctsinwctcostPnPn(f-fffN0 Pn(fcfs =s2s
Pn= =
=N sDSBt=Acm(t)cos(2pfct+fcttcostsin= 02N =NSPR= c2i =N0B=ittcos(2ptcostsin2p=1Am(t)cos(f-f)+1ntcosf+ntsinf
2 f=fc
1Am(t)+nt2 2yt)=1Am(t)+nt 2 P= P= oP= o= NS4 Pn=Pn=N0B= S N N= =G= SN
=2N sSSBt=Acm(t)cos2pfctˆ(t)sin2pfcttˆtt+tˆt-t = =R=N S =N0B=i=PR =NS=PR =NS2
=1Amt+ntPo= c4 =1 = NB=1N GG=比较DSB-SC与SSB-SC = 若解调器输入端DSB与SSB信号的平均功率PR相同,且输入噪声双边功率谱密度N0/2相同,则有=N0N N=N0N N t=tt=ttctts2ptsinA2 R2ni00\ = c1+a2 R2ni00
=
B=2N相干解调
yt=1A1+amt+nt c y't)=1Aamt+1nt M SM
Aca=
a2 N
1
1+a2 N
Mn S
a2
=h N
1+a2 N N a2调制效率
MnMM其中 Mn
m2t(mt (
= (mt (
Ma= =M
3Ma=Mn
c1+ n+ c(2+2st)t=ctc1+ n+ c(2+2st)Vrt大信噪比情况
nst)Ac1+amnt
Vrt»Ac1+amntnctyot=Acamnt+nct结论:大信噪比下,包络检波的性能与相干解调相同小信噪比情况c1+c1+m t(2+ t+22nct)+2Acnc+amnt
t nct或nst 12n(2A t 21+amtn()n»
VV
x1时,1+x»x1时,1+x»1+
tnnn
2t)
n=Vtn
t
tnVnt) n4.4抗噪声性能(例t,RM=10000t,2
mt)6,信道衰减80dBN
要求SN
50dB.试求各调制方式下的PT及Bc解
W= 10logPT= S
PT=10
N N
N
= =
=50dB=T\P=2·105WTBC=2W= 4.4抗噪声性能(例
S
= =
=N
N
T\P=2·105WTBC= =AM,调幅系数
SN =N
N
=h =2M( M( mt MMh
=RM)= 0.82·= 0.22
0.22·PT=
1+0.84.4抗噪声性能(例\PT=Bc=2W=st=Ac1+0.8mnt2pfctA2AP=
=
2 Mn
=M M
Ac=\st=1189.71+0.8mtcos2pf 作业:P1244.11st=Accos2pfct+ftqt=2pfct+ftt
t=
+1
调相系统ft=kpmt
ft随mtDf= dft=kp dmt 调制指数:bpDfmaxkpmaxmt
mt线性变化Df=1df=kmt2pdt t
fft=f
t
=
=
mt
W~m(t)W W例mt=acos2pfmt, ct=Accos2p
ft=kpmtst=Accos2pfct+kpacos2pfmtbp=kpafFM:ft=f
mtttt
kffm
st
pft
kf
sin2pfAccos2 fm b=
mt)k=fm
\st=Accos2pfct+bfsin2pfmt kpmt ft=
mttttkp t+f=2p kfmt st=Accos2pfct+ft:ftst=Accos2pfctcosft-Acsin2pfctsinft»Accos2pfct-Acftsin2pt若ft=2pkA
mt
AckfM(f-fc
M(f+fcS(f)= cd(f+ +d(f-
f-f f+f KFKFdt·2+sNBFMt=t==ReAej2pfctejbsin2pfmt m ∼周期函数T=1 m1Cn=0
fmejbsin2p e-j2pnfmt=
2p
nbn
=
Jbej2pnfmnns
j2pnfmt j2pfct(=ReAcJnb bcosfctnS(f)
nnn
b
+d(f+fc+nf
kb¥1)2
n+
Jnb= kJnb
kk+
b=J-b;b=-b¥nn
J2bb1时
b
b2
;
b当n>b+1时 b 10.5
J J40-0.0
10ntbcostnS(f)=AcJb)d(f-f- +d(f+f+ 2 2nmt为单频信号,但已调信号却有无限多频率分量n=0:载频分量J0b,fc处;n0:边频分量Jnb,对称分布在载频两侧,间隔为fmn的增大使得Jnb逐渐下降,n>b+1的边频分量可忽略.有效带宽:Bc=2b+1)fm 宽带调频b>5)Bc=2b+ Hzb1时,Bc»2fm,只存在fc fc–fm分量 ~窄带调频J0=-0.260, J13=0.339, J23=0.486, =0.309,3=0.132.SFMSFM(f)J-2J2232-2J42cfc0JJf 1 2tbcost2S(f)=Ac2
b +d(f+f+ ¥nn¥n
P=
t
c =
J
sA2A =
J2b
2n=-
c 边频功率:PfPs=Pc'+Pf
= cJ2n2n
b·2=A2J
b变化时,角调信号总功率不变,但Pc'、Pf' 例mt)cos20ptct)10cos2pfct.调频,kf50.求st=Acos2pft+ m =10cos2pft+2p·50· cos b =k
mt)fm
=50·1=t=bcosts
+AN2AN 2n=-
JAn25=99%·JAn2NJn025+2·JJn0
5=N=Bc=2Nfm=2·6·10=
.f0fVCO==Acftsin2pft)
nfc-nft)==c
w1
DwDwβ·n1Dwn1DwsFwwcwc=n1w1-wDw=n1DwβF=n1F1
(t)=Acos[w1t+f(tsF(t)=Acos[(n1w1-w2)t+n1f(t4.3.3 t m st)=-Aw+ mtsinwt+ m
4.3.3调频到调幅的变换2:使用调谐电路的上升频率特性鉴频器带宽/解调器输出噪声带宽:已调信号带宽cc4.3.3调频负反馈解调 f =fc-ft cos2pft+2p tdt
(t)= cos2p t+2p
t
- te(t)= cos2p t+2pt
t
t IF
-
- m(t)= m(t
m(t)=k
m(t 1+ke(t
1 cos22f IF2f
k t+t+2p -¥mt)dtt+vkf 4.3.3tt=t ft=2pkt
mttsot=
t
fot=
vtet=1AAsinft-ft
»1AAft-ft
o fet4.3.3
=j-t fet-fot
vt
=j(f-kvV(f2pk2pkvtv=jf-jfje(f)G(fV
=
)G
)= Gk
)jf若
G(f) <=<
vt)= dft)=kf mt 作业 4.5.1角度调制的抗噪声性能S
限幅Si 限幅Si
SiNNi
ni(t)=Vn(t)cos[wct+qnA2Si= AA2
i= Ni=
FM
Ni 2noBFMSi(t)+ni(t)=Accos[wct-2pKFMf
+Vn(t)cos(wct+qn
Accos(wctj(ta1Vn(tcos(wct+qn(ta2B(tcos(wct+y(t)aaaa2ffAc>>
11
Vn(t)sin(qn(t)-Ac+
(t)
-»f1+
Ac
sin(qn(t)-»f1
Vn(t)Ac
sin(qn(t)-V(t)=kd
df(t)=kddj(t)+d{Vn(t)sin[qn(t)-
2p
So(t)
kd
f
=K =K
设:K
nd(t)=Vn(t)sin[qn(t)-
no(t)
dnd
-
k
A2k A2Pno(f)=
|H(f) ( )2=no
f
|f|£
W Pn(f)df
-
22S 3A2K2f =
= |f(t) 22}A2
=3
max W
|f(t)
So 3AcK
S b2 P
|f(t) n 增益
=So No
=3
FMSi Ni
|f(t)
W=
B
=2(1+b2
|f(t)
(1+b)»3b yt)=wt+qt+ -t t+-t»wt+qt+ -t Vt) A
i= = =10 no2(bFM+1)Wo ( =20(b+1)onW门 调频常规调幅调制指数 =输入信号功率Si| Si| (AM有效功率只有13)输入噪声功率Ni| =noB =2no(1+b )fNi| =noB =2nof解调增益 (1+ 2调制带宽B =2(1
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