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3.5 线性调制系统的抗噪声性能

2007-01-31 09:34阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1275263004

一.分析模型
1、噪声分为两种：
加性干扰：外界造成的突发性脉冲干扰、内部有源器件造成的起伏干扰。
乘性干扰：内部非线性器件产生的交调、互调。
这里主要考虑对已调信号有持续影响的起伏干扰，据产生机理和实验测量表明，起伏干扰是各态历经的平稳高斯白噪声。
“各态历经”—统计平均值等于时间平均值。
“平稳”--------概率密度函数与时间无关。
“高斯”--------概率密度函数为高斯分布。
“白”----------功率谱密度函数为均匀分布。
以下是噪声分布模型：噪声只对接收系统产生影响，下面主要讨论接收系统的抗干扰性。

在接收机的设设计中，为了提高信噪比，通常在低噪声放大器（高放）后加一级窄带带通滤波器。其传递函数如下图。

由随机过程理论可知，平稳高斯白噪声通过窄带滤波后（带通滤波器带宽中心频率）后，可以表示如下：
线性调制系统的抗噪声性能' />
信噪比增益
通信系统中，一般用信噪比增益G来衡量不同调制方式下解调器的抗噪性能。
G越大，抗噪性能越好。
二. 相干解调(单边带,抑制载波双边带)的抗噪声性能。





双边带解调的输出信噪比

单边带和普通调幅


单边带和双边带的性能比较
 双边带调制相干解调的信噪比增益是单边带的两倍，并不意味着前者的抗性能优于后者。分析中，双边带已调信号功率是单边带的两倍。
可以认为两者的抗噪性能相同。（可靠性）
双边带信号所占的传输带宽是单边带的两倍。（有效性）
非相干解调（用于常规调幅）的抗噪声性能


输入噪声功率


窄带滤波后信号可以表示为

分两种情况来讨论：
大信噪比情况：接收条件好，信号功率远远大于噪声功率。
小信噪比情况：接收条件差，信号很弱，幅度与噪声幅度可比。


对于以上信号，R(t)为包络，也就是通过检波输出器后的信号，在信噪比很大的情况下


信噪比的增益是一个小于1的数,所以包络检波常规调幅的抗噪性能劣于双相干解调的双边带调幅和单边带调幅。

门限效应
 在大信噪比(噪声很小)的情况下，包络检波解调系统的信噪比增益是一个常数G。
当噪声功率逐步增加，Si/Ni下降到一定值时，信号完全淹没在噪声中，信噪比增益G急剧下降，通常把这种现象称为门限效应，把刚好出现门限效应时的输入信噪比称为门限值。
相干解调不存在门限效应。


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