第模擬調(diào)制系統(tǒng)

第模擬調(diào)制系統(tǒng)演示文稿2023/3/301當(dāng)前1頁，總共82頁。2023/3/302（優(yōu)選）第模擬調(diào)制系統(tǒng)當(dāng)前2頁，總共82頁。

4.0引言調(diào)制的定義：是按原始電信號的變化規(guī)律去改變載波某些參量的過程。

調(diào)制的方式：模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制－－調(diào)制信號形式；載波的選擇：正弦波和脈沖調(diào)制－－高頻載波形式。調(diào)制的作用：調(diào)制的分類：AM、DSB-SC、SSB、VSB、FM和PM。當(dāng)前3頁，總共82頁。4.1幅度調(diào)制的原理

4.1.1幅度調(diào)制的一般模型

幅度調(diào)制定義：用調(diào)制信號去控制高頻正弦載波的幅度，使其按調(diào)制信號的規(guī)律變化的過程。模型：表達(dá)式：m(t)--調(diào)制信號（一般為基帶信號）；sm(t)--已調(diào)信號；

h(t)--濾波器的沖激響應(yīng)。

當(dāng)前4頁，總共82頁。模型：表達(dá)式：討論：●在波形上，它的幅度隨基帶信號規(guī)律而變化；在頻譜上，它的頻譜完全是基帶信號頻譜在頻域內(nèi)的簡單搬移。由于這種搬移是線性的，因此幅度調(diào)制通常又稱為線性調(diào)制；●適當(dāng)選擇H()、m(t)，便可得到各種幅度調(diào)制信號，例如：常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）、單邊帶調(diào)制（SSB）和殘留邊帶調(diào)制（VSB）信號等。當(dāng)前5頁，總共82頁。4.1.2常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）

1.AM信號的表達(dá)式、頻譜及帶寬

條件（在一般模型的基礎(chǔ)上）

：濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)：H()=K(=1);調(diào)制信號：m(t)外加直流分量A0，且（1）模型（2）表達(dá)式當(dāng)前6頁，總共82頁。（3）波形及頻譜當(dāng)前7頁，總共82頁。（4）討論●AM信號是帶有載波的雙邊帶信號，它的帶寬為基帶信號帶寬的兩倍，即●上邊帶、下邊帶。都含有原調(diào)制信號的完整信息

?！癜j(luò)檢波不發(fā)生失真條件

過調(diào)制。當(dāng)前8頁，總共82頁。

2.AM信號的功率分配及調(diào)制效率

已調(diào)信號功率為：

功率分配：

注：Pc－載波功率；Ps－邊帶功率； 基帶信號功率。調(diào)制效率：顯然，AM信號的調(diào)制效率總是小于1。當(dāng)前9頁，總共82頁。

例4.1

設(shè)m(t)為正弦信號，進(jìn)行100％的常規(guī)雙邊帶調(diào)幅，求此時(shí)的調(diào)制效率。

解：依題意無妨設(shè)而100％調(diào)制就是 的調(diào)制，即因此

由此可見，正弦波做100％AM調(diào)制時(shí)，調(diào)制效率僅為33.3%!當(dāng)前10頁，總共82頁。3.AM信號的解調(diào)

調(diào)制的逆過程叫做解調(diào)。AM信號的解調(diào)方法有兩種：相干解調(diào)和包絡(luò)檢波解調(diào)。用一個(gè)低通濾波器，就無失真的恢復(fù)出原始的調(diào)制信號：

（1）相干解調(diào)原理：乘法器移頻。關(guān)鍵：與調(diào)制器同頻同相位的載波。

問：同頻不同相？同相解調(diào)結(jié)果：1/2幅度。當(dāng)前11頁，總共82頁。（2）包絡(luò)檢波法

原理：AM信號波形的包絡(luò)與輸入基帶信號成正比，故可以用包絡(luò)檢波的方法恢復(fù)原始調(diào)制信號。包絡(luò)檢波器：一般由半波/全波整流器和LPF組成。電路由二極管D、電阻R和電容C組成。包絡(luò)檢波器的輸出與輸入信號的包絡(luò)十分相近，即：當(dāng)前12頁，總共82頁。（3）討論

●包絡(luò)檢波法屬于非相干解調(diào)法，其特點(diǎn)是：解調(diào)效率高，解調(diào)器輸出近似為相干解調(diào)的2倍；解調(diào)電路簡單，特別是接收端不需要與發(fā)送端同頻同相位的載波信號，大大降低實(shí)現(xiàn)難度。

故幾乎所有的調(diào)幅（AM）式接收機(jī)都采用包絡(luò)檢波法?！癫捎肁M傳輸信息－－好處：解調(diào)電路簡單，可采用包絡(luò)檢波法。缺點(diǎn)：調(diào)制效率低，載波分量不攜帶信息，但卻占據(jù)了大部分功率。改進(jìn)措施：如果抑制載波分量的傳送，則可演變出另一種調(diào)制方式，即抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）。

當(dāng)前13頁，總共82頁。4.1.3抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）1.DSB信號的表達(dá)式、頻譜及帶寬條件（在一般模型的基礎(chǔ)上）：

濾波器為全通網(wǎng)絡(luò)：H()=K(=1);調(diào)制信號：無直流分量，依然（2）表達(dá)式（1）模型當(dāng)前14頁，總共82頁。（3）波形及頻譜討論：●DSB信號不能進(jìn)行包絡(luò)檢波，只能相干解調(diào)；●除不含載頻分量離散譜外，DSB信號頻譜同于AM（由上下對稱的兩個(gè)邊帶組成）－－DSB信號是不帶載波的雙邊帶信號；●它的帶寬為基帶信號帶寬的兩倍：當(dāng)前15頁，總共82頁。2.DSB信號的功率分配及調(diào)制效率

由于不再包含載波成分，因此，DSB信號的功率就等于邊帶功率，是調(diào)制信號功率的一半，即顯然，DSB信號的調(diào)制效率為100%。

當(dāng)前16頁，總共82頁。3.DSB信號的解調(diào)

－－DSB信號只能采用相干解調(diào)。乘法器輸出為：經(jīng)低通濾波器濾除高次項(xiàng)，得

－－即無失真地恢復(fù)出原始電信號。DSB調(diào)制的好處:節(jié)省了載波發(fā)射功率，調(diào)制效率高；調(diào)制電路簡單，僅用一個(gè)乘法器就可實(shí)現(xiàn)。 缺點(diǎn):占用頻帶寬度比較寬，為基帶信號的2倍。

改進(jìn)招數(shù)？當(dāng)前17頁，總共82頁。4.1.4單邊帶調(diào)制（SSB）

考察：由于DSB信號的上、下兩個(gè)邊帶是完全對稱的，皆攜帶了調(diào)制信號的全部信息，因此，從信息傳輸?shù)慕嵌葋砜紤]，僅傳輸其中一個(gè)邊帶就夠了。1.SSB信號的產(chǎn)生

產(chǎn)生SSB信號的方法很多，最基本的：濾波法和相移法。（1）濾波法－－據(jù)一般模型而建條件：

濾波器為：調(diào)制信號：調(diào)制信號＝基帶信號， 且關(guān)鍵/注：●模型當(dāng)前18頁，總共82頁?！衲Ｐ汀耦l譜●頻域表達(dá)式當(dāng)前19頁，總共82頁。（2）用相移法形成SSB信號－－據(jù)時(shí)域表達(dá)式而建可以證明，●SSB信號的時(shí)域表示式為：式中：“－”對應(yīng)上邊帶信號，“+”對應(yīng)下邊帶信號；

是的希爾伯特變換?！衲Ｐ?為希爾伯特濾波器，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)寬帶相移網(wǎng)絡(luò)，對m(t)中的所有頻率分量均相移 。

當(dāng)前20頁，總共82頁。2.SSB信號帶寬、功率和調(diào)制效率3.SSB信號的解調(diào)

SSB信號的解調(diào)也不能采用包絡(luò)檢波，只能采用相干解調(diào)，SSB信號不含載波成分，單邊帶幅度調(diào)制的效率也為100%。

當(dāng)前21頁，總共82頁。乘法器輸出為：經(jīng)低通濾波后的解調(diào)輸出為SSB信號的解調(diào)原理：－－是DSB時(shí)的二分之一。心得：相干解調(diào)解出同相分量的一半，抑制正交分量。當(dāng)前22頁，總共82頁?；仡?小結(jié)：

AM調(diào)制：可采用包檢，結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)制效率低，最大33％；

DSB調(diào)制：調(diào)制效率高，但信號占用頻帶寬；

SSB調(diào)制：調(diào)制效率高，信號占用頻帶低，同于基帶信號。但： ？當(dāng)前23頁，總共82頁。4.1.5殘留邊帶調(diào)制（VSB）

特點(diǎn)：殘留邊帶調(diào)制是介于單邊帶調(diào)制與雙邊帶調(diào)制之間的一種調(diào)制方式，它既克服了DSB信號占用頻帶寬的問題，又解決了單邊帶濾波器不易實(shí)現(xiàn)的難題。原理：在殘留邊帶調(diào)制中，除了傳送一個(gè)邊帶外，還保留了另外一個(gè)邊帶的一部分。當(dāng)前24頁，總共82頁。1.殘留邊帶信號的產(chǎn)生●模型●頻譜●頻域表達(dá)式●關(guān)鍵：殘留邊帶濾波器（待證）●時(shí)域表達(dá)式 ???當(dāng)前25頁，總共82頁。滿足互補(bǔ)對稱特性的滾降形狀可以有無窮多種，用的最多的是直線滾降和余弦滾降?！駧缀魏x：HVSB(ω)在載頻附近必須具有互補(bǔ)對稱性。●HVSB(ω)可以看作是對截止頻率為ωc的理想濾波器的進(jìn)行“平滑”－－“滾降”的結(jié)果?！裼捎凇皾L降”，濾波器截止頻率特性的“陡度”變緩，實(shí)現(xiàn)難度降低，但濾波器的帶寬變寬。

當(dāng)前26頁，總共82頁。2.殘留邊帶信號的解調(diào)－－只能采用相干解調(diào)。乘法器輸出： 而：代入上式得：經(jīng)LPF:

所以：－－同于DSB調(diào)制系統(tǒng)。當(dāng)前27頁，總共82頁。VSB與SSB調(diào)制：VSB帶寬：介于BDSB、BSSB之間，但趨于BSSB;由于VSB基本性能接近SSB，而VSB調(diào)制中的邊帶濾波器比SSB中的邊帶濾波器容易實(shí)現(xiàn)，所以VSB調(diào)制在廣播電視、通信等系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前28頁，總共82頁。4.2線性調(diào)制系統(tǒng)的抗操聲性能

前面的分析都是在沒有噪聲的條件下進(jìn)行的。實(shí)際上，任何通信系統(tǒng)都避免不了噪聲的影響。從第2章的有關(guān)信道和噪聲的內(nèi)容可知，通信系統(tǒng)是把信道加性噪聲中的起伏噪聲作為研究對象的。而起伏噪聲又可視為高斯白噪聲。因此，本節(jié)將要研究信道存在加性高斯白噪聲時(shí)各種線性系統(tǒng)的抗噪聲性能－－可靠性研究。當(dāng)前29頁，總共82頁。4.2.1通信系統(tǒng)抗噪性能分析模型

●由于加性噪聲只對已調(diào)信號的接收產(chǎn)生影響，因而調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能可用解調(diào)器的抗噪聲性能來衡量。

●分析解調(diào)器抗噪性能的一般模型：－－為傳輸過程中疊加的高斯白噪聲：0、б2、n0/2;－－為窄帶高斯噪聲，可以表示為：當(dāng)前30頁，總共82頁?！裾瓗Ц咚乖肼昻i(t)功率－－Ni：當(dāng)前31頁，總共82頁?！褫敵鲂旁氡取褫斎胄旁氡?/p>

●信噪比增益(調(diào)制制度增益)作為不同調(diào)制方式下解調(diào)器抗噪性能的度量。它可以定義為：當(dāng)前32頁，總共82頁。4.2.2線性調(diào)制相干解調(diào)的抗噪聲性能●特點(diǎn)：相干解調(diào)屬于線性解調(diào)，故在解調(diào)過程中，輸入信號及噪聲可分開單獨(dú)解調(diào)?！襁m用：所有線性調(diào)制（DSB、SSB、VSB、AM）信號的解調(diào)。相干解調(diào)時(shí)接收系統(tǒng)模型：解調(diào)器為同步解調(diào)器，由相乘器和LPF構(gòu)成。當(dāng)前33頁，總共82頁。1.DSB調(diào)制系統(tǒng)的性能

（1）求So－－輸出信號的功率解調(diào)器輸入信號乘法器輸出經(jīng)LPF輸出信號輸出信號功率－－可直接寫出當(dāng)前34頁，總共82頁。（2）求NO－－輸出噪聲的功率解調(diào)器噪聲輸入乘法器輸出經(jīng)LPF輸出噪聲輸出噪聲功率－－可直接寫出當(dāng)前35頁，總共82頁。（3）求Si－－輸入信號功率解調(diào)器輸入信號平均功率：結(jié)論：●解調(diào)器的輸入和輸出信噪比：●調(diào)制制度增益：當(dāng)前36頁，總共82頁。2.SSB調(diào)制系統(tǒng)的性能

（2）求No輸出噪聲的功率－－結(jié)論同于DSB－－可直接寫出但：？？？（1）求So輸出信號的功率當(dāng)前37頁，總共82頁。（3）求Si－－輸入信號的功率結(jié)論：●解調(diào)器的輸入和輸出信噪比：●調(diào)制制度增益：當(dāng)前38頁，總共82頁。DSB解調(diào)器的調(diào)制制度增益是SSB的二倍。因此就說：雙邊帶系統(tǒng)的抗噪性能優(yōu)于單邊帶系統(tǒng)？比較前提：解調(diào)器的輸入噪聲功率譜密度n0/2相同； 輸入信號的功率Si也相等。具體分析如下：在相同的噪聲背景和相同的輸入信號功率條件下，DSB和SSB在解調(diào)器輸出端的信噪比是相等的。這就是說，從抗噪聲的觀點(diǎn)，SSB制式和DSB制式是相同的。但：B當(dāng)前39頁，總共82頁。3.VSB調(diào)制系統(tǒng)的性能

VSB調(diào)制系統(tǒng)抗噪性能的分析方法與上面類似－－相干解調(diào)。但問題：采用的殘留邊帶濾波器的頻率特性形狀可能不同，難以確定抗噪性能的一般計(jì)算公式。不過，在殘留邊帶濾波器滾降范圍不大的情況下，可將VSB信號近似看成SSB信號，即

在這種情況下，VSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能與SSB系統(tǒng)相同。當(dāng)前40頁，總共82頁。解調(diào)器輸入信號為：輸入噪聲為：注：包絡(luò)檢波屬于非線性解調(diào)，信號與噪聲無法分開處理。4.2.3常規(guī)調(diào)幅包絡(luò)檢波的抗噪聲性能

－－AM信號可采用相干解調(diào)或包絡(luò)檢波。實(shí)際中，常用簡單的包絡(luò)檢波法解調(diào)。1.模型：一般模型中的解調(diào)器具體為包絡(luò)檢波器。當(dāng)前41頁，總共82頁。2.輸入信號功率Si、噪聲功率Ni和輸入信噪比Si/Ni

當(dāng)前42頁，總共82頁。3.輸出信號功率So、噪聲功率No、輸出信噪比So/No、GAM

－－非線性解調(diào)，信號與噪聲無法分開處理。解調(diào)器輸入的信號加噪聲的合成波形是：其中合成包絡(luò)：理想包絡(luò)檢波器的輸出就是A(t)。檢波器輸出中有用信號與噪聲無法完全分開，因此，計(jì)算輸出信噪比是件困難的事。為簡化起見，考慮兩種特殊情況： ●大信噪比情況

●小信噪比情況

當(dāng)前43頁，總共82頁。（1）大信噪比情況大信噪比（輸入信號幅度遠(yuǎn)大于噪聲幅度），即

:即：此時(shí)當(dāng)前44頁，總共82頁。輸出信號功率、噪聲功率和信噪比：調(diào)制制度增益：對于100％調(diào)制（即 ），且又是單音頻正弦信號輸入時(shí)：當(dāng)前45頁，總共82頁。小信噪比（噪聲幅度遠(yuǎn)大于輸入信號幅度），即:（2）小信噪比情況此時(shí)即：當(dāng)前46頁，總共82頁。結(jié)論：●在大信噪比情況下，AM信號包絡(luò)檢波器的性能幾乎與同步檢測器相同；但隨著信噪比的減小，包絡(luò)檢波器將在一個(gè)特定輸入信噪比值上出現(xiàn)門限效應(yīng)。

●同步解調(diào)器不存在門限效應(yīng)。

討論：

調(diào)制信號m(t)無法與噪聲分開，包絡(luò)中不存在單獨(dú)的信號項(xiàng)m(t)。有用信號m(t)被噪聲所擾亂，m(t)cosθ(t)只能看作是噪聲。這種情況下，輸出信噪比不是按比例地隨著輸入信噪比下降，而是急劇惡化。通常把這種現(xiàn)象稱為門限效應(yīng)。開始出現(xiàn)門限效應(yīng)的輸入信噪比稱為門限值。當(dāng)前47頁，總共82頁。4.3角度調(diào)制（非線性調(diào)制）的原理

及抗噪聲性能

2007.4.9當(dāng)前48頁，總共82頁。4.3角度調(diào)制（非線性調(diào)制）的原理及抗噪聲性能

引言：非線性調(diào)制：已調(diào)信號頻譜不再是原基帶信號頻譜的線性搬移，而是頻譜的非線性變換，會(huì)產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新的頻率成分。實(shí)現(xiàn)方法：通過改變載波的頻率和相位－－角度來實(shí)現(xiàn)。即載波的幅度保持不變，而載波的頻率或相位隨基帶信號變化。

分類：角調(diào)制可分為頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。當(dāng)前49頁，總共82頁。4.3.1角度調(diào)制的基本概念

1.一般表達(dá)式

名詞：瞬時(shí)相位－－瞬時(shí)相位偏移－－瞬時(shí)角頻率－－瞬時(shí)角頻偏－－2.PM調(diào)制－－是指瞬時(shí)相位偏移隨基帶信號而線性變化，即調(diào)相信號可表示為：當(dāng)前50頁，總共82頁。則可得調(diào)頻信號：可見：FM和PM非常相似，如果預(yù)先不知道調(diào)制信號的具體形式，則無法判斷已調(diào)信號是調(diào)頻信號還是調(diào)相信號。

3.FM調(diào)制－－是指瞬時(shí)頻率偏移隨基帶信號而線性變化，即當(dāng)前51頁，總共82頁。2.FM、PM的關(guān)系●PM較FM僅少了一個(gè)積分！●實(shí)現(xiàn)方法:可見：調(diào)頻與調(diào)相并無本質(zhì)區(qū)別，兩者之間可以互換－－縮減研究內(nèi)容；

為FM、PM信號的實(shí)現(xiàn)/調(diào)制）、解調(diào)提供了新的方法。當(dāng)前52頁，總共82頁。4.3.2窄帶調(diào)頻與寬帶調(diào)頻

定義/分類：根據(jù)調(diào)制后載波瞬時(shí)相位偏移的大小，可將頻率調(diào)制分為寬帶調(diào)頻（WBFM）與窄帶調(diào)頻（NBFM）。當(dāng)

時(shí)，稱為NBFM

。否則，稱為WBFM

。

1.窄帶調(diào)頻（NBFM）

當(dāng)前53頁，總共82頁。將上式與AM信號的頻譜比較很相似經(jīng)推導(dǎo)可得NBFM信號的頻域表達(dá)式：進(jìn)行比較，它們的帶寬相同，即

有些書上內(nèi)容很多，自己閱讀，或工作中作為參考！當(dāng)前54頁，總共82頁。2.寬帶調(diào)頻（WBFM）分析思路：為使問題簡化，先研究單音調(diào)制的情況，然后把分析的結(jié)果推廣到多音情況。（1）單頻調(diào)制時(shí)寬帶調(diào)頻信號的頻域表達(dá)設(shè)單頻調(diào)制信號為則單音調(diào)頻信號的時(shí)域表達(dá)式為：

式中：調(diào)頻指數(shù)：最大頻偏：當(dāng)前55頁，總共82頁。相應(yīng)頻譜：式中：Jn(mf)為第一類n階貝塞爾函數(shù)，它是調(diào)頻指數(shù)的函數(shù)?？梢姡赫{(diào)頻信號的頻譜中含有無窮多個(gè)頻率分量。－－帶寬？特點(diǎn)：各次邊頻幅度Jn(mf)隨著n的增大而減??！結(jié)論：FM信號各次邊頻幅度Jn(mf)隨著n的增大而減小！當(dāng)前56頁，總共82頁。（2）單頻調(diào)制時(shí)的頻帶寬度

理論上：調(diào)頻信號的帶寬為無限寬。實(shí)際上：因各次邊頻幅度n的增大而減小，只要取適當(dāng)?shù)膎值，使邊頻分量小到可以忽略的程度，調(diào)頻信號可以近似認(rèn)為具有有限頻譜?？ㄉ剑海笥趎=mf+1次的邊頻分量，其幅度小于未調(diào)載波幅度的10％。當(dāng)前57頁，總共82頁。（3）FM信號的功率調(diào)頻信號雖然頻率在不停地變化，但振幅不變!而功率僅由幅度決定，與頻率無關(guān)，故：當(dāng)前58頁，總共82頁。（4）任意限帶信號調(diào)制時(shí)寬帶調(diào)頻信號的帶寬

調(diào)制信號的最高頻率:

最大頻率偏移:頻偏比:當(dāng)前59頁，總共82頁。4.3.3調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào)

1.調(diào)頻信號的產(chǎn)生

（1）直接法

就是利用調(diào)制信號直接控制振蕩器的頻率，使其按調(diào)制信號的規(guī)律線性變化。壓控振蕩器（VCO）：輸出頻率偏移正比于所加的控制電壓：當(dāng)前60頁，總共82頁。（2）間接法NBFM→WBFM：經(jīng)N次倍頻后可以使調(diào)頻信號的載頻和調(diào)制指數(shù)增為N倍。問：載波過高？當(dāng)前61頁，總共82頁。2.調(diào)頻信號的解調(diào)

（1）非相干解調(diào)

最簡單的解調(diào)器是具有頻率-電壓轉(zhuǎn)換作用的鑒頻器。

特點(diǎn)：鑒頻器輸出電壓與輸入信號的瞬時(shí)頻偏成正比。組成：理想鑒頻器可看成是微分器與包絡(luò)檢波器的級聯(lián)。當(dāng)前62頁，總共82頁?！袄硐腓b頻器可看成是微分器與包絡(luò)檢波器的級聯(lián)”。證明：用包絡(luò)檢波器取出其包絡(luò)，并濾去直流后輸出：Kd稱為鑒頻器靈敏度。微分器輸出：

當(dāng)前63頁，總共82頁。（2）相干解調(diào)

－－適于窄帶調(diào)頻當(dāng)前64頁，總共82頁。證：設(shè)NBFM信號為：則乘法器輸出為：再經(jīng)微分，得輸出信號：取相干載波：經(jīng)LPF，得當(dāng)前65頁，總共82頁。4.3.4調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能－－與解調(diào)方法有關(guān)，這里只討論非相干解調(diào)系統(tǒng)的抗噪性能。1.輸入信噪比

設(shè)輸入調(diào)頻信號為：輸入信號功率：輸入噪聲功率：輸入信噪比：當(dāng)前66頁，總共82頁。2.輸出信噪比及調(diào)制制度增益－－由于非相干解調(diào)不是線性疊加處理過程，因而無法分別計(jì)算信號與噪聲功率。解調(diào)器輸入波形是調(diào)頻信號和窄帶高斯噪聲的混合波形:

經(jīng)限幅器限幅去除包絡(luò)起伏后，得鑒頻器輸入為當(dāng)前67頁，總共82頁。此處，V0為常數(shù)。對于鑒頻器輸出信號來說，僅關(guān)心合成波瞬時(shí)相移ψ(t)?？梢宰C明，合成波的瞬時(shí)相移為。問題：以上兩式皆是攜帶信息φ(t)的和表示噪聲的V(t)、θ(t)的復(fù)雜函數(shù)?？紤]兩種極端情況：大信噪比；小信噪比。當(dāng)前68頁，總共82頁。（1）大信噪比情況

大信噪比:此時(shí)鑒頻器輸出其中此時(shí)，信號和噪聲已經(jīng)分開。當(dāng)前69頁，總共82頁。經(jīng)進(jìn)一步分析，可得解調(diào)器的輸出信噪比為：WBFM系統(tǒng)制度增益為：當(dāng)前70頁，總共82頁。下面考慮單頻調(diào)制時(shí)的情況，設(shè)調(diào)制信號為：則這時(shí)的調(diào)頻信號為：式中解調(diào)器輸出信噪比：解調(diào)器制度增益：所以：WBFM信號帶寬為：當(dāng)前71頁，總共82頁。上式表明:在大信噪比的情況下，寬帶調(diào)頻解調(diào)器的制度增益是很高的，與調(diào)制指數(shù)的三次方成正比。例如：調(diào)頻廣播中常取mf=5，則GFM=450?？梢姡哟笳{(diào)制指數(shù)mf，可使系統(tǒng)抗噪性能大大改善。代價(jià)？6、12當(dāng)前72頁，總共82頁。（2）小信噪比情況與門限效應(yīng)

可知：解調(diào)器輸出中已沒有單獨(dú)存在的有用信號，解調(diào)器輸出幾乎完全由噪聲決定，因而輸出信噪比急劇下降－－門限效應(yīng)。出現(xiàn)門限效應(yīng)時(shí)所對應(yīng)的輸入信噪比的值被稱為門限值（點(diǎn)）。小信噪比:此時(shí)當(dāng)前73頁，總共82頁。對FM系統(tǒng)而言:●未發(fā)生門限效應(yīng)時(shí)，在相同輸入信噪比情況下，F(xiàn)M輸出信噪比優(yōu)于AM輸出信噪比；●當(dāng)輸入信噪比降到某一門限（α）時(shí)，F(xiàn)M便開始出現(xiàn)門限效應(yīng)；●若繼續(xù)降低輸入信噪比，則FM解調(diào)器的輸出信噪比將急劇變壞，甚至比DSB的性能還要差.討論：輸入-輸出信噪比性能對DSB系統(tǒng)而言:

信號同步檢測時(shí)的性能曲線是通過原點(diǎn)的直線。當(dāng)前74頁，總共82頁。例：已知某調(diào)頻波的振幅是10V，瞬時(shí)頻率為試確定：（1）此調(diào)頻波的表達(dá)式；（2）此調(diào)頻波的最大頻偏、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度；（3）若調(diào)制信號頻率提高到2×103Hz，則調(diào)頻波的最大頻偏、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度如何變化？當(dāng)前75頁，總共82頁。例：調(diào)頻波的振幅是10V，瞬時(shí)頻率為試確定：（1）sFM(t)；（2）△f、mf、BFM；（3）若調(diào)制信號頻率提高到2×103Hz，重求（2）。解：（1）該調(diào)頻波的瞬時(shí)角頻率 （rad/s）瞬時(shí)相位調(diào)頻波的表達(dá)式當(dāng)前76