第十七講非線性系統(tǒng)信噪比的計(jì)算

第十七講非線性系統(tǒng)信噪比的計(jì)算第一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五包絡(luò)的一維分布第二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五窄帶正態(tài)噪聲的包絡(luò)是服從瑞利分布的，相位服從均勻分布，且同一時(shí)刻是相互獨(dú)立的。第三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五二維分布第四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五假定具有對稱的功率譜第五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五第六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五二維瑞利分布第七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五其中第一類零階修正貝塞爾函數(shù)，定義為可展開成級數(shù)當(dāng)x<<1時(shí)當(dāng)x>>1時(shí)第八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五相位的二維分布第九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五表明A(t)與(t)不是相互獨(dú)立的隨機(jī)過程。第十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五2.窄帶正態(tài)噪聲加正弦信號的包絡(luò)和相位的分布第十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五第十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五包絡(luò)的分布第十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五相位的分布第十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五3.窄帶隨機(jī)過程包絡(luò)平方的分布窄帶噪聲包絡(luò)平方的分布包絡(luò)平方指數(shù)分布第十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五正弦信號加窄帶噪聲包絡(luò)平方的分布第十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五應(yīng)用：白噪聲中正弦信號的檢測窄帶中放包絡(luò)檢波門限檢測判決白噪聲窄帶高斯噪聲經(jīng)包絡(luò)檢波后第十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五等價(jià)于第十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五如何確定門限？取低的虛警概率當(dāng)=1，=10-6，得第十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五如何計(jì)算檢測概率？Marcum’sQ-function第二十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五檢測概率積分表達(dá)式有許多近似North近似第二十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五單個(gè)脈沖檢測信號的檢測性能曲線，要進(jìn)一步提高檢測器的性能，需要進(jìn)行脈沖積累。第二十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五5.5非線性系統(tǒng)信噪比的計(jì)算電子系統(tǒng)一般由許多子系統(tǒng)組成，這些子系統(tǒng)可分為線性與非線性系統(tǒng)兩大類，要計(jì)算一個(gè)電子系統(tǒng)輸出端的信噪比，只需要解決線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)輸出端信噪比的計(jì)算問題。線性系統(tǒng)輸出端的信噪比的計(jì)算是很容易的第二十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五信號與噪聲之和通過非線性系統(tǒng)后，輸出的功率譜一般包含三部分：信號各分量差拍形成的功率譜信號各分量差拍形成的功率譜信號與噪聲差拍形成的功率譜第二十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五輸出的功率譜為信噪比第二十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五或第二十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五1.同步檢波器窄帶中放低通濾波器第二十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五同步檢波器輸入端的信噪比：第二十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五窄帶中放低通濾波器第二十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五輸出端的信噪比同步檢波器不僅能檢測去有用信號，還增加3個(gè)分貝的信噪比。窄帶中放低通濾波器也稱為檢波增益第三十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五2.包絡(luò)檢波器窄帶中放包絡(luò)檢波信號+白噪聲第三十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五（1）在大信噪比的情況下，是直流分量，可通過隔直電路去掉，所以，包絡(luò)檢波器的輸出為第三十二頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五信號與噪聲是可分離的，輸出的信噪比為包絡(luò)檢波器輸入的信噪比為假定第三十三頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五當(dāng)（全調(diào)制）包絡(luò)檢波器，信噪比有損失第三十四頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五（2）在小信噪比的情況下小信號時(shí)忽略第三十五頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五信號與噪聲無法分開，有用信號淹沒在噪聲中。第三十六頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五輸出信噪比與輸出信噪比不是按比例下降，而是急劇下降，這是由包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)特性引起的，通常稱這種效應(yīng)為門限效應(yīng)（欺負(fù)小信號）。可見，包絡(luò)檢波只適合大信噪比的情況，對小信號，需要采用相干解調(diào)。第三十七頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五3.平方律包絡(luò)檢波器如果第三十八頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五去掉直流分量輸出信號忽略二次諧波第三十九頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五輸出信號輸出信號功率輸出噪聲項(xiàng)第四十頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五第四十一頁，共四十四頁，編輯于2023年，星期五檢波器的輸入信號當(dāng)用正弦調(diào)制時(shí)輸入信號的平均功率第四十二頁，共四