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解调器输入端的噪声ni(t)=nI(t) cos2πfct-nQ(t) sin2πf ct与本地载波相乘后，得 通过LPF ，滤除2f c分量，得解调器输出噪声和噪声平均功率为 由于带通滤波器带宽远小于其中心频率fc，根据第3章所学知识，ni(t)为窄带平稳高斯白噪声，它的表示式为 窄带噪声ni(t)有以下统计特性： 平均功率 Ni为解调器输入噪声ni(t)的平均功率。若白噪声的单边功率谱密度为no，则 则 而Ni=noB，其中， B应等于输入信号sr(t)的带宽。 1） DSB调制系统相干解调时的抗噪声性能分析 解调器输入信号和输入信号功率为 DSB信号相干解调时，解调器输出信号及功率为 而Ni=noB，其中，B应等于DSB信号的带宽，即B=BDSB=2f m，fm是基带信号的带宽。 输入信噪比为 输出信噪比为 注： 为了比较各种调制系统的性能，还可用输出信噪比和输入信噪比的比值G来表示，G称为调制制度增益。 结论：即DSB信号的解调器使信噪比改善一倍。 2） AM调制系统相干解调时的抗噪声性能分析 解调器输入信号和输入信号功率为 ∵ AM信号相干解调时，解调器输出信号和输出信号平均功率为 而Ni=noB，其中，B应等于AM信号的带宽，即B=BAM=2f m，f m是基带信号的带宽。 输入信噪比为 输出信噪比为 注： （1） 分析：对于单音频调制信号，即m(t)=Am cos2πF t，有 采用满调幅，即A0=Am，此时调制制度增益最大值为 3） SSB调制系统相干解调时的抗噪声性能分析 解调器输入信号和输入信号功率为 ∴ ∵m(t)与 正交，只是相移了π/2，幅度不变。 SSB信号相干解调时，解调器输出信号和输出信号平均功率为 而Ni=noB，其中, B应等于SSB信号的带宽，即B=BSSB=f m，f m是基带信号的带宽。 输入信噪比为 输出信噪比为 注： 由上面分析得GDSB=2GSSB ，从抗噪声角度看, DSB并不优于SSB。 分析： NiSSB=noBSSB=nofm NiDSB=noBDSB=2nofm NiDSB=2NiSSB 在解调器输出端： 在解调器输入端： 5.4 频分复用(FDM) 多路复用：指多路独立信号同时利用同一信道进行传输。 频分多路复用：各路信号同时在同一信道中传输时占用不同的频带。 在频分复用中，信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每路信号占用其中一个频段，因而在接收端可以采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需的信号。 FDM系统原理框图如图5.10所示。 设有n路话音信号进行复用，发送端各路话音信号首先通过LPF ，使其频率受限在fm(对话音信号，一般为3.4 kHz)以内，然后将各路信号分别对不同的载波频率进行调制，这些载波(f c1, f c2, f cn)称为副载波。调制方式常用的是SSB调制。 调制器后的BPF 将各路已调信号的频带限制在规定范围以内，然后把各路BPF 的输出合并，形成复用信号s(t)。但在某些场合，还需进行主载波调制。复用信号就可以在信道中传输。 在接收端，将主调制信号进行解调成为频分复用信号s(t)，然后通过分路滤波和SSB解调，恢复各路信号m1(t), m2(t), …, mn(t)。 fc1 fc2 fc n 图5.10 FDM系统原理框图 FDM有一个重要指标是路际串话。路际串话就是甲路在通话的同时又可听到乙路之间的讲话。为了减小FDM复用信号频谱的重叠，各路信号频谱间应留有一定的间隔，此间隔称为防护频带，即 f c(i+1)=fci+(f m+f g), i=1, 2, …, n 式中，fci和fc(i+1)分别为第i路与第i+1路的副载波频率； fm为每路信号的最高截止频率； fg为邻路间隔防护频带。 复用信号频谱结构如图5.11所示。副载波采用SSB调制方式。 图5.11 复用信号频谱结构 (采用上边带调制) 则n路复用信号的带宽为 Bn=nf m+(n-1)fg=(n-1)(f m+f g)+fm=(n-1)B1+f m Bn fci和fc(i+1)分别为第i路与第i+1路的副载波频率； fm为每路信号的最高截止频率； fg为邻路间隔防护频带。 5.5 FDM应用举例：模拟载波系统 在多路载波电话中采用单边带调制频分复用，每路电话信号限带于0.3~3.4 kHz，各路信号间留有保护间隔，因此每路取4kHz作为标准频带。 1. 基群信号频谱图 对3路话音基带信号进行上边带调制(USB)形成一个前群；对4个前群进行下边带调制(LSB)形成一个基群。其频谱搬移过程如图5.12所示。 * * 第5章 模拟调制系统 调制的概念及