模擬調(diào)制系統(tǒng)x2023/4/111第1頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五什么是調(diào)制？調(diào)制的目的是什么？第2頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五調(diào)制：就是使基帶信號（調(diào)制信號）控制載波的某個（或幾個）參數(shù)，使這一（或幾個）參數(shù)按照基帶信號的變化規(guī)律而變化的過程。調(diào)制后所得到的信號稱為已調(diào)信號或頻帶信號。載波的作用：可以運載原始的電信號。載波有兩種選擇：①正弦信號作為載波②脈沖串作為載波2023/4/113第3頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五基帶信號(f=0~低頻) 不易傳輸（信道頻帶、匹配）——

可考慮采用調(diào)制、解調(diào)技術載波調(diào)制(CarrierModulation)：將載波變換為一個載有信息的已調(diào)信號.解調(diào)(De-Modulation)：接收端從已調(diào)信號中恢復基帶信號.2023/4/114第4頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五調(diào)制的作用：1、把基帶信號的頻譜搬移到所希望的位置上去，從而將調(diào)制信號轉換成適合于信道傳輸或便于信道多路復用的已調(diào)信號。2、可以提高信號通過信道傳輸時的抗干擾能力，同時，不同的調(diào)制方式產(chǎn)生的已調(diào)信號的帶寬不同，因此調(diào)制影響傳輸帶寬的利用率。2023/4/115第5頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五調(diào)制的類型：1、根據(jù)調(diào)制信號的形式可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制；2、根據(jù)載波的不同可分為以正弦波作為載波的連續(xù)載波調(diào)制和以脈沖串作為載波的脈沖調(diào)制；3、根據(jù)調(diào)制器頻譜搬移特性的不同可分為線性調(diào)制和非線性調(diào)制。2023/4/116第6頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2023/4/117第7頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五第3章

模擬調(diào)制系統(tǒng)3.0引言3.1幅度調(diào)制的原理3.2線性調(diào)制系統(tǒng)的抗操聲性能3.3角度調(diào)制（非線性調(diào)制）的原理及抗噪聲性能3.4各種模擬調(diào)制系統(tǒng)的比較3.5頻分復用（FDM）2023/4/118第8頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.1幅度調(diào)制的原理

3.1.1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。

2023/4/119第9頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五模型：表達式：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。2023/4/1110第10頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.1.2常規(guī)雙邊帶調(diào)幅（AM）

1.AM信號的表達式、頻譜及帶寬

條件（在一般模型的基礎上）

：濾波器為全通網(wǎng)絡：H()=K(=1);調(diào)制信號：m(t)外加直流分量A0，且（1）模型（2）表達式2023/4/1111第11頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（3）波形及頻譜2023/4/1112第12頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（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檢波不發(fā)生失真條件

過調(diào)制。2023/4/1113第13頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五

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。2023/4/1114第14頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五

例3.1

設m(t)為正弦信號，進行100％的常規(guī)雙邊帶調(diào)幅，求此時的調(diào)制效率。

解：依題意無妨設而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，調(diào)制效率僅為33.3%!2023/4/1115第15頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.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)和包絡檢波解調(diào)。用一個低通濾波器，就無失真的恢復出原始的調(diào)制信號：

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

問：同頻不同相？同相解調(diào)結果：1/2幅度。2023/4/1116第16頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（2）包絡檢波法

原理：AM信號波形的包絡與輸入基帶信號成正比，故可以用包絡檢波的方法恢復原始調(diào)制信號。包絡檢波器：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。包絡檢波器的輸出與輸入信號的包絡十分相近，即：2023/4/1117第17頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（3）討論

●包絡檢波法屬于非相干解調(diào)法，其特點是：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，大大降低實現(xiàn)難度。

故幾乎所有的調(diào)幅（AM）式接收機都采用包絡檢波法。●采用AM傳輸信息－－好處：解調(diào)電路簡單，可采用包絡檢波法。缺點：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）。

2023/4/1118第18頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.1.3抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB-SC）1.DSB信號的表達式、頻譜及帶寬條件（在一般模型的基礎上）：

濾波器為全通網(wǎng)絡：H()=K(=1);調(diào)制信號：無直流分量，依然（2）表達式（1）模型2023/4/1119第19頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（3）波形及頻譜討論：●DSB信號不能進行包絡檢波，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：2023/4/1120第20頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.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%。

2023/4/1121第21頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.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，得

－－即無失真地恢復出原始電信號。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，僅用一個乘法器就可實現(xiàn)。 缺點:占用頻帶寬度比較寬，為基帶信號的2倍。

改進招數(shù)？2023/4/1122第22頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.1.4單邊帶調(diào)制（SSB）

考察：由于DSB信號的上、下兩個邊帶是完全對稱的，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， 且關鍵/注：●模型2023/4/1123第23頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五●模型●頻譜●頻域表達式2023/4/1124第24頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（2）用相移法形成SSB信號－－據(jù)時域表達式而建可以證明，●SSB信號的時域表示式為：式中：“－”對應上邊帶信號，“+”對應下邊帶信號；

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

2023/4/1125第25頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.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%。

2023/4/1126第26頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五乘法器輸出為：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。2023/4/1127第27頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五回顧/小結：

AM調(diào)制：可采用包檢，結構簡單，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： ？2023/4/1128第28頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.1.5殘留邊帶調(diào)制（VSB）

特點：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現(xiàn)的難題。原理：在殘留邊帶調(diào)制中，除了傳送一個邊帶外，還保留了另外一個邊帶的一部分。2023/4/1129第29頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五1.殘留邊帶信號的產(chǎn)生●模型●頻譜●頻域表達式●關鍵：殘留邊帶濾波器（待證）●時域表達式 ???2023/4/1130第30頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五滿足互補對稱特性的滾降形狀可以有無窮多種，目前用的最多的是直線滾降和余弦滾降。

幾何含義：殘留邊帶濾波器的傳輸函數(shù)在載頻附近必須具有互補對稱性。圖3-15所示的濾波器，可以看作是對截止頻率為ωc的理想濾波器的進行“平滑”的結果，習慣上，稱這種“平滑”為“滾降”。顯然，由于“滾降”，濾波器截止頻率特性的“陡度”變緩，實現(xiàn)難度降低，但濾波器的帶寬變寬。

2023/4/1131第31頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.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)。2023/4/1132第32頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五VSB與SSB調(diào)制：VSB帶寬：介于BVSB、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)中得到廣泛應用。2023/4/1133第33頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.2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行的。實際上，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各種線性系統(tǒng)的抗噪聲性能－－可靠性研究。2023/4/1134第34頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.2.1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：2023/4/1135第35頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五●窄帶高斯噪聲ni(t)功率－－Ni：2023/4/1136第36頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五●輸出信噪比●輸入信噪比

●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：2023/4/1137第37頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.2.2線性調(diào)制相干解調(diào)的抗噪聲性能●特點：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構成。2023/4/1138第38頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五1.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2023/4/1139第39頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（2）求Ni－－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2023/4/1140第40頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（3）求Si－－輸入信號功率解調(diào)器輸入信號平均功率：結論：●解調(diào)器的輸入和輸出信噪比：●調(diào)制制度增益：2023/4/1141第41頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.SSB調(diào)制系統(tǒng)的性能

（2）求No輸出噪聲的功率－－結論同于DSB－－可直接寫出但：？？？（1）求So輸出信號的功率2023/4/1142第42頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（3）求Si－－輸入信號的功率結論：●解調(diào)器的輸入和輸出信噪比：●調(diào)制制度增益：2023/4/1143第43頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五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，SSB制式和DSB制式是相同的。但：B2023/4/1144第44頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.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。2023/4/1145第45頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五解調(diào)器輸入信號為：輸入噪聲為：注：包絡檢波屬于非線性解調(diào)，信號與噪聲無法分開處理。3.2.3常規(guī)調(diào)幅包絡檢波的抗噪聲性能

－－AM信號可采用相干解調(diào)或包絡檢波。實際中，常用簡單的包絡檢波法解調(diào)。1.模型：一般模型中的解調(diào)器具體為包絡檢波器。2023/4/1146第46頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.輸入信號功率Si、噪聲功率Ni和輸入信噪比Si/Ni

2023/4/1147第47頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.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：理想包絡檢波器的輸出就是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

2023/4/1148第48頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（1）大信噪比情況大信噪比（輸入信號幅度遠大于噪聲幅度），即

:即：此時2023/4/1149第49頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五輸出信號功率、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：2023/4/1150第50頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五小信噪比（噪聲幅度遠大于輸入信號幅度），即:（2）小信噪比情況此時即：2023/4/1151第51頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五結論：●在大信噪比情況下，AM信號包絡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，包絡檢波器將在一個特定輸入信噪比值上出現(xiàn)門限效應。

●同步解調(diào)器不存在門限效應。

討論：小信噪比時調(diào)制信號m(t)無法與噪聲分開，包絡A(t)中不存在單獨的信號項m(t)。由于cosθ(t)是一個隨機噪聲，因而，有用信號m(t)被噪聲所擾亂，致使m(t)cosθ(t)也只能看作是噪聲。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。開始出現(xiàn)門限效應的輸入信噪比稱為門限值。2023/4/1152第52頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.3角度調(diào)制（非線性調(diào)制）的原理及抗噪聲性能

引言：與線性調(diào)制不同，已調(diào)信號頻譜不再是原調(diào)制信號頻譜的線性搬移，而是頻譜的非線性變換，會產(chǎn)生與頻譜搬移不同的新的頻率成分，故又稱為非線性調(diào)制。分類：角調(diào)制可分為頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）。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。2023/4/1153第53頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.3.1角度調(diào)制的基本概念

1.一般表達式

名詞：瞬時相位－－瞬時相位偏移－－瞬時角頻率－－瞬時角頻偏－－2.PM調(diào)制所謂相位調(diào)制，是指是指瞬時頻率偏移隨基帶信號而線性變化，即調(diào)相信號可表示為：2023/4/1154第54頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五則可得調(diào)頻信號為可見：FM和PM非常相似，如果預先不知道調(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.PM調(diào)制所謂頻率調(diào)制，是指瞬時頻率偏移隨基帶信號而線性變化，即2023/4/1155第55頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.FM、PM的關系如果將調(diào)制信號先微分，再進行調(diào)頻，則可得到調(diào)相信號；如果將調(diào)制信號先積分，再進行調(diào)相，則可得到調(diào)頻信號。可見：調(diào)頻與調(diào)相并無本質區(qū)別，兩者之間可以互換。2023/4/1156第56頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.3.2窄帶調(diào)頻與寬帶調(diào)頻

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

時，稱為窄帶調(diào)頻。否則，稱為寬帶調(diào)頻。

1.窄帶調(diào)頻（NBFM）

書上內(nèi)容很多，自己閱讀，或工作中作為參考！2023/4/1157第57頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五將上式與AM信號的頻譜比較很相似經(jīng)推導可得NBFM信號的頻域表達式：進行比較，它們的帶寬相同，即

2023/4/1158第58頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五對于單頻調(diào)制的特殊情況，可以得到頻譜如下。

2023/4/1159第59頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.寬帶調(diào)頻（WBFM）為使問題簡化，我們先研究單音調(diào)制的情況，然后把分析的結果推廣到多音情況。（1）單頻調(diào)制時寬帶調(diào)頻信號的頻域表達設單頻調(diào)制信號為則單音調(diào)頻信號的時域表達式為：

式中：調(diào)頻指數(shù)為：最大頻偏：2023/4/1160第60頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五相應頻譜：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)。可以看出：調(diào)頻信號的頻譜中含有無窮多個頻率分量。（2）單頻調(diào)制時的頻帶寬度

理論上調(diào)頻信號的帶寬為無限寬。然而實際上各次邊頻幅度『正比于Jn(mf)』隨著n的增大而減小，因此只要取適當?shù)膎值，使邊頻分量小到可以忽略的程度，調(diào)頻信號可以近似認為具有有限頻譜?？ㄉ剑海ù笥趎=mf＋1次的邊頻分量，其幅度小于未調(diào)載波幅度的10％）2023/4/1161第61頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（3）調(diào)信號的功率因為，調(diào)頻信號雖然頻率在不停地變化，但振幅不變是個等幅波，而功率僅由幅度決定，與頻率無關，故：（4）任意限帶信號調(diào)制時寬帶調(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:2023/4/1162第62頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.3.3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）：振蕩頻率由外部電壓控制的振蕩器。輸出頻率正比于所加的控制電壓，即2023/4/1163第63頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（2）間接法經(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。2023/4/1164第64頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.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-電壓轉換作用的鑒頻器。

輸出電壓與輸入信號瞬時頻偏成正比。理想鑒頻器可看成是微分器與包絡檢波器的級聯(lián)。2023/4/1165第65頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五理想鑒頻器可看成是微分器與包絡檢波器的級聯(lián)。則微分器輸出

用包絡檢波器取出其包絡，并濾去直流后輸出：Kd稱為鑒頻器靈敏度。2023/4/1166第66頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（2）相干解調(diào)--窄帶調(diào)頻2023/4/1167第67頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五設窄帶調(diào)頻信號為：相干載波：

則乘法器輸出為：經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量，得再經(jīng)微分，得輸出信號2023/4/1168第68頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五3.3.4調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能調(diào)頻系統(tǒng)抗噪性能分析與解調(diào)方法有關，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：2023/4/1169第69頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五2.輸出信噪比及調(diào)制制度增益計算輸出信噪比時，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起伏后，得鑒頻器輸入為2023/4/1170第70頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五此處，V0為常數(shù)。對于鑒頻器輸出信號來說，V0究竟為何值無關緊要，僅關心合成波瞬時相位ψ(t)。可以證明，合成波的瞬時相位為。可以看出，以上兩式皆是攜帶信息φ(t)的和表示噪聲的V(t)、θ(t)的復雜函數(shù)。考慮兩種極端情況，即大信噪比情況和小信噪比情況。2023/4/1171第71頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（1）大信噪比情況

大信噪比:此時鑒頻器輸出其中此時，信號和噪聲已經(jīng)分開。2023/4/1172第72頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五經(jīng)進一步分析，可得解調(diào)器的輸出信噪比為：寬帶調(diào)頻系統(tǒng)制度增益為：2023/4/1173第73頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五下面考慮單頻調(diào)制時的情況，設調(diào)制信號為：則這時的調(diào)頻信號為：式中解調(diào)器輸出信噪比：解調(diào)器制度增益：寬帶調(diào)頻時，信號帶寬為：所以：2023/4/1174第74頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五上式表明: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，則制度增益=450?？梢姡哟笳{(diào)制指數(shù)mf，可使系統(tǒng)抗噪性能大大改善。2023/4/1175第75頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五（2）小信噪比情況與門限效應

可知：這時解調(diào)器輸出中已沒有單獨存在的有用信號，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。這種情況與常規(guī)調(diào)幅包絡檢波時相似，稱之為門限效應。出現(xiàn)門限效應時所對應的輸入信噪比的值被稱為門限值（點）。小信噪比:此時2023/4/1176第76頁，共83頁，2023年，2月20日，星期五對FM系統(tǒng)而言:●當未發(fā)生門限效應時，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；●當輸入信噪比降到某一門限（例如，圖3-32中的門限值α）時，F(xiàn)M便開始出現(xiàn)門限效應；●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:

信號同步檢測時的性能曲線是通過原點的直線。2023/4/1177第