現代通信原理第三章幅度調制(3)2/4/20231殘留邊帶調制介于單邊帶和抑制載波雙邊帶之間。調制時除保留一個邊帶以外，還保留另一邊帶的一比分。殘留邊帶信號可以通過濾波法實現，對于具有低頻及直流的調制信號，其實現難度較單邊帶小。殘留邊帶信號可以保留部分載波，使接收機在載波恢復時較為簡單。殘留邊帶信號傳輸時需要比單邊帶較多的帶寬資源。§3.5殘留邊帶調制

(VestigialSidebandModulation，VSB)2/4/20232典型應用電視發射機閉路電視調制器傳真機2/4/20233圖3-21殘留邊帶調制的濾波法形成一.濾波法產生VSB信號2/4/20234圖3-22殘留部分下邊帶時的傳遞函數圖3-23殘留部分上邊帶時的傳遞函數2/4/20235圖3-24殘留邊帶調制的相干解調2/4/20236二.相移法產生VSB信號2/4/20237相移法產生殘留邊帶信號2/4/20238三.相干解調單邊帶信號相干解調器2/4/202392/4/202310若要不產生失真，需在頻帶|ω|<ωm

內，HV(ω-ωc)+HV(ω+ωc)=常數2/4/202311設此常數=2四.HI(ω)的特性2/4/202312五.插入載波的包絡檢波常規調幅采用包絡檢波方式解調。雙邊帶調制、單邊帶調制和殘留邊帶調制均不能直接采用這種方法。但如果在接收端插入很強的載波后，仍可以用包絡檢波的方式。2/4/202313推導如下：2/4/202314瞬時幅度瞬時相位若載波幅度Ad很大包絡檢波后Sd(t)=SI(t)∝f(t)2/4/202315§3.6線性調制系統的抗噪聲性能分析模型1、噪聲分為兩種：加性干擾：外界造成的突發性脈沖干擾、內部有源器件造成的起伏干擾。乘性干擾：內部非線性器件產生的交調、互調。這里主要考慮對已調信號有持續影響的起伏干擾，據產生機理和實驗測量表明，起伏干擾是各態歷經的平穩高斯白噪聲。2/4/202316“各態歷經”—統計平均值等于時間平均值。“平穩”--------概率密度函數與時間無關。“高斯”--------概率密度函數為高斯分布。“白”----------功率譜密度函數為均勻分布。以下是噪聲分布模型：噪聲只對接收系統產生影響，下面主要討論接收系統的抗干擾性。2/4/202317

在接收機的設設計中，為了提高信噪比，通常在低噪聲放大器（高放）后加一級窄帶帶通濾波器。其傳遞函數如下圖。2/4/202318由隨機過程理論可知，平穩高斯白噪聲通過窄帶濾波后（帶通濾波器帶寬中心頻率）后，可以表示如下：2/4/202319信噪比增益2/4/202320信噪比增益通信系統中，一般用信噪比增益G來衡量不同調制方式下解調器的抗噪性能。G越大，抗噪性能越好。2/4/202321二.相干解調(單邊帶,抑制載波雙邊帶)的抗噪聲性能。2/4/202322輸入噪聲功率2/4/202323輸入信號功率2/4/202324輸入信號/噪聲比相同條件下2/4/202325輸出信噪比以DSB信號為例通過低通濾波后,2/4/202326雙邊帶解調的輸出信噪比2/4/202327單邊帶和普通調幅單邊帶解調輸出信噪比是雙邊帶的兩倍2/4/202328信噪比增益2/4/202329單邊帶和雙邊帶的性能比較雙邊帶調制相干解調的信噪比增益是單邊帶的兩倍，并不意味著前者的抗噪性能優于后者。分析中，雙邊帶已調信號功率是單邊帶的兩倍。可以認為兩者的抗噪性能相同。（可靠性）雙邊帶信號所占的傳輸帶寬是單邊帶的兩倍。（有效性）2/4/202330非相干解調（用于常規調幅）的抗噪聲性能非相干解調器2/4/202331輸入信號SAM(t)=[A0+f(t)]cosct輸入信號功率Si=E[S2AM(t)]=E{[A0+f(t)]2cos2ct}=（1/2）[A02+f(t)2]通信中，一般假設f(t)為各態歷經的平穩隨機信號，有E[f(t)]=0輸入信號功率2/4/202332輸入噪聲功率Ni=2n0W式中n0為平穩高斯白噪聲的單邊功率譜密度。W為調制信號的帶寬。2/4/202333輸入信噪比2/4/202334窄帶濾波后信號可以表示為2/4/202335分兩種情況來討論：大信噪比情況：接收條件好，信號功率遠遠大于噪聲功率。小信噪比情況：接收條件差，信號很弱，幅度與噪聲幅度可比。2/4/2023361.大信噪比情況：A0+f(t)>>ni(t)2/4/202337對于以上信號，R(t)為包絡，也就是通過檢波輸出器后的信號，在信噪比很大的情況下2/4/202338輸出信噪比及信噪比增益信噪比增益2/4/202339

信噪比的增益是一個小于1的數,所以包絡檢波常規調幅的抗噪性能劣于雙相干解調的雙邊帶調幅和單邊帶調幅。2/4/2023402.小信噪比情況:A0+f(t)<<ni(t)2/4/202341門限效應在大信噪比(噪聲很小)的情況下，包絡檢波解調系統的信噪比增益是一個常數G。當噪聲功率逐步增加，Si/Ni下降到一定值時，信號完全淹沒在噪聲中，信噪比增益G急劇下降，通常把這種現象稱為門限效應，把剛好出現門限效應時的輸入信噪比稱為門限值。相干解調不存在門限效應。2/4/202342信噪比增益G發生突變的曲線2/4/202343§3.7頻分多路復用及線性調制應用

多路復用：把多個彼此不相關的信號合并為一個復合的群信號，可在一條信道上同時進行通信的方法。頻分多路復用:(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)2/4/202344頻分多路復用的原理方框圖如圖6-2所示2/4/202345FDM最典型的例子是在一條物理線路上傳送多路話音信號的多路載波電話系統

考慮到大容量載波電話在傳輸中合群、分群的方便，現已形成了一套標準的等級。多路載波電話2/4/202346其中，基群、超群和基本主群的關系如圖，在圖中可以看出，各種等級群路信號的基本頻帶并不是在實際信道中傳輸的頻帶，在送入信道前還要進行頻率搬移2/4/202347廣播電視中波、短波、調頻等廣播系統的多個節目采用頻分復用。有線及無線電視系統（VHFH和UHF頻段）的多個頻道都采用頻分復用。廣播電視每個節目的基帶信號也采用頻分復用。2/4/202348黑白電視的頻譜2/4/202349彩色電視的頻譜2/4/202350立體聲廣播的頻譜2/4/202351立體聲廣播信號的產生2/4/202352立體聲廣播信號的解調2/4/202353自測題

（1）

傳送單頻信號時，常規雙邊帶調幅信號的不失真傳輸條件是什么？（2）

線性調制相干解調時，若采用不同頻率、不同相位的載波，有什么影響？（3）

采用什么辦法，才能用包絡檢波對雙邊帶抑制載波調制信號實現解調？（4）

什么叫門限效應？哪些模擬調制，在什么情