83.3随参信道对信号传输的影响一、随参信道举例1短波电离层反射信道2对流层散射信道二、随参信道的信号传输特点1频谱弥散2选择性衰落伴随噪声和分集接收三、随参信道中参数随时间变化引起被传输信号的失真，有一个特征：就是随机性。恒参信道引起传输信号的失真是可以预知的，波形畸变是可以矫正和补偿的。而随参信道引起传输信号波形畸变是无法预测，无法补偿和矫正的，它的随机涨落变化的特点使这种失真在现象上更像是混入信号的噪声。因此我们常把前者叫做畸变后者叫做噪声虽把随参失真视为噪声但与通常意义下的噪声的概念似有不同，一般说的噪声是强加在信号之上的，当信号为零时噪声仍然存在。而随参信道噪声是伴随信号的传输而产生的，信号为零时这种噪声自然消失。为了区别通常意义上的噪声，我们把这种随参信道产生的噪声叫做伴随噪声伴随噪声严重影响无线通信的质量，为了解决它的影响，常采用分集接收的措施加以改善。所谓分集接收，指采用互相独立或基本独立的多个接收装置，分别接收来自不同路径的电波，或不同频率的电波分类，或不同角度，不同极化的电波，然后加以合并。而合并方式又有以下三种：1、最佳选择方式2、等增益相加方式3、最大比值相加方式噪声$3.4一、加性噪声的来源a)人为噪声b）自然噪声c）内部噪声i热噪声i散弹噪声二、噪声分类1．按噪声特性分（1）单频噪声（2）脉冲噪声（3）起伏噪声2.按噪声混入信号的方式分（1）加性噪声（2）乘性噪声三、起伏噪声的数学模型起伏噪声是通信过程中最基本的加性噪声，它的特点是：1.在很宽的频率范围内，存在着大体不变的平均功率谱密度2.由大量互相独立的任意分布的随机杂波叠加而成
§3.3 随参信道对信号传输的影响 一、随参信道举例 1 短波电离层反射信道 2 对流层散射信道 二 、随参信道的信号传输特点 1 频谱弥散 2 选择性衰落 三、 伴随噪声和分集接收 随参信道中参数随时间变化引起被传输信号的失真，有一个特征：就是随机 性。恒参信道引起传输信号的失真是可以预知的，波形畸变是可以矫正和补偿的。 而随参信道引起传输信号波形畸变是无法预测，无法补偿和矫正的，它的随机涨 落变化的特点使这种失真在现象上更像是混入信号的噪声。因此我们常把前者叫 做畸变后者叫做噪声 虽把随参失真视为噪声但与通常意义下的噪声的概念似有不同，一般说的噪 声是强加在信号之上的，当信号为零时噪声仍然存在。而随参信道噪声是伴随信 号的传输而产生的，信号为零时这种噪声自然消失。为了区别通常意义上的噪声， 我们把这种随参信道产生的噪声叫做伴随噪声 伴随噪声严重影响无线通信的质量，为了解决它的影响，常采用分集接收的 措施加以改善。所谓分集接收，指采用互相独立或基本独立的多个接收装置，分 别接收来自不同路径的电波，或不同频率的电波分类，或不同角度，不同极化的 电波，然后加以合并。而合并方式又有以下三种： 1、最佳选择方式 2、等增益相加方式 3、最大比值相加方式 §3.4 噪声 一、加性噪声的来源 a) 人为噪声 b) 自然噪声 c) 内部噪声 i. 热噪声 ii. 散弹噪声 二、噪声分类 1. 按噪声特性分 （1） 单频噪声 （2） 脉冲噪声 （3） 起伏噪声 2. 按噪声混入信号的方式分 （1） 加性噪声 （2） 乘性噪声 三、起伏噪声的数学模型 起伏噪声是通信过程中最基本的加性噪声，它的特点是： 1. 在很宽的频率范围内，存在着大体不变的平均功率谱密度 2. 由大量互相独立的任意分布的随机杂波叠加而成
3.平均直流分量为零$ 3.55信道容量一、离散信道的信道容量：1.平均互信息2.传信率3.信道容量二、连续信道的信道容量SSC= Blog2(1 +)=Blog2(1+Ln.B(bit/s)上式中，B为信道带宽(Hz)，S为信号功率(W)，no为噪声单边功率谱密度(W/Hz)，N=noB为噪声功率(W)。香农公式是通信中最重要的公式之一。它的重要性不在于计算容量值，而在于以下意义：对于给定的信道带宽和信噪比之间存在制约关系。信噪比反映通信质量，1带宽反映通信效率。2.增大带宽，只能一定条件下对提高信道容量有作用
3. 平均直流分量为零 §3.5 信道容量 一、离散信道的信道容量： 1. 平均互信息 2. 传信率 3. 信道容量 二、连续信道的信道容量 log (1 ) log (1 ) 2 2 n B S B N S C B o = + = + （bit/s） 上式中，B 为信道带宽(Hz)，S 为信号功率(W)，n0 为噪声单边功率谱密度 (W/Hz)，N=n0B 为噪声功率(W)。 香农公式是通信中最重要的公式之一。它的重要性不在于计算容量值，而 在于以下意义： 1. 对于给定的信道带宽和信噪比之间存在制约关系。信噪比反映通信质量， 带宽反映通信效率。 2. 增大带宽，只能一定条件下对提高信道容量有作用
第四章模拟调制系统重点与要求·模拟信号的调制和解调原理·各种调制信号的时域和频域特性·各种调制系统的信噪比分析·频分复用原理（计划学时：10学时）引言$4.1模拟调制系统框图模拟信源发滤波器信道调制器收滤波器解调器受信者接收端发送端噪声源一、什么是调制？把基带信号携带的信息转载到高频信号上的处理过程叫调制。基带信号：信源产生的未经调制的信号。如话音信号，300--3400赫兹。高频信号：不含信息的等幅单频的高频电波。如电磁波，300千赫兹以上。二、为什么要调制？1、适合信道的需要。2、多路复用。3、改善信噪比。三、怎样调制？基带信号为:m(t);高频载波信号为：c(t)=Acos(wct+j);让它的三个基本参量分别按基带信号变化称为调幅---线性调制。1、A?A(t)=Ao+ kam(t);2、we w(t)= wo+ kBm(t);称为调频-.角度调制。3、j? j(t)=jo+ kcm(t);称为调相-----角度调制。得到三种基本调制方式。4.2线性调制原理--本节将学习幅度调制和解调原理--一、常规调幅(AM)：AmplitudeModulation1、调制方法：(1)抬高基带信号m(t)的电平，使m(t)+A恒为正
第四章 模拟调制系统 重点与要求 •模拟信号的调制和解调原理 •各种调制信号的时域和频域特性 •各种调制系统的信噪比分析 •频分复用原理 （计划学时：10 学时） §4.1 引 言 模拟调制系统框图 一、什么是调制？ 把基带信号携带的信息转载到高频信号上的处理过程叫调制。 基带信号：信源产生的未经调制的信号。 如话音信号，300-3400 赫兹。 高频信号：不含信息的等幅单频的高频电波。如电磁波，300 千赫兹以上。 二、为什么要调制？ 1、适合信道的需要。 2、多路复用。 3、改善信噪比。 三、怎样调制？ 基带信号为: m(t); 高频载波信号为: c(t) = A cos (wct+ j )； 让它的三个基本参量分别按基带信号变化： 1、A®A(t)=A0+ kAm(t)； 称为调幅-线性调制。 2、wc ® w(t)= w0+ kBm(t)； 称为调频-角度调制。 3、j ® j(t)= j0+ kCm(t)； 称为调相-角度调制。 得到三种基本调制方式。 4. 2 线性调制原理 -本节将学习幅度调制和解调原理- 一、常规调幅(AM)：Amplitude Modulation 1、调制方法： (1)抬高基带信号 m(t)的电平，使 m(t)+A 恒为正
即要求A3[m(t)lmax(2)产生高频等幅载波 c(t)=cos(wet+j);(3)相乘: SAM(t)-[A+m(t)] cos (wet+j);m(t)SAM(t)乘法器加法器直流电压A载波c(t)发生器cos (ct+Φ)2、调制信号的时域表达和波形：SAM(t)=[A+m(t)] cos (wet+j);A<m(t)lmax的过调制情况,应避免。思考题：如果发生过调制，会造成什么问题？3、AM调制信号的频谱和带宽：SAM(t)=Acos (wet+i)+ m(t)cos (wet+i)SAM(0)=元A[8(0+0.)+8(0-0.)]+=[M(0+0.)+M(0-0))为简单，可取i=0：作傅立叶变换：mamS(0)0I-26m若基带信号最高频率Wm=2pfm，则AM调制信号带宽为：B=2fm4、能量和效率：
即要求 A ³|m(t)|max (2)产生高频等幅载波 c(t) = cos (wct+ j )； (3)相乘：SAM(t)=[A+m(t)] cos (wct+ j ); m(t) SAM(t) 直流电压 A 2、调制信号的时域表达和波形： SAM(t)=[A+m(t)] cos (wct+ j ); A < |m(t))|max 的过调制情况,应避免。 思考题：如果发生过调制，会造成什么问题？ 3、AM 调制信号的频谱和带宽： SAM(t)=Acos (wct+ j ) + m(t)cos (wct+ j ) 为简单，可取 j =0；作傅立叶变换： M(ω) -ωm 0 ωm S(ω) -ωC 0 ωC 2ωm 若基带信号最高频率 wm=2pfm，则 AM 调制信号带宽为：B=2fm 4、能量和效率： 加法器 乘法器 载波 c(t)发生器 cos (ωct+φ) [ ( ) ( )] 2 1 ( ) [ ( ) ( )] SAM = A +c + −c + M +c + M −c
Im()/2调制波能量为：/m(0)p2其中信号能量为：Im(t) p2<50%n=A2+ / m(t) /2因此，效率为：单音信号为例：Am叫调幅系数m(t)= Am cos ot,Am≤A,B=AA则：Im() /2=2A2βAM72A2+A2+βAM5、解调原理：从已调的高频波中恢复原信号的过程叫解调。（1）包络检波（二极管单向通导性）（2）低通滤波（除去高频成分）Zc=1/jwC低通滤吉包络检波（3）隔断直流（恢复基带波形）正常调制的解调的波形过调制的解调产生失真
调制波能量为： 2 2 | ( ) | 2 1 2 1 A + m t 其中信号能量为： 2 | ( ) | 2 1 m t 因此，效率为： 50 % | ( ) | | ( ) | 2 2 2 + = A m t m t 单音信号为例： ; 3 1 2 2 ; 2 1 | ( ) | ( ) cos ; ; 2 2 2 2 2 2 + = + = = = = AM AM m m m m m m A A A m t A A A m t A t A A 则： 叫调幅系数 5、解调原理： 从已调的高频波中恢复原信号的过程叫解调。 (1）包络检波（二极管单向通导性） （2）低通滤波（除去高频成分）Zc=1/jwC （3）隔断直流（恢复基带波形） 正常调制的解调的波形 过调制的解调产生失真： 包络检波 低通滤波 隔直