Отношение сигнал-шум на выходе приёмника ЧМ сигнала

1.

Отношение сигнал-шум на выходе
приёмника ЧМ сигнала
Условия расчёта
отношения
сигнал-шум:
ì на входе ЧД a = U с U ш >> 1
ï
ïгармоническая ЧМ сигнала f (t ) = f 0м+ Df m cos 2pF t
í
ï индекс модуляции bЧМ >> 1 Þ полоса БВЧ P ш = 2Df m
ïî верхняя граничная частота БНЧ Fв = Fм
Сигнал – математическое ожидание напряжения на выходе БНЧ при действии на
входе приёмника смеси ЧМ сигнала и белого шума
Шум – случайная составляющая напряжения на выходе БНЧ при действии на входе
приёмника смеси немодулированного сигнала и белого шума
22

2.

Вывод формулы при a >> 1
23

3.

Вывод формулы при a >> 1
(окончание)
qвых =
=
2
с. вых
2
ш. вых
U
2s
(S
Df
ЧД
m
2
2
0
0ЧД
2
с
2K G S
2×
U
( SЧД Dfm )
=
2×
)
2
0
2K G S
U
2
Fм3
×
3
2
0ЧД
2
с
×
Влияние формы АЧХ БНЧ
2
×
3
м
F
3
=
Df m
=
Df m
U с2 2
=3 2
b3ЧМ = 3qвхb3ЧМ
K 0 БВЧG0P ш
qвых = 3qвхb3ЧМ
(при a >> 1)
24

4.

Пороговые кривые qвых (qвх )
Надпороговая
область
qвх = 20 дБ
Подпороговая
область
qвх = 0 дБ
Порог:
qвх. п = 7 - 12 дБ
aп = 3 - 5
25

5.

Методы повышения качества
приёма ЧМ сигнала
Задача
Метод
1. Выравнивание отношения сигналПредыскажение модулирующего
шум на выходе приёмника в интервале колебания и частотная коррекция
частот
демодулированного колебания
2. Уменьшение порогового отношения
сигнал-шум путём увеличения
амплитуды несущей
Синхронный приём (регенерация
несущей)
3. Уменьшение порогового отношения
сигнал-шум путём уменьшения
мощности шума на входе ЧД
Приём с обратной связью по частоте
(ОСЧ)
26

6.

Метод синхронного приёма
(регенерация несущей)
27

7. Смесь сигнала без ЧМ и шума

Без
«подкачки»
U ш = 0,1
U с = 0, 2
С «подкачкой»
U под = 0,5
28

8. Смесь ЧМ сигнала и шума

Без
«подкачки»
U ш = 0,1
U с = 0, 2
bЧМ = p 2 » 1, 6
С «подкачкой»
U под = 0,5
29

9. Нелинейные искажения закона ЧМ (гармоническая ЧМ)

Частота
w(t ) = w0м+ Dwm cos W t
Полная фаза
j(t ) = w0ЧМ
t +b
sin
м W t0 = w t + Dj(t )
Dj(t ) = Djmaxмsin W t
DjmaxЧМ
=b
30

10. ЧМ сигнал,

bЧМ = p 2
Без
«подкачки»
С
«подкачкой»
31

11. ЧМ сигнал,

bЧМ > p 2
С «подкачкой»
32

12.

Приём с обратной связью по частоте (ОСЧ)
uс+ш (t )
(t )
uс+ш
bЧМ >> 1
b ЧМ bЧМ
УПЧ
См
УФ
ЧД
БНЧ
Df с » 2 Fм
Df с » 2Df m
ГУН
УПТ
ФНЧ
( P УФ » 2 Fм ) ( P УПЧ » 2Df m )
Безынерционная
система ЧАП
33