40通信原理第四十讲80929589.pdf
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1、通信原理通信原理 第四十讲第四十讲 72 二进制数字调制系统的抗噪声性能二进制数字调制系统的抗噪声性能 分析二进制数字调制系统的抗噪声性能,也就是分析在信道等效加性高斯白噪声的干扰下系统的误码性能,得出误码率与信噪比之间的数学关系。在二进制数字调制系统抗噪声性能分析中,假设信道特性是恒参信道,在信在二进制数字调制系统抗噪声性能分析中,假设信道特性是恒参信道,在信号的频带范围内其具有理想矩形的传输特性号的频带范围内其具有理想矩形的传输特性(可取传输系数为K)。噪声为等效加可取传输系数为K)。噪声为等效加性高斯白噪声,其均值为零,方差为性高斯白噪声,其均值为零,方差为2。一、二进制振幅键控一、二进
2、制振幅键控(2ASK)系统的抗噪声性能系统的抗噪声性能 a)同步检测法的系统性能同步检测法的系统性能 带通滤波器相乘器低通滤波器抽样判决器定时脉冲输出tccos2发送端信道)(tsT)(tni)(tyi)(ty)(txeP图 7-22 2ASK 信号同步检测法的系统性能分析模型 在一个码元的时间间隔内,发送端输出的信号波形为 sT)(tsT=”符号发送“,”符号发送“001),()(tutsTT (7.2-1)其中=tTttAtuScT其它,00,cos)(7.2-2)式中c为载波角频率,为码元时间间隔。在时间间隔,接收端带通滤波器输入合成波形为 sT),0(sT)(tyi 7-1+=”符号发
3、送“,”符号发送“0)(1),()()(tntntutyiiii (7.2-3)式中=tTttAKtuSci其它,00,cos)(7.2-4)bx 若发送的第个符号为“1”,kdxaxdxxfbxPPbnnb=2212)(exp21)()()1/0(=naberfc2211 (7.2-13)式中()=xdyyxerfc)exp(22 7-3同理,当发送的第个符号为“0”时,k dxxdxxfbxPPbnnb=2202exp21)()()0/1(=nberfc221 (7.2-14)1/0()0()1/0()1(PPPPPe+=+=bbdxxfPdxxfP)()0()()1(01 (7.2-15
4、)式(7.2-15)表明,当符号的发送概率、及概率密度函数、一定时,系统总的误码率将与判决门限有关,其几何表示如图 7-24 所示。)1(P)0(P)(1xf)(0 xfePb 图 7-24 同步检测时误码率的几何表示 误码率等于图中阴影的面积。当判决门限取与两条曲线相交点时,阴影的面积最小。这个门限就称为最佳判决门限这个门限就称为最佳判决门限。ePb)()1(1xfP)()0(0 xfP*b最佳判决门限也可通过求误码率关于判决门限的最小值的方法得到,令 ePb0=bPe (7.2-16)可得 0)()0()()1(*0*1=bfPbfP 即)()0()()1(*0*1bfPbfP=(7.2-
5、17)7-4将式(7.2-11)和(7.2-12)代入(7.2-17)可得)1()0(ln22*PPaabn=(7.2-18)当时,最佳判决门限为)0()1(PP=*b2*ab=(7.2-19)当发送二进制符号“1”和“0”等概,且判决门限取2*ab=时,对 2ASK 信号采用同步检测法进行解调时的误码率为 eP=421rerfcPe (7.2-20)式中222nar=为信噪比。当,0r41reerP (7.2-21)b)包络检波法的系统性能 带通滤波器包络检波器抽样判决器定时脉冲输出发送端信道)(tsT)(tni)(tyi)(ty)(tVeP 图 7-25 包络检波法的系统性能分析模型+=)
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