什么是預(yù)加重

什么是預(yù)加重

理論已經(jīng)證明,鑒頻器的輸出噪聲功率譜按頻率的平方規(guī)律增加。但是，許多實(shí)際的消息信號(hào)，例如語(yǔ)言、音樂(lè)等，它們的功率譜隨頻率的增加而減小，其大部分能量集中在低頻范圍內(nèi)。這就造成消息信號(hào)高頻端的信噪比可能降到不能容許的程度。但是由于消息信號(hào)中較高頻率分量的能量小，很少有足以產(chǎn)生最大頻偏的幅度，因此產(chǎn)生最大頻偏的信號(hào)幅度多數(shù)是由信號(hào)的低頻分量引起。平均來(lái)說(shuō)，幅度較小的高頻分量產(chǎn)生的頻偏小得多。所以調(diào)頻信號(hào)并沒(méi)有充分占用給予它的帶寬。因?yàn)檎{(diào)頻系統(tǒng)的傳輸帶寬是由需要傳送的消息信號(hào)（調(diào)制信號(hào)）的最高有效頻率和最大頻偏決定的。然而，接收端輸入的噪聲頻譜卻占據(jù)了整個(gè)調(diào)頻帶寬。這就是說(shuō)，在鑒頻器輸出端噪聲功率譜在較高頻率上已被加重了。

為了抵消這種不希望有的現(xiàn)象，在調(diào)頻系統(tǒng)中人們普遍采用了一種叫做預(yù)加重和去加重措施，其中心思想是利用信號(hào)特性和噪聲特性的差別來(lái)有效地對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。即在噪聲引入之前采用適當(dāng)?shù)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1722/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)（預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)），人為地加重（提升）發(fā)射機(jī)輸入調(diào)制信號(hào)的高頻分量。然后在接收機(jī)鑒頻器的輸出端，再進(jìn)行相反的處理，即采用去加重網(wǎng)絡(luò)把高頻分量去加重，恢復(fù)原來(lái)的信號(hào)功率分布。在去加重過(guò)程中，同時(shí)也減小了噪聲的高頻分量，但是預(yù)加重對(duì)噪聲并沒(méi)有影響，因此有效地提高了輸出信噪比。

去預(yù)加重曲線

圖5.13、圖5.14所示為簡(jiǎn)單的預(yù)加重和去加重電路的頻率幅度響應(yīng)曲線。該電路的實(shí)現(xiàn)可以用簡(jiǎn)單的RC高通和低通濾波器回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。在SystemView中可直接使用射頻/模擬圖符庫(kù)中的RC濾波器電路來(lái)仿真。通常的預(yù)加重和去加重頻率響應(yīng)曲線斜率取6dB/倍頻程。有關(guān)RC的參數(shù)和計(jì)算，請(qǐng)參考相關(guān)教科書，也可在SystemView的設(shè)計(jì)窗口中通過(guò)改變參數(shù)，觀察波特圖來(lái)確定。

調(diào)頻收發(fā)技術(shù)中，通常采用預(yù)加重和去加重技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。

預(yù)加重(Pre-emphasis)：發(fā)送端對(duì)輸入信號(hào)高頻分量的提升。

去加重(De-emphasis) ：解調(diào)后對(duì)高頻分量的壓低。