通信原理习题库

有效性相同, SSB 与DSB的可靠性相同。

3、包络检波器因解调的 非线性,而存在 门限 效应,为克服之,要求在检波器输入端满足大信噪比条件。

4、在AM 广播系统中,规定每个电台的标准带宽为9KHZ。这意味着其音频信号最高频率是 4.5KHz在FM广播系统中,规定每个电台的标准带宽为180 K HZ调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为: 15KHz 。

5、解调系统的门限效应是指:当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时,检波器的输出信噪比 出现急剧下降的现象。

6、若调制信号为单频余弦信号,则AM调制的调制效率最大为 1/3 ,DSB-SC调制的调制效率为1 。 7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 2 ,单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 1 。

8、对最高频率为fH的调制信号m(t)分别进行AM、DSB、SSB和FM调制,相应已调信号的带宽分别为 2fH 、 2fH 、 fH 和 2(1+ma )fH 。

9、设调制信号为f(t)载波为cos?ct,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为f(t)cos?ct,频域表达式为[F(???c)?F(???c)]。

10、设调制信号为f?t?载波经调制信号调制后的表达式为:s?t??A?t?cos??ct???t???0?其中?c为载波角频率,?0为载波初相位。若?(t)为常数,A(t)随f(t)成比例变化,则称为 幅度 调制;若A(t)为常数,则称为 相位 调制;若A(t)为常数,?(t) 随f(t)成比例变化,?(t)的导数随f(t)成比例变化,则称为 频率 调制。 二、作图题

1、已知调制信号m?t??cos?2000?t?载波为2cos10?t,分别画出AM、DSB、SSB(下边带)信

412号的频谱。

SDSBSAM2ππ/2π/2-6-5-40456f(kHz)

-6-4046f(kHz)

SSSBπ/2-6-4046f(kHz)

2、某低通信号的频谱如图1所示,画出AM、DSB和SSB(上边带)信号的频谱。(载波频率为ω。 c,且ωc>ω0)

F(ω)1ω00图1ω0ω

SAM0.5SDSB0.5SSSB0.5ω0

三、简答题 :

0ω0ωω00ω0ωω00ω0ω

简述常规幅度调制(AM)、抑制载波双边带调制(DSB)和单边带调制(SSB)的优点与缺点。 AM 优点:利用包络检波法解调时,设备较简单; 缺点:调制效率低,频带利用率低

DSB 优点: 调制效率高

缺点: 频带利用率低,相干解调设备复杂。 SSB 优点:频带利用率高;

缺点: 利用滤波法产生调制信号时,对滤波器要求较高,甚至难以实现,解调设备复杂。 四、计算题。

?31 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn?f??0.5?10W/HZ在该信道中传输抑制载波的

双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5K HZ,而载波为100 K HZ,已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过带宽为10 K HZ的理想带通滤波器滤波,试问: (1)该理想带通滤波器中心频率多大?(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?(4)求出解调器输出端的噪声功率谱密度。 解:(1)带通滤波器的中心频率为f0=100kHz

(2)信号带宽为B=2×5kHz=10KHz 输入信号噪声功率Ni=2Pn(f)×B=10W

3已知Si=10kW,所以 Si?10?10?1000

Ni10(3)双边带调制系统的制度增益为G=2,所以S0?2?Si?2000

N0Ni(4)N0?11Ni??2?Pn(f)?2?fH?fHPn(f) 44N01?Pn(f)?0.25?10?3W/Hz 2fH2 又 N0?2Pn(f)?fH 所以Pn0(f)?

2、若对某一信号用DSB进行传输,设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为:

?nmf??Pm?f???2fm?0?f?fmf?fm 试求:

(1)接收机的输入信号功率;(2)接收机的输出信号功率;(3)若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比为多少? 解:(1)Si?fmnnf121??1mfm(t)??Pm(f)df??2??df?mm

022??22fm4(2)相干解调之后,接收机的输出信号m0(t)?12m(t)

2因此,输出信号功率S0?m2(t)?1 m(t)?148nmfm(3)解调器输入噪声功率为Ni?n0B?2n0fm 对于相干解调,解调器输出噪声功率N0?因此,输出信号功率比

14Ni?12N0fm

S0nf/8nm?mm? N0n0fm/24n0?33、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn?f??0.5?10W/HZ在该信道中传输抑制载波

的单边带(上边带)信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5K HZ,而载波为100 K HZ,已调信号的功率为10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问: (1)该理想带通滤波器中心频率多大?(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?

解:(1)单边带信号的载频为100kHz,带宽B=5kHz,为使信号顺利通过,理想带通滤波器的中心频率为f0?100?12?5?102.5(kHz)

(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同,

Ni?2?Pn(f)?B?2?0.5?10?3?5?103?5W

3 已知Si=10kW,所以 Si?10?10?2000

Ni5(3)由于单边带调制系统的制度增益为G=1,因此解调器输出端的信噪比S0?Si?2000

N0Ni?nmf??4 设调制信号m(t)之功率谱密度为:Pm?f???2fm?0?传输(忽略信道的影响),试求:

f?fmf?fm 若用SSB调制方式进行

(1)接收机的输入信号功率;(2)接收机的输出信号功率;(3)若叠加于SSB信号的白噪声的双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比为多少?

解:(1)设SSB已调信号SSSB?t??则接收机输入信号功率si?11??t?sin?ct m?t?cos?ct?m22121?nfnfm?t??2?mdf?mm 4402fm?(2)相干解调后,接收机的输出信号m0?t??因此:s0?m0?t??1m?t? 412nfm?t??mm 163211Ni?n0fm 44(3)相干解调时,输出噪声功率:N0?因此,输出信噪比:

S0nmfm/32f??m N0n0fm/48n0?35 设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn?f??0.5?10W/HZ在该信道中传输振幅调制

信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5K HZ,而载频为100 K HZ,边带功率为10KW,载波功率为40KW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器,然后再加至包络检波器进行解调。试求:

(1)解调器输入端的信噪功率比为多少?(2)解调器输出端的信噪功率比为多少?(3)制度增益G?

解:(1)设振幅调制信号为SAM?t???A?m?t??cos?ct 则已调信号功率为:

A212Si??m?t??Pc?Ps

22根据题意:Pc?121A?40KW Ps?m2?t??10KW 22所以,Si?Pc?Ps?50KW

?33输出端噪声功率Ni?2Pn(f)?B?2?0.5?10?5?10?2?10W

Si50?103故有输入信噪比??5000

Ni10(2)在大信噪比条件下,包络检波器输出为:e?t??A?m?t??nc?t?

2?t??Ni?10W S0?m2?t??2?10KW?20KW N0?nc所以:

S0?2000 N0S0/N02?

Si/Ni5(3)G?

6 设被接收的调幅信号为:sm?t???A?m?t??cos?ct,采用包络检波法解调,其中m(t)的功率密度

?nmf??为Pm?f???2fm?0?f?fmf?fm,若一双边功率谱密度为n0/2的噪声叠加于已调信号,试求解调器输

入端的信噪功率比为多少?

解:在大信噪比条件下,包络检波器输出为:e?t??A?m?t??nc?t? 其中m?t?为有用信号,噪声分量nc?t?是解调器输入噪声的同相分量,有

S0?m2?t??2?fm0?nmnfdf?mm 222?t??ni2?t??n0B?2n0fm N0?nc所以:

S0nmfm/2nm?? N02n0fm4n07、设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHZ,调制信号m(t)的频带限制在5K

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