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第四章 《模拟调制系统》练习与答案及详解
4-1 什么是线性调制?常见的线性调制有哪些?
答:在幅度调制中,幅度已调信号的幅度随基带信号变化而成正比的变化;在频谱结
构上,它的频谱完全是基带信号频谱结构在频域内的简单搬移,由于这种搬移是线性的,因此,幅度调制又称为线性调制。 常见的线性调制有幅度调制等。
4-2 残留边带滤波器的传输特性应如何?为什么? 4-3 什么叫调制制度增益?其物理意义如何?
答:调制制度增益是指输出信噪比与输入信噪比的比值G G=输出信噪比/输入信噪比
它可以对解调器的抗噪声性能做出评估。
4-4 双边带调制系统解调器的输入信号功率为什么和载波功率无关?
4-5 如何比较两个系统的抗噪声性能?
4-6 DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同?为什么?
4-7 什么是门限效应?AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应? 答:包络检波器存在一个临界值(“门限值”):当输入信噪比大于该值时,包络检波器能
正常工作,消息信号能够无失真地从调恢复出来;当小于该值时,包络检波器就不能作,消息信号将完全不能恢复。这种现象叫门限效应。
在大信噪比情况下,AM信号包络检波器的性能几乎与同步检测器相同。但随信噪比
的减小,包络检波器将在一个特定输入信噪比值上出现门限效应。 4-8 在小噪声情况下,试比较AM系统和FM系统抗噪声性能的优劣。
答:在小噪声情况下,在相同输入信噪比的情况下,FM输出信噪比要优于AM输出信噪比,
但是当输入信噪比降低到某一门限时,FM便开始产生门限效应;若继续降低输入
信噪比,则FM解调器
的输出信噪比将急剧变坏,甚至比AM的性能好要差。
4-9 FM系统产生门限效应的主要原因是什么?
答:FM系统产生门限效应的主要原因是它的非线性的解调作用。 4-10 FM系统调制制度增益和信号带宽的关系如何?这一关系说明什么问题?
答:FM系统调制制度增益和信号带宽的关系为: G?SNSN0i0i?3mf(mf?1)
2 这一关系说明,在大信噪比下,宽带调频解调器的制度增益是很高的, 对于调频系统来说,增加传输带宽就可以改善抗噪声性能。 4-11 什么是频分复用?
答:频分复用是按频率分割多路信号的方法,即将信道的可用频带分成若干互不交叠
的频段,每路信号占据其中的一个频段。在按收端用适当的滤波器将多路信号分开,分别进行解调和终端处理。
4-12 什么是复合调制?什么是多级调制?
答:采用两种或两种以上调制方式形成的复用系统称为复合调制系统。
多级调制是指在一个复用系统内,对同一个基带信号进行两次以上同一种方式的调制。
4-13根据图P4—1所示的调制信号波形,试画出DSB及AM信号的波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
解:DSB信号及包络检波后输出
AM信号及包络栓波后输出
由此可见,对DSB信号采用包络检波法不能正确还原基带信号。
4-14已知调制信号m(t)=cos(2000πt)+cos(4000πt)载波为cos104πt,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表示式,并画出频谱图。 解:DSB信号为:
SDSB(t)= [cos(2000πt)+ cos(4000πt)] cos104πt
= 1/2[cos(12000πt)+cos(8000πt)] +1/2[cos(14000πt)+cos(6000πt)]
SSB信号为:
上边带SSSB(t)= 1/2·cos(12000πt)+ 1/2·cos(14000πt)
-8000π 0 6000π ω 下边带SSSB(t)= 1/2·cos(6000πt)+ 1/2·cos(8000πt)
-14000π 0 12000π ω
4-15 某调制系统如图P4-4所示。为了在输出端同时分别得到f1(t)及f2(t),试确定接收端的c1(t)和c2(t)。
sinω0t (发送端) c 2(t) (接收端) f2(t) 相乘 相乘 低通 f1(t) 相乘 相加 f2(t) 相乘 低通 f1(t) cosω0t c 1(t) 解:该调制系统采用相干解调,设c1(t)=cos(ω1t+φ1)
则接收端相乘器输出
r1(t)=[f1(t) cosω0t + f2(t) sinω0t] cos(ω1t+φ1)
= f1(t) cosω0t cos(ω1t+φ1) + f2(t) sinω0t cos(ω1t+φ1) =1/2 f1(t) [ cos(ω0t+ω1t+φ1)+ cos(ω0t- ω1t- φ1)]
+1/2 f2(t) [ sin(ω0t+ω1t+φ1)+ sin(ω0t- ω1t- φ1)]
若要经过低通滤波器后得到f1(t),应有ω1=ω0,φ1=0,即 c1(t)= cosω0t
同理可得c2(t)= sinω0t