5-1以占空比为1:1、峰 — 峰值为2Am的方波为调制信号,对幅度为A的正弦载波进行标准幅度调制,试
① 写出已调波SAM?t?的表示式,并画出已调信号的波形图;
② 求出已调波的频谱SAM???, 并画图说明。
T??A????nT?t?nT???m2解:① 令方波信号为f(t)?? n?0?,??1,???2?,...?,则
??A???nT?T?t?(n?1)Tm??2T?(A?A)cos?t???????nT?t??nTm0??2sAM(t)?[A?f(t)]cos?0t??
?(A?A)cos?t??????nT?T?t?(n?1)Tm0??2其中n?0?,??1,???2?,...? 。
T??A???0?t???m2② 取方波信号一个周期的截断信号fT(t)??,求得其傅里叶变换为
??A????T?t?0m??2FT(?)??jAmTSa(?T4)sin(?T4)
则根据式()可以得到方波信号的傅里叶变换为
1?(?1)n2n?F(?)??j2Am??(??)
nTn?????所以已调信号的傅里叶变换为
1F(?)??[?(???0)??(???0)]??A[?(???0)??(???0)]2?(?1)n?12n?2n???????????????jAm?[?(???o?)??(???o?)]??A[?(???o)??(???o)]nTTnFAM(?)?时域及频域图如下所示:
f(t)AmT2TtsAM(t)tSAM(w)?A0?Tw0?w0?w02?Tw?j2Am/?
5-2已知线性调制信号表示如下: ①S1(t)?cos?tcos?0t ②S2(t)?(1?0.5sin?t)cos?0t
设?0?6?,试分别画出S1(t)和S2(t)的波形图和频谱图。
解题思路:对于形如题目所给信号,即可以表达为两个正弦波乘积的形式,一个为载频信号(频率较高,快变化)、一个为基带调制信号(频率较低,慢变化),均可以将慢变化基带信号看作包络,快变化载频看做高频振荡载波,以此作图。 解:
S1(t)=cos?tcos?0t
S1(?)??2[?(??7?)??(??5?)??(??7?)??(??5?)]
j?[?(??7?)??(??7?)??(??5?)??(??5?)]4S2(?)??[?(??6?)??(??6?)]?两信号的波形图和频谱图如下所示:
5-3已知调制信号的频谱为
F(f)??(f/20) 载波信号为
C(t)?cos200?t 画出下列已调信号频谱的草图: ①双边带调制;
②调制指数为的AM调制; ③传输上边带的单边带调制; ④传输下边带的单边带调制。 解:①已调信号频谱如图所示:
②由于
f(t)???1[F(f)]?20Sa(20?t)
因此
|f(t)|max?20
调制指数
m?这时的载波幅度应为
|f(t)|max20??0.5 A0A0A0?40
因此作图如下:
③已调信号频谱如图所示:
④已调信号频谱如图所示:
5-4已知调制信号f(t)?Acos2?Ft,载波c(t)?Accos2?fct,实现DSB调制,试画出该信号加到包络解调器后的输出波形。
解:DSB已调信号波形及包络解调器输出波形如下图所示: