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通信原理作业参考答案
第三章 模拟线性调制
3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K,不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。
f(t)+?+Kx1x2ax122bx2+-?SDSB(t)+?-Acos?ct解:
SDSB(t)?a[K(f(t)?Acos?ct)]2?b[f(t)?Acos?ct]2?aK2[f(t)?Acos?ct]2?b[f(t)?Acos?ct]2?(aK2?b)[f2(t)?A2cos2?ct]?(aK2?b)?2Af(t)cos?ct令 aK?b?0,则K?b/a
22
SDSB(t)?4bAf(t)cos?ct
3.13 用90相移的两个正交载波可以实现正交复用,即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号f1(t)和f2(t),而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是:信道传递函数H(f)必须满足
?H(fc?f)?H(fc?f),证明:
0?f?W
S(t)?[f1(t)cos?ct]?h(t)?[f2(t)sin?ct]?h(t)
S(?)?1H(?){F1(???c)?F1(???c)?j[F2(???c)?F2(???c)]} 2以Cd(t)?cos?ct相干解调,输出为 Sp(t)?S(t)*Cd(t)
.\\
1Sp(?)?[S(???c)?S(???c)]21?H(???c){F1(??2?c)?F1(?)?j[F2(?)?F2(??2?c)]}
41?H(???c){F1(?)?F1(??2?c)?j[F2(??2?c)?F2(?)]}4选择适当滤波器,滤掉上式中??2?c项,则
Sd(?)?1jF1(?)[H(???c)?H(???c)]?F2(?)[H(???c)?H(???c)] 44要无失真恢复基带信号,必须
?H(???c)?H(???c) ?H(???)?H(???)?常数cc?此时可恢复f1(t)。
对于f2(t),使用Cd(t)?sin?ct相干解调,可以无失真地恢复f2(t),用样须满足
H(???c)?H(???c)
3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为3kHz限带低频信号,载频为
1MHz,接收信号功率为1mW,加性白色高斯噪声双边功率谱密度为10?3?W/Hz。接收
信号经带通滤波器后,进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比; (2) 比较解调器输出信噪比; 解:W?3kHz, Si?1mW,
n0?10?3?W/Hz 2?3?63?6(1)(Ni)DSB?n0BDSB?2?10?10?2?3?10?12?10W
???Si?Ni?1mW???83.3?6??DSB12?10W即19.2dB
?3?63?6 ?Ni?SSB?n0W?2?10?10?3?10?6?10W
?Si ??N?i?1?10?3???6?10?6?166.7?SSB?Si?Ni??Si??????N?? ?SSB?i?DSB即22.2dB
所以 ??.\\
(2)???S0??Si?????2?22.2dB ????N0?DSB?Ni?DSB?S0?N0??Si??????N???22.2dB ?SSB?i?SSB??S0??????N?? ?DSB?0?SSB?S0?N0??S0??????N??。 ?DSB?0?SSB ??所以???S0?N0即在相同输入信号功率、n0、相同调制信号带宽下??
第四章 模拟角调制
4.8 已知受1kHz正弦信号调制的角调制信号为
S(t)?100cos(?ct?25cos?mt)
(1) 若为调频波,问?m增加为5倍时的调频指数及带宽; (2) 若为调相波,问?m减小为1/5时的调相指数及带宽; 解:(1)?FM?KFMAm/?m?25rad
'?FM?KFMAm/(5?m)?5rad
'BWFM?2(?FM?1)?F'?2?(5?1)?5?60kHz ' (2) ?PM?KPMAm??PM?25rad
BWPM?2?(25?1)?
4.12已知窄带调相信号为
1?10.4kHz 5S(t)?cos?ct??PMcos?mtsin?ct
若用相干载波cos(?ct??)相乘后再经过一个低通滤波器,问: (1) 能否实现正确解调? (2) 最佳解调时?应为何值?
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解: (1)
Sp(t)?S(t)?cos(?ct??)11?[cos(2?ct??)?cos?]??PMcos??mt?[sin(2?ct??)?sin?]22111?[cos(2?ct??)??PMcos??mt?sin(2?ct??)]?cos???PMsin?cos??mt?222 经低通滤波器后 S0(t)?11cos???PMsin?cos??mt? 22能实现正确解调。 (2)??
4.19 题图4.19表示一种频率解调器,输入调频波通过一个对载频fc产生?/2相移的延时线。设调频波为
S(t)?Accos[2?fct??FMsin(2?fmt)]
试分析该解调器工作原理(当调频指数?FM?1,且延时线产生的延时T很小时,有
?2
cos(2?fmT)?1,sin(2?fmT)?2?fmT。
S(t)延时线-?包络检波+ 题图 4.19
解:令??2?fct??FMsin2?fmt
??2?fmT?FMcos2?fmt
S(t)经过延时线输出S(t?T)
S(t?T)?Accos{2?fc(t?T)??FMsin[2?fm(t?T)]}
sin[2?fm(t?T)]?sin2?fmtcos2?fmT?cos2?fmtsin2?fmT?sin2?fmt?(2?fmT)cos2?fmtS(t?T)?Accos{2?fc(t?T)??FMsin[2?fm(t?T)]}?Accos[2?fct??Acsin(???)
?2??FM(sin2?fmt?2?fmTcos2?fmt)]注:2?fcT?
?2(由题意可得).\\
S(t)?S(t?T)?Ac[cos??sin(???)]?Ac(1?sin?)cos??Acsin?cos??2?2sin?Accos(???)?2Ac(sin其中??arctancos? 1?sin???cos)cos(???)22??FM?1,T很小
cos?2?1,sin?2??2
S(t)?S(t?T)?2Ac(?2?1)cos(???)
包络检波,滤去直流分量后
S0(t)?2Ac??cos(2?fmt) 2该电路可实现频率解调。
?144.24设信道引入的加性白噪声双边功率谱密度为n0/2?0.25?10W/Hz,路径衰耗为
100dB,输入调制信号为10kHz单频正弦。若要求解调输出信噪比为40dB,求下列情况
发送端最小载波功率。
(1) 常规调幅,包络检波,?AM?0.707; (2) 调频,鉴频器解调,最大频偏?f?10kHz; (3) 调相,最大相偏???180; (4) 单边带调幅,相干解调。 解(1)?AM??12
GAM?A2A0?2m12Am2??1?2AM12?AM212??0.4 111??22GAMS0/N0S0/N0104?, Si/Ni???2.5?104 Si/NiGAM0.4Ni?n0BAM?0.5?10?14?2?10?103?10?10W Si?(Si/Ni)?Ni?2.5?10?6W