通信原理习题二(10页).doc

-通信原理习题二-第 10 页通信原理习题二一、填空1模拟信号基带传输以（ ）的形式在通信线路上直接传输，如公共交换电话网PSTN的用户接入网；模拟信号频带传输将基带信号经过调制，以（ ）的形式在信道中进行传输，其典型系统如卫星中继通信、调频广播等；模拟信号数字传输将模拟的基带信号通过（ ）转换，以（ ）的形式在信道中进行传输，在接收端则通过（ ）转换，还原输出模拟信号。 2幅度调制就是调制信号改变载波信号的（ ），即利用的（ ）来传送（ ）的信息。 3. 线性调制就是将基带信号的频谱沿频率轴线做（ ）的过程，其已调信号的频谱结构和基带信号的频谱结构（ ）。根据已调信号频谱与调制信号频谱之间的不同线性关系，可以得到（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等不同的调制种类。4. 对于调制信号为正弦信号的常规双边带调制，其效率最高为（ ），当调制信号为（ ）时，常规双边带调制效率最高为（ ）。因此说，常规双边带调制AM的最大缺点就是（ ），其功率的大部分都消耗在（ ）和（ ）上，这是极为浪费的。5. 由于AM信号的包络具有（ ）的形状，它的解调可采用（ ），即用非线性器件和滤波器分离提取出调制信号的（ ），获得所需信息。该方法也常被称为（ ）。 6. 单边带调制分（ ）调制和（ ）调制两种，一般用符号标记为（ ）和（ ）。 7. 根据调制信号控 制的是载波的角频率还是相位，可将角调制分为（ ）调制FM和（ ）调制PM。角调制中，已调信号的频谱和调制信号频谱之间不再保持（ ）关系，出现许多（ ）分量。因此，也称角调制为（ ）。8. 调频信号的波形疏密程度和调制信号完全一致，当取（ ）时， 频率最高，即此时（ ）最大；当取（ ）时，频率最低，此时频偏达到（ ）。调相信号的波形疏密程度和调制信号有（ ）的偏差，这是因为（ ）和（ ）之间是一个微、积分的关系。9. 调频信号将生成无限多个频谱分量，各分量都以（ ）的间隔等距离地以（ ）为中心分布，每个边频分量的幅度都正比于（ ）的值，而载频分量的幅度则正比于（ ）。由此可知，调频信号的带宽应当为无穷大，一般工程中，都按照卡森公式来计算调频信号的带宽，即对于（ ）次的边频分量，可以忽略不记。 10. 单频调制时宽带调相信号的频谱包含有（ ）个频率分量，都以 的间隔等距离地分布在（ ）的两侧，其幅度随着n的增加（ ）。因此，按照卡森公式，其带宽为（ ）。当调制信号 的角频率增大时，调相指数（ ）而调频指数 将（ ）。故调相信号的带宽 要随 的增加而（ ），但调频信号带宽随 的变化而（ ）。因此，调频比调相应用（ ）。11. 调频系统的解调输出信噪比较高，其输出信噪比和输入信噪比之比和（ ）的立方近似成比例。但是，这种性能改善是以（ ）为代价的，线性调制系统的带宽最大仅为调制信号最大频率的（ ）倍，而调频信号的带宽则是最高频率的 （ ）倍。 12. 模拟调制系统中若调制信号的带宽为W，则单边带（SSB）信号的带宽为（ ）。13. 在AMDSBSSBFM中，（ ）系统的有效性最好，（ ）系统的可靠性最好。14. 双边带信号的频谱中有载波分量（ X ）。15. 常规调幅信号（AM信号）的包络与调制信号成正比（ ）。16. 在正弦电压的表示式u(t)=UMcos(wt+Q), 如果采用对进行调制，则称为（ ）调制。二、单选1.根据已调信号的频谱结构和未调制前信号频谱之间的关系，可把调制分为线性调制和（ ）调制两种。A 幅度调制 B 频率调制 C 相位调制 D 非线性调制2AM调制中，当调幅指数取值为（ ）时，已调信号包络将严重失真，使接收端检波后不能再恢复出原来的调制信号波形，即发生所谓的过量调幅。A （0，1） B 01 C 1， D （1，）3AM信号的频谱就是将调制信号的频谱幅度减小一半后，分别搬移到以载波角频率为中心的（ ）处，并在其上再各自叠加一个强度为（ ）的冲击分量。A B C D E F G H 4抑制载波双边带调制信号的频谱就是将调制信号的频谱幅度减小一半后，分别搬移到以载波角频率为中心的（ ）处，并在其上再各自叠加一个强度为（ ）的冲击分量。A B C D E F G H 05仅利用一个边带传输信息的调制方式就是( )，简称SSB。A 单边带调制 B 双边带调制 C 残留边带调制 D 抑制载波双边带调制6.单频信号的窄带调频信号和常规调幅信号的频谱十分相象，它们都含有 和频率分量，且两种信号的带宽一样。唯一的不同之处是（ ）。A 常规调幅信号频谱中频率分量的谱线向下B窄带调频信号频谱中频率分量的谱线向下 C 窄带调频信号中分量与分量都是负的D 常规调幅信号中分量与分量是彼此反相的7划分宽带调相和窄带调相的依据是（ ）。A 当时，为窄带调相 B 当时，为宽带调相C 当时，为窄带调相 D 当时，为窄带调相8. 所需传输带宽最窄的是（ ）信号。A AM B SSB C VSB D DSB9. 设基带信号带宽为，则SSB信号的带宽为（ ） 。A、2 B、 C、4 D、10. 所需传输带宽最宽的是（ ）信号。A AM B FM C VSB D DSB11. 已知调制信号x(t)= cosmt，已调信号的表达式为S（t）=Acosct +Kcosmt，则该信号为（ ） 。A 调频信号 B 调相信号 C 基带信号 D 无法判定三、多选1按照通信系统可分为基带和频带传输系统的规则，现有的模拟信号传输系统可分为（ ）等。A 模拟信号基带传输 B 模拟信号频带传输C 模拟信号数字传输 D 数字信号模拟传输2调制就是使高频信号的某个参数如（ ）随基带信号发生相应变化，解调则是在接收端将调制信号还原成基带信号的过程。调制系统具有如下（ ）功能或特点。A 时间 B 频率 C 幅度 D 相位E 对信号进行频谱搬移，使之适合信道传输的要求F 把基带信号调制到较高的频率，使天线容易辐射G 有利于实现信道复用，加快系统传输信号的速度H 减小噪声和干扰的影响，提高系统传输的可靠性3下列几种调制方式中，属于频率调制的是（ ），属于相位调制的是（ ）。A 调频(FM) B 调相(PM) C 脉冲位置调制(PPM) D 脉冲频率调制(PFM) E 振幅键控(ASK) F 脉冲振幅调制(PAM)G 频率键控(FSK) H 相位键控(PSK)4单边带调制由于只采用一个边带进行调制，和双边带调制相比，具有（ ）的特点。A 节省传输频带，提高频带利用率 B 较强的抗选择性衰落能力C 电路实现较难 D较弱的抗选择性衰落能力5划分窄带调频和宽带调频的依据为（ ）。A 若瞬时相位偏移远小于0.5或，则为窄带调频B 当时为窄带调频C 若瞬时相位偏移远小于0.5或，则为宽带调频D 当时为宽带调频6.调频系统由于优良的抗噪声性能和较高的带宽要求，常用于高质量要求的远距离通信系统如（ ）中。A 微波接力 B 卫星通信系统C 调频广播系统 D 民用收音机系统四、判断1按照携带信息的高频载波的种类，调制可以分为模拟调制和数字调制两种。 （ ）2频率调制利用载波信号的频率变化来传送调制信号的信息，如调频(FM)、脉冲位置调制(PPM)等。 （ ）3常规双边带调制用信号叠加一个直流分量后，去控制载波的振幅，使已调信号的包络按照的规律线性变化，简记为AM。 （ ）4.常规双边带调制AM当叠加的直流分量A和调制信号之间满足 时，已调信号的包络形状将和调制信号不一致，即发生失真。 （ ）5AM信号的解调通常有包络检波法和相干解调法两种。 （ ）6抑制载波双边带调制DSB信号的包络已经不再具有调制信号的形状，故不能再采用包络检波法对其进行解调，但可使用相干解调方式解调。 （ ）7单频信号的窄带调频信号和常规调幅信号的频谱完全一样，都含有和频率分量，且两种信号的带宽都一样，所以存在关系。 （ ）8调频信号的产生可以采用直接调频和间接调频法两种。 （ ）9窄带调相信号的频谱也和常规双边带调制信号频谱相似，只是频谱在搬移到时分别移相了90º。 （ ）10和调幅制相比，角度调制的主要优点是电路实现简单，缺点是占用频带较宽。 （ ）11. 在通信系统中经过调制后的信号称为基带信号。（ ）五、计算与分析1设已调信号为，试画出该信号的频谱及其经过包络检波后的输出波形。2.若有某非线性器件的输入输出关系为。当其输入为常规双边带调制信号时，相应的输出信号中有哪些频率分量？3.对调制信号、都采用相干解调方式，若接收端产生的本地载波信号与发送的载波信号有的相位差，试分析它对解调结果的影响。4.画出对单频信号进行上边带调制的框图以及已调信号的频谱，并写出该已调信号的时域表达式。5.用10KHz的单频正弦信号对1MHz的载波进行调制，峰值频偏为2KHz，试求：（1）该调频信号的带宽；（2）若调制信号的幅度加倍，再求该调频信号的带宽；（3）若调制信号的频率加倍，再求该调频信号的带宽。6.幅度1V的10MHz载波受到幅度1V、频率为100Hz的正弦信号调制，最大频偏为500Hz。问调制信号的幅度和频率各变为2V、1000Hz时，新调频信号的带宽为多少？写出两个调频信号的时域表达式。7.有受1KHz 正弦信号调制的信号为,试求该信号分别为调频信号和调相信号时，调制信号的角频率增加为原来的2倍时的调频指数及带宽。8.用正弦信号进行了三种不同的角调制，若已调信号的带宽分别为2、 80和100KHz，它们各是什么角调制？9. 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5×10-3W/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)的频率限制在5kHz，而载波为100kHz，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10kHz的一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器的中心频率为多大？（2）解调器输入端的信噪功率比为多大？10. 根据图所示的调制信号m（t）波形,试画出DSB及AM信号的波形,并比较它们分别通过包络检波后的波形差别。11.某调制方框图如图5-11b所示。巳知阴的频谱如图5-11a，载频，且理想低通滤波器的截止频率为、试求输出信号s(t)，并说明s(t)为何种已调制信号。解：本题为用混合法产生单边带信号，该调制系统各点频谱示意图如图5-11c所示。图5-1112. 已知线性调制信号表示式为costcosct式中c=6。试分别画出它们的波形图和频谱图13. 已知调制信号m(t)=cos(2000pt)+cos(4000pt)，载波为cospt，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。14.某调制系统如图14所所，为了在输出端分别得到f1(t)及f2(t)，试确定接收端的c1（t）及c2(t)图1415. 2MHz载波受10kHz单频正弦调频，峰值频偏为10kHz，求：(1)调频信号的带宽；(2)调制信号幅度加倍时，调频信号的带宽；(3)调制信号频率加倍时，调频信号的带宽；(4)若峰值频偏减为1kHZ，重复计算(1)、(2)、(3)。16. 已知调频信号sFM(t)=10cos106pt+8cos(103pt)，调制器的频偏常数KFM=2，求：（1）载频fc；（2）调频指数；（3）最大频偏；（4）调制信号f(t)。17. 幅度为3V的1MHz载波受幅度为1V频率为500Hz的正弦信号调制，最大频偏为1kHz，当调制信号幅度增加为5V且频率增至2kHz时，写出新调频波的表达式。18. 已知1kHz正弦信号调制的角调制信号为S(t)=100cos(ct+25cosmt)（1）若为调频波，问m增加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。19. 已知窄带调相信号为s(t)=cosct-sinctcosmt，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）最佳解调应为何值？20. 如题20图（a）所示调制系统，已知f(t)的频谱如题10图（b），载频，且理想低通滤波器的截止频率为，求输出信号s(t)，并说明是何种调制信号。题20图解:该调制系统是一个采用混合方法产生SSB信号的调制器。21. 已知一个受1kHz正弦调制信号调制的角调制信号为(1)若为调频波，求m增加5倍时的调频指数和带宽；(2)若为调相波，求m减小为1/5时的调相指数和带宽。解:(1) 调频： 增加5倍时，下降5倍，带宽下降5倍(2)调相：减小为1/5，KPM不变，带宽不变。22. 将模拟信号载波相乘得到双边带抑制载波调幅（DSB-SC）信号，设： (1)请画出DSB-SC的信号波形图； (2)请写出DSB-SC信号的频谱式，并画出它的振幅频谱图； (3)画出解调框图，并加以简单说明。解：(1) 如题22（1）结果图所示(2) 频谱图如题22（2）结果图所示(3)相干解调框图如图题22（3）结果图相干解调：将接收信号与载波信号相乘，得到通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号为题22（1）结果图题22（2）结果图题22（3）结果图23. 已知一个已调信号波形为其中模拟基带信号 , 是载波频率。(1)试写出该已调信号的傅式频谱式，并画出该已调信号的频谱；(2)写出该已调信号的调制方式；(3)请画出解调框图；解：(1)题23(1)结果(2)调制方式为上边带调制。(3) 解调框图题23(3)图24. 某调频波,求(1)已调信号平均功率； (2)调制指数；(3)最大频偏； (4)调频信号带宽；解：(1) 已调信号平均功率：=50W (2) 调制指数： (3) 最大频偏： (4) 调频信号带宽：25. 写出单音调频信号的数学表达式并指出瞬时频率偏移和最大相位偏移。解：单音调频信号的数学表达式为：瞬时频率偏移为：最大相位偏移为：26. 已知调频广播的最大频偏为75KHz，调制信号的最高频率为25KHz，则该调频系统的带宽至少为多少解：200KHz27. 某遥测系统中，先用最高频率为2KHz的信号对6KHz的副载波进行SSB调制，取上边带然后再进行调频，如果最后所得调频信号的频偏为20KHz，试计算此遥测系统接收机的带宽。解：56KHz28. 有一个2MHz的载波受一个频率为10kHz正弦信号调频，频偏为50kHz，求：调频信号的频带带宽和调频指数。解： 120KHz、 529. 发射功率为103W，信号衰减为40dB，信道噪声的单边功率谱密度W/Hz，调制信号带宽5kHz，相干解调。分别对DSB和SSB信号计算。解：（1）DSB信号：也可利用相干解调增益GDSB2来计算：30. 已知调角信号：求此信号的平均功率、最大频偏、调制指数和带宽。解：平均功率为：最大频偏：调制指数为：带宽31. 对正弦信号进行调频，调频指数为上未调载波功率为10W。求：（1）调频灵敏度；（2）已调信号的载波功率；（3）一次与二次边频分量所占总功率的百分比；（4）如输入正弦信号幅度降为5V，带宽有何变化？解：根据功率计算公式，其中U就是未调载波的幅度，由题中所给数据，可得到 所以（1）调频指数 所以调频灵敏度 （2）已调信号载波功率 （3）（4）因为带宽 而输入正弦信号幅度减小，根据，会导致调频指数的减小，从而导致带宽减小。32. 已知窄带调相信号为，若用相干载波相乘后再经过一个低通滤波器，问（1）能否实现正确解调？（2）最佳解调应为何值？解：（1）调相信号乘上相干载波，得经低通滤波器输出所以可以实现解调。（2）最佳解时，应有，即