2022年《通信原理》课后习题答案及每章总结第四章.docx

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1、精品_精品资料_通信原理习题参考答案第四章4-1. 已知线性调制信号表示式如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_12cos 1t cos0.5 sinctt cos c t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_式中, c 6.试分别画出它们的波形图和频谱图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： 1 cost 和cosct 的波形分别如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_两 波形相乘可得到如下波形： cost 的频谱为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cosc t 的频谱为：cc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资

2、料_ cos12t cosc t 的频谱为：cc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cccc27557c2频谱图如下： /2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-7 -557可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_210.5sint 和cosct 的波形分别如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_两波形相乘可得到如下波形：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10.5 sint cosctcosct0.5sint cosct可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ cosc t 的频

3、谱为：cc可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sint 的频谱为： j可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 10.5sint cosct 的频谱如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1cc0.5j 2ccjc466j74ccccc557可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_频谱图如下：F jF 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-7-6-5- /4 /456 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-3. 已知调制信号 m tcos 2022 tcos 4000 t载波为

4、cos10 4t ,进行单可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_边带调制,试确定该单边带信号的表达式,并画出频谱图.解：方法一：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S tcos 2022 tcos 4000 tcos104 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cos 2022 tcos104tcos 4000 tcos10 4t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 cos 10 422022tcos 1042022t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以有：14cos 1024000t4cos 104000t可编辑资料 - - -

5、 欢迎下载精品_精品资料_S上 t1 cos 10422022tcos 10 44000t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 cos12022 t2cos14000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S下 t1cos 10242022tcos 1044000t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 cos8000 t2cos 6000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方法二：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设载波为就sc t sc t cos104 tsin 104t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m

6、 tsin2022 tsin4000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_上边带信号为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S上 t1 mt s 2t 1 mt s 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cc1 cos 2022 t2cos 4000 tcos10 4 t1 sin 2022 t2sin 4000t sin 104t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 cos12022 t4cos14000 tcos8000 tcos 6000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 cos8000 t4cos12022 tco

7、s 6000 tcos14000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 cos12022 t2cos14000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_下边带信号为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S下 t1 mt s 2t 1 mt s 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cc1 cos 2022 t21cos 4000 t4cos10t 12sin 2022 tsin 40004t sin 10t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cos12022 t4cos14000 tcos 8000 tcos 6000 t可编辑资料

8、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 1 cos 8000 t4cos12022 tcos 6000 tcos14000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1cos 8000 t2cos6000 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ cos14000 t 的频谱为：1400014000cos12022 t 的频谱为：1202212022cos 8000 t 的频谱为：80008000cos 6000 t 的频谱为：60006000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_上边带的频谱为：14000140001202212022可编辑资料 - - - 欢迎下

9、载精品_精品资料_2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_下边带的频谱为：8000800060006000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2频谱图分别如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_上边带下边带 /2下边带上边带可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-14000 -12022 -8000 -60006000800012022 14000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-5. 某调制方框图如图 P4-3b所示.已知 mt的频谱如图 P4-3a,可编辑资料 - - - 欢迎下

10、载精品_精品资料_载频 12 ,1H ,且抱负低通滤波器的截止频率为 1,试求输出可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_信号 st,并说明 st为何种调制信号.S1S2S3相 乘抱负低通相 乘可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_M Amtcos 1tcos 2t相 加st可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ H0 Ha相 乘sin1 t抱负低通S1 bS2相 乘sin 2tS3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：调制信号 st的频谱为： M H M

11、H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cos1t 载波的频谱为：11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sin1t 载波的频谱为： j11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_抱负低通的传递函数为：cos2t 载波的频谱为： sin2t 载波的频谱为： j1,1H 0,其他2222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输出信号 st 的频谱为： S可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设mt cos 1ts1 t ,经过抱负低通后的信号为s2 t , s2 t cos2s3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_再设 mt sin

12、1ts1t ,经过抱负低通后的信号为s2 t ,s2 t cos2s3 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就框图上半部有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S1S 121 M 2S M 1 H H M HM1 M H 111HM1HM1HM 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2S3 11S2 2S1221M241222S221HM2H21HM1H21H M21H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_下半部有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1S1 M 2Mj12H M HMH j1HM111HM1H可编辑资料 - - - 欢

13、迎下载精品_精品资料_S2 S1 H j M 21H M 1H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_S3 122j S 21 M4S2 221j2S2 2HM212HM 21H M 21H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_最终得到 st 的频谱为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_SS3S3 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1M21HM421HM21H M21H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1M2141M212HM2HM 1HM2121H H M21H可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可见, S2121

14、为： 是以 21 为调制频率的上边带信号,相应的时域表达式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_st 1 mt cos 21 mt sin 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_st 的频谱图如下：A/2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 1 H 2 12 12 1 H可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-8.如对某一信号用 DSB 进行传输,设加至接收机的调制信号m（ t） 之功率谱密度为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pmfnmfffm2 fm0ff m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_试求：（1） 接收机的

15、输入信号功率.（2） 接收机的输出信号功率.（3） 如叠加于 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 的抱负低通滤波器,那么,输出信噪功率比是多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：（ 1） SfmP f dff m nmf dfnmfmfdfnm fm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_i0（ 2） Sim1 m 2 t 02f mnm fm2 f m04可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ m 2 t 24nm f m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_oS1 m24t nm f m8可

16、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）解调器输出的噪声功率为：nm f mn0N o22f mn 0 f m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输出信噪功率比为： SoNo8no f mnm 8no可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-9 设某信道具有匀称的双边噪声功率谱密度Pnf0. 5103 W/ Hz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 5kHz,而载波是 100KHz,已调信号功率是 10kW.如接收机的信号在加至解调器前,先经过带宽为5kHz 的一抱负

17、带通滤波器滤波,试问：（1） 该抱负带通滤波器中心频率为多大？（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）该抱负带通滤波器的中心频率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_f Bc1f cf m2100 KHz5 KHz2102 .5 KHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2） Si10kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Ni2Pn f B20.510 351035W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ Si Ni10kW5W2022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3

18、）SSB 的调制度增益为 G=1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ SoNoG Si Ni2022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 94-10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为 10W,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB,试求：（1） DSB/SC 时的发射机输出功率.（2） SSB/SC 时的发射机输出功率.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：（ 1）已知 SoNo20dB100 , No10 9W,传输损耗 L100 dB1010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_接收机的输出功率 So 为

19、： SoSoN No10010 910 7W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_o当采纳 DSB/SC 时,接收机的输入功率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Smi12 t214S027210W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_发射机的输出功率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PoSiL210 710102022W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）当采纳 SSB/SC时,接收机的输入功率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_iS1 m 2 t 41 16 S04410 7 W可编辑资料 - - -

20、 欢迎下载精品_精品资料_发射机的输出功率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PoSiL410 710104000W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-13. 设某信道具有匀称的双边带功率谱密度Pnf=0.5 10-3W/Hz , 在该信道中传输振幅调制信号,并设调制信号mt 的频带限制于5kHz,载频是 100kHz,边带功率为 10kW,载波功率为 40kW.如接收机的输入信号先经过一个合适的抱负带通滤波器, 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.(2) 解调器输出端的信噪功率比.(3) 制度增益 G.可编辑资料 - - -

21、欢迎下载精品_精品资料_解： 1抱负带通滤波器的带宽为：B2 f m25kHz10kHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解调器输入端的信号功率为： SiPBPc10kW40kW50kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_噪声功率为： Ni2Pn f B20.510 31010310W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输入端的信噪功率比为： SiNi5010 W3105000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 解调器输出端的信号功率为： So2 PB210kW20kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_噪声功率为： No2

22、Pn f B20.510 31010310W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输入端的信噪功率比为： SoNo20103W102022可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 制度增益为： GSoSiNoNi2022250005可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4-16.设宽带频率调制系统,载波振幅为100V ,频率为 100MHz,调可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_制信号 mt的频带限制于 5kHz, 2 V00 05t 2m , k500rad / s V ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_f最大频偏 f75kHz,

23、并设信道中噪声功率频谱密度是匀称的, 其中Pnf 10-3W/Hz 单边谱,试求：(1) 接收机输入端抱负带通滤波器的传输特性H .(2) 解调器输入端的信噪功率比.(3) 解调器输出端的信噪功率比.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(4) 如 mt以振幅调制方法传输, 并以包络检波器检波, 试比较在输出信噪比和所需带宽方面与频率调制系统有何不同？解： 1接收机输入端抱负带通滤波器的带宽为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B2 f mf 2575160kHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即带通滤波器的频率范畴为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精

24、品_精品资料_ffccBB100MHz220.08MHz 100MHz0.08MHz99.92MHz100.08MHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_抱负带通滤波器的传输特性 H 为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H k,99.92MHzf100.08MHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0,其它(2) 解调器输入端的噪声功率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NiPn f B10 3160103160W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_信号功率为：A21002Si5000W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精

25、品资料_2 Si Ni2500016031.25可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2(3) 解调器输出的信噪比为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Fo3S3A 2K 2 m2 t31002500500037500可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nf23No80m8210 35103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(4) 如 mt以振幅调制方法传输 , 输出信噪比为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_oSm2 t 5000500可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Non0 B10 31010 3可编辑资料 -

26、 - - 欢迎下载精品_精品资料_所需带宽为： B2 f m25kHz10kHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_频率调制系统与振幅调制系统相比,带宽之比为：160 kHz 10kHz16倍可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_信噪比之比为：3750050075倍可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可见,频率调制系统的抗噪声性能要比振幅调制系统的抗噪声性 能要好, 但它所占的带宽要比振幅调制系统的要宽, 也就是说频率调制系统的抗噪声性能是以占用宽的带宽为代价的.4-17. 设有一个频分多路复用系统,副载波用DSB/SC 调制,主载波可编辑资料 - - - 欢

27、迎下载精品_精品资料_用 FM 调制.假如有 60 路等幅的音频信号输入通路,每路频带限制在 3.3kHz 以下,防护频带为 0.7kHz：(1) 假如最大频偏为 800kHz,试求传输信号的带宽.(2) 试分析与第一路相比时第 60 路输入信噪比降低的程度 假设鉴相器输入的噪声是白噪声,且解调器中无去加重电路.解： 1由于副载波采纳 DSB/SC 调制,所以每路的带宽为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Bn2f mnBg2 3.3kHz0.7kHz8kHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_调制信号的带宽为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_fm60

28、BnBg608kHz0.7kHz479.3kHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_传输信号的带宽为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_B2 fmf2 479.3kHz800kHz2.56MHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_调制信号的频谱如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第一路其次路.第 59 路f m第 60 路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2第一路的最高频率为：fm1Bn8kHz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第 60 路的最高频率为：0第一路的

29、输出信噪比为：fm60So1fm479.3KHzF33 A2K 2 m2 t 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_No182nfm1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第 60 路的输出信噪比为：So 603A 2 K 2 m 2 t 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FNo 6082nfm 60可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_F03第 60 路与第 1 路输入信噪比降低的程度为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nfnf2323So60So13 A2 K 2 m2 t 3A2 K 2 m2 t 可编辑资料 - - - 欢迎下

30、载精品_精品资料_FNo60No180m6080m1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3f m1f 338KHz479.3KHz4.6510 6107dB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m60第四章总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_节 1引言1、调制的必要性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_获得有用的,适于信道传输的信号形式.挑选适当的调制方式以提高抗干扰才能.有效的利用频段.合理利用天线尺寸去有效的辐射电磁波.直观的看,调制、解调就是一种频谱搬移,其使命是传递消息.调制过程就是按原始电信号或基带信号的变化规律去转变高频信号某些参数

31、的过程.2、模拟调制系统：载波 c t = A cos（0 t + 0）如调制信号 m t 去转变其幅度 A,称为幅度调制,亦为线性调制.如调制信号 m t 去转变其相角 0 t +0 , 称为角度调制,亦为非线性调制.节 2线性调制基本原理一、基本原理方框 调制：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sm t1m t cos0tSmM 20M0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_已调信号的谱是以 = 0为轴的基带谱 M 搬移到以 0 为中心的某个频域上构成,谱结构不变,为线性搬移,称为线性调制.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sm tcos0t2m t cos0t1m t 12cos 20t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 M2相干解调：经低通滤波器后,1 M2M2004可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_m0 t1 m