【精编版】第四章模拟调制系统习题答案.pdf

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1、1 第四章 模拟调制系统习题答案4-1 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。解由包络检波后波形可知：DSB 解调信号已严重失真，而AM 的解调信号不失真。所以，AM 信号采用包络检波法解调，DSB 信号不能采用包络检波法解调。4-2 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5 10-3 W/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)的频带限制在5kHZ，而载波为100kHZ，调制信号的功率为 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，试

2、问（1）该理想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？（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表示出来。解（1）为了保证信号顺利通过和尽可能的滤除噪声，带通滤波器的带宽等于已调信号宽度，即 B=2fm=25=10kHZ,其中心频率应选信号的载波频率100kHZ,带通滤波器特性为其它010595ZzkHfkHkH(2)Si=10kW Ni=2BPn(f)=2 10103 0.5 10-3=10W 故输入信噪比SiNi1000(3)因有 GDSB，故输出信噪比002210002000iiSSNNt 0 m(t)图 P4-1 0

3、t DSB 波形0 t DSB 包络检波后波形0 t AM 波形0 t AM 包络检波后波形2(4)根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声功率之间的关系，有WNNi5.2410410故ZnZmnkHffpHWfNfP521105.021/1025.010525.2233300双其双边谱如右图所示4-3 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为10-9W，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：DSB/SC 时的发射机输出功率；SSB/SC 时的发射机输出功率。解：设发射机输出功率为SF，解调器输入功率为Sr，由题意，传输损耗KSFSr1010(100dB)已知

4、 S0/N0=100(20dB)，N0=10-9W 对于 DSB 方式，因为G，则00111005022iiSSNN又 Ni=4N0故 Si=50Ni504N0=200 10-9=210-7W 所以发射功率SF=KSi=1010210-7=2103W 对于 SSB，因为 G，则00100iiSSNN，故 Si=1004N0=40010-9=410-7W 所以发射功率SF=KSi=1010410-7=4103W 4-4 试证明：当AM 信号采用同步检波法进行解调时，其制度增益G 与公式(4.2-55)的结果相同。证明：设接收到的信号为sAM(t)=A+m(t)cos ct，相干载波为c(t)=c

5、osct 噪声为：ni(t)=nc(t)cosct-ns(t)sinct 信号通过解调器相乘输出：sAM(t)c(t)A+m(t)cosctA m(t)/2+/2 A+m(t)cos2 ct 低通输出：A/2+m(t)/2 隔直流输出：s0(t)=m(t)/2 噪声通过解调器相乘输出:nc(t)cosct-ns(t)sinct cosct=nc(t)/2+nc(t)/2cos2ct-ns(t)/2sin2ct 低通滤波器输出：nc(t)/2 隔直流输出：n0(t)=nc(t)/2 输入信号功率：222222tmAtsEsAMi，输入噪声功率：BntnNii02)(输出信号功率：42200tmt

6、sS，输出噪声功率：BntntnNc02020414tmAtmtmABnBnNSNSGtmiiAM222222100414002/2证毕。4-5 设一宽带频率调制系统，载波振幅为100V，载频为 100MHZ，调制信号m(t)的频带限制在 5kHZ,225000,500/(.)FmtVkradsV,最大频偏 f=75KHZ，并设信道中噪声0.2510-3 0 Pn0(f)f(kHZ)3 功率谱密度是均匀的，其Pn(f)=10-3W/HZ(单边谱)，试求：（）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H（）；（）解调器输入端的信噪功率比（）解调器输出端的信噪功率比（）若 m(t)以振幅调制方法传输，并

7、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)DFM f fH=75/5=15，BFM=2(f+1)fH=2(15+1)5 103=160 103HZ099.92100.080ZZkMHfMHHf其它(2)25.3110160103321000222BnNSAii(3)375001051085000500100383933222230222200mFMfntmkANS(5)AM 时，输出信噪比：5001052105000330200AMBntmNS7550037500/0000AMFMNSNS，1610521016033AMFMBB4-6 设有一个频分多路复

8、用系统，副载波用DSB-SC 调制，主载波用FM 调制。如果有60路等幅的音频输入通路，每路频带限制在3.3kHZ以下，防护频带为0.7kHz.（）如果最大频偏为800kHZ,试求传输信号的带宽；（）试分析与第一路相比时第60 路输入信噪比降低的程度（假定鉴频器输入的噪声是白色的，且解调器中无去加重电路）。解（）一路DSB-SC 信号占用的带宽为B2 3.3+0.7=7.3kHZ60 路 DSB-SC 占用的带宽为：B 7.3+6.6=437.3KhZFM 信号的带宽为BFM（DFM）fm=2(800/437.3+1)437.3=2475kHZ另一做法：一路DSB-SC 信号占用的带宽为B2(

9、3.3+0.7)=8kHZ60 路 DSB-SC 占用的带宽为：B8 60=480kHZFM 信号的带宽为BFM（DFM）fm=2(800/480+1)480=2560kHZ2.56MHZ(2)调频时，设路信号每路的输出信号功率相等，即SS S第一路输入噪声功率为32006.6022216.6322241?AndfnfAN第 60 路输出噪声功率为33203.4377.4300222607.4303.437322241?AndfnfAN129726.67.4303.437)/(/333160606011NNNSNS，另一做法336031480472106218NN 可见：与第一路相比，第路的信噪比只有第一路的129721或110621。即第路的信噪比与第一路相比低41.1dB，（或 40.3dB）。