通信原理教程第三版课后答案

通信原理教程第三版课后答案

1. 为什么通信系统需要调制和解调？调制和解调的基本原理是

什么？

通信系统需要调制和解调是因为在通信过程中，信号需要经过

传输介质，而传输介质对于不同频率的信号有不同的衰减特性，为

了使信号能够顺利传输并且不受干扰，需要将信号进行调制，将其

转换成适合传输的信号。而接收端需要将接收到的信号进行解调，

还原成原始信号。

调制的基本原理是利用载波信号的振幅、频率或相位来携带原

始信号的信息，常见的调制方式有调幅、调频和调相。解调的基本

原理则是将接收到的调制信号按照一定的规则进行处理，提取出原

始信号。

2. 请简要介绍调幅调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。

调幅调制的原理是利用原始信号的振幅来调制载波信号，其数

学表达式为，\(s(t) = (1 + m(t)) \cdot \cos(2\pi f_c t)\)，

其中\(m(t)\)为原始信号，\(f_c\)为载波频率。在通信系统中，调

幅调制常用于调制音频信号，如广播电台和电话系统中。

调幅调制的解调原理是利用包络检波或同步检波的方法，将调

幅信号还原成原始信号。包络检波是通过取出调幅信号的包络来还

原原始信号，而同步检波则是利用载波信号和接收信号进行同步，

提取出原始信号。

3. 请简要介绍调频调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。

调频调制的原理是利用原始信号的频率来调制载波信号，其数

学表达式为，\(s(t) = \cos[2\pi f_c t + 2\pi k_f \int_0^t

m(\tau) d\tau]\)，其中\(k_f\)为调频系数。在通信系统中，调频

调制常用于无线电通信系统中，如调频广播和移动通信系统中。

调频调制的解调原理是利用频率-相位检波器来提取原始信号，

通过测量载波频率的变化来还原原始信号。

4. 请简要介绍调相调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。

调相调制的原理是利用原始信号的相位来调制载波信号，其数

学表达式为，\(s(t) = A_c \cos[2\pi f_c t + k_p m(t)]\)，其

中\(k_p\)为调相系数。在通信系统中，调相调制常用于调制数字信

号，如调制解调器和数字通信系统中。

调相调制的解调原理是利用相干解调器来提取原始信号，通过

将接收到的信号与本地载波进行相干检测，提取出原始信号。

5. 通信系统中常用的调制方式有哪些？它们各自的特点是什么？

通信系统中常用的调制方式有调幅调制、调频调制和调相调制。它们各自的特点如下：

调幅调制，简单、成本低，但抗干扰能力较差，常用于音频通

信系统中。

调频调制，抗干扰能力较强，适用于无线通信系统，但带宽较大。

调相调制，能够有效地利用频谱资源，适用于数字通信系统，

但对相位噪声敏感。

总结，调制和解调是通信系统中的重要环节，不同的调制方式

适用于不同的通信场景，了解其原理和特点对于设计和维护通信系

统都具有重要意义。