模电数电期末复习

四、简答题

1.试说明模拟调制中线性调制与非线性调制的区别。

解：按已调信号频谱和基带信号频谱之间的关系，模拟调制分为线性调制和非线性调制。线性调制指的是已调信号频谱是基带信号频谱的线性搬移，非线性调制指的是已调信号频谱不是基带信号频谱的线性搬移。（3分）

线性调制实现的方法简单，已调信号带宽不超过基带信号带宽的两倍，抗噪声性能较差。而非线性调制方法比较复杂，其中宽带角调制信号的带宽超过基带信号带宽的2倍，抗噪声性能较强。（3分）

2.简要说明数字通信相比模拟通信的最主要的优点。

解：数字通信相比模拟通信最主要的优点是抗干扰能力强。

模拟信号在传输的过程中会叠加噪声，噪声无法去掉。随着传输的距离的增加，噪声不断积累，导致信噪比下降，影响接收信号的质量。（3分）

数字信号在传输的过程中会叠加噪声，对叠加噪声的数字信号经过判决再生后可以去掉噪声，得到和原始发送信号相同的数字信号。只要噪声不引起错误判决，每传输一段距离就进行一次判决再生，正确的判决可以保障数字信号的质量。（3分）

3.举例数字通信系统的三种重要同步方式和两种复用方式。

解：三种重要同步方式：载波同步、帧同步、位同步

两种复用方式：频分复用、时分复用

4.说明随参信道的传输媒介一般具有的三点共同特性。

解：(1)对信号的衰耗随时间的变化而变化； (2)传输时延随时间变化而变化；

(3)具有多径传播 (多径效应)。

5. 设二进制数字基带信号的(近似)带宽为W，写出相应此基带信号的2ASK, 2PSK, 2DPSK,2FSK等4种数字调制传输信号的带宽公式 (注:2FSK的2个载波频率分别为f1,f2)

解：2ASK: W= 2fs 2PSK, 2DPSK: W= 2fs 2FSK: W= 2fs + | f2－f1|

6.已知待传送二元序列{a }=1011011100k ，试画出ASK ，FSK ，PSK 的信号波形图。

（每种波形为2分，共6分）

五、计算题

1. 某消息以4Mbit/s 的信息速率通过有噪声的信道，在接收机输出端平均每小时出现144bit 差错，试求误比特率。

解：根据误比特率的定义，可知

-86144==104103600b P =

⨯⨯错误比特数传输总比特数 （8分）

2. 如果原来100%的单音调幅波0()(cos )cos AM m m c s t A A t t ωω=+通过滤波器后使其上边带幅度降低一半，求其输出波形的时间表达式。

解：由傅里叶变换可求出其频谱为：

01()[()(+)][()(+)]21[()(+)]2

AM c c m c m c m m c m c m S A A A ωπδωωδωωπδωωωδωωωπδωωωδωωω=-++--+++-++- （3分） 调幅波经过滤波器后其上边带幅度降低一半，则其输出波形的频谱为：

01()[()(+)][()(+)]41[()(+)]2AM c c m c m c m m c m c m S A A A ωπδωωδωωπδωωωδωωωπδωωωδωωω=-++--+++-++-（3分）

根据傅里叶反变换，可求出输出波形的时域表达式为：

0()cos +cos[()]cos[()]42m m AM c c m c m A A s t A t t t ωωωωω=++- （4分）

ASK

FSK

PSK

3. 已知一个AM 发射机的负载为50Ω电阻，未调制时负载上的平均功率为100W ，当调幅输入端所加单频正弦测试信号的峰值幅度是5V 时,在负载上的平均功率增高50%。求：

（1）每个边带的平均输出功率；

（2）负载上的调幅指数；

（3）负载上的调幅波形的峰值幅度；

解：（1） =100(150%)=150AM P ⨯+(W)

50()f AM c P P P W =-=

125()2

f P W = （3分） （2）22=2f

AM AM AM AM

P P βηβ=+ 把=150AM P W ，50c P W =代入上式，可以求出

=1AM β （3分）

（3） 载波幅度可表示为

0A

将=100c P W ，=50R Ω代入上式，得到0=100A (V)

又 0

==1m AM A A β 得到 100m A =（V ）

所以，负载上的调幅波形的峰值幅度为

0+200m A A =（V ） （4分）

4. 输入信号抽样值1260x ∆=，按照A 律13折线编码，求：

（1）编码码组C ；

（2）解码输出ˆx

； （3）量化误差q ；

下表为A 律正输入值编码表

解：（1）输入样值为正，故极性码1=1M 。将x 与段落码的起始电平相比较，

1024x ∆>，说明落在第7段，234=110M M M

将样值减去第7段起始电平，得1260-1024=236∆∆∆，

5236512,0M ∆∆<=

6236512,0M ∆∆<=

7236128,1M ∆∆>=

8236-128=10864,1M ∆∆∆∆>=

所以编码组C=11100011。 （4分）

（2）解码输出ˆ10241286464/21248x

∆∆∆∆∆=+++= （3分） （3）量化误差1260124812q ∆∆∆=-= （3分）

5. 对于2ASK 信号分别进行非相干接收和相干接收。数字信号的码元传输速率62.410s R =⨯baud ，接收端输入信号的幅度=1A mV ，信道噪声的单边功率谱密度150410/n W Hz -=⨯。求：

（1）非相干接收时的误比特率；

（2）相干接收时的误比特率。

解：由码元速率可以求出接收端带通滤波器的近似带宽为

66

2 2.410=4.810B ≈⨯⨯⨯（Hz ）

可以求出带通滤波器输出噪声的平均功率为