现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第二章【精选】
第二章2-3 在t=1时,ξ(t)的数学期望12cos 210cos 21(2)(cos 2))2(cos(2))2cos(2()1(1=+==+=+==πθθπθπξE E E E t 在t1=0,t2=1时,ξ(t)的自相关函数2)2cos 210cos 21(4]cos 4[)]2cos(2cos 2[)]1()0([)1,0(222=+==+⋅==πθθπθξξξE E E R 2-4 由题意可知,x(t)是平稳随即过程,则)]([)]([)]()([)]([=-=--=--=a a T t x E t x E T t x t x E t y E )()()()(2 )()()()( )]()()()()()()()([ )]}()()][()({[ )]()([),(ττττττττττττττττy x x x x x x x y R T R T R R R T R T R R T t x T t x t x T t x T t x t x t x t x E T t x t x T t x t x E t y t y E t t R =+---=++---=-+-++---+-+=-+-+--=+=+可见,y(t)的均值与时间无关,自相关函数只与时间间隔τ有关,所以y(t)是平稳随机过程。
2-5解(1)因为和相互独立,所以有又因,方差,所以有故(2) 因为和服从高斯分布,是和的线性组合,所以也服从高斯分布,其一维概率密度函数(3)因为故2-7 (1)欲证随机过程z(t)广义平稳,只需验证z(t)的数学期望与时间无关,z(t)的自相关函数仅与时间间隔τ有关即可。
由题意可知,m(t)的数学期望为常数;,则)20(,21)(πθπθ≤≤=f 021)cos()]([ ))(( )][cos()]([)]cos()([)]([20000=+⋅=+⋅=+=⎰θπθωθθωθωπd t t m E t m t E t m E t t m E t z E 独立与)(cos 21)( )](cos 210)[( )]}(cos 21[)]](2cos[21[){( )}(cos 21)](2cos[21{)( )]cos()[cos()]()([ )]cos()()cos()([)]()([),(02102102102102102010212021012121ττωτωτωωθτωωθτθωθωθωθωz m m m m z R R t t R t t E t t E R t t t t E R t t E t m t m E t t m t t m E t z t z E t t R ==-+=-+++=-+++=++=++==可见,z(t)的均值与t 无关,自相关函数只与时间间隔τ有关,故z(t)广义平稳。
现代通信原理与技术张辉第三版题库资料
第 1章绪论一、填空题1.( 通信)就是从一地向另一地传递消息。
2. 通信的目的是传递消息中所包含的(信息)。
3.目前使用最广泛的通信方式是(电通信)。
4.(通信系统)的作用就是将信息从信源传送到一个或多个目的地。
5.按通信业务分类,通信系统可分为(话务通信)和(非话务通信)。
6.根据是否采用调制,可将通信系统分为(基带传输)和(频带传输)。
7.按传输媒质分,通信系统可分为(有线通信)系统和(无线通信)系统两大类。
8.传输多路信号有三种复用方式,即(频分复用)、(时分复用)和(码分复用)。
9.在数字通信中,按数字信号代码排列的顺序可分为(并行传输)和(串行传输)。
二、单项选择题1.下列不属于数字通信特点的是( A )。
A.噪声容易积累B.差错可控C.易于集成化D.易于加密处理2.下列不属于数字通信特点的是( B )。
A.噪声不积累B.差错难以控制C.易于集成化D.易于加密处理3.下列属于单工通信方式的是( A )。
A.广播B.同载频对讲机C.无线电话D.普通电话4.下列属于半双工通信方式的是( B )。
A.广播B.同载频对讲机C.无线电话D.普通电话三、分析简答题1.请画出通信系统的一般模型。
解:2.请画出模拟通信系统的模型。
解:3.请画出数字通信系统的模型。
解:四、应用题1、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成,它们出现的概率分别为3/8, 1/4, 1/4,1/8,且每个符号出现都是独立的。
试用两种方法求某消息22123101的信息量。
(lb3=1.58, lb5=2.32, lb6=2.58, lb7=2.80, lb9=3.17, lb10=3.32)解:此消息中,0出现14次,1出现12次,2出现18次,3出现9次,共有53个符号,故该消息的信息量为:(1)I=14lb8/3+12lb4+18lb4+9lb8=19.88+24+36+27=106.88每个符号的算术平均信息量为:I/符号数=106.88/53=2.02(bit/符号)(2)用熵的概念来计算:H=-3/8lb3/8-1/4lb1/4-1/4lb1/4-1/8lb1/8=1.906该消息的信息量为:I=53×1.906=101.02(bit)2、一离散信源由0,1,2,3四个符号组成,它们出现的概率分别为3/8, 1/4,1/4,1/8,且每个符号出现都是独立的。
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第二章
第二章2-3 在t=1时,ξ(t)的数学期望1)2cos 210cos 21(2)(cos 2))2(cos(2))2cos(2()1(1=+==+=+==πθθπθπξE E E E t在t1=0,t2=1时,ξ(t)的自相关函数2)2cos 210cos 21(4]cos 4[)]2cos(2cos 2[)]1()0([)1,0(222=+==+⋅==πθθπθξξξE E E R 2-4 由题意可知,x(t)是平稳随即过程,则0)]([)]([)]()([)]([=-=--=--=a a T t x E t x E T t x t x E t y E)()()()(2 )()()()( )]()()()()()()()([ )]}()()][()({[ )]()([),(ττττττττττττττττy x x x x x x x y R T R T R R R T R T R R T t x T t x t x T t x T t x t x t x t x E T t x t x T t x t x E t y t y E t t R =+---=++---=-+-++---+-+=-+-+--=+=+可见,y(t)的均值与时间无关,自相关函数只与时间间隔τ有关,所以y(t)是平稳随机过程。
2-5解(1)因为和相互独立,所以有又因,方差,所以有故(2) 因为和服从高斯分布,是和的线性组合,所以也服从高斯分布,其一维概率密度函数(3)因为故2-7 (1)欲证随机过程z(t)广义平稳,只需验证z(t)的数学期望与时间无关,z(t)的自相关函数仅与时间间隔τ有关即可。
由题意可知,m(t)的数学期望为常数;)20(,21)(πθπθ≤≤=f ,则 021)cos()]([ ))(( )][cos()]([)]cos()([)]([20000=+⋅=+⋅=+=⎰θπθωθθωθωπd t t m E t m t E t m E t t m E t z E 独立与)(cos 21)( )](cos 210)[( )]}(cos 21[)]](2cos[21[){( )}(cos 21)](2cos[21{)( )]cos()[cos()]()([ )]cos()()cos()([)]()([),(02102102102102102010212021012121ττωτωτωωθτωωθτθωθωθωθωz m m m m z R R t t R t t E t t E R t t t t E R t t E t m t m E t t m t t m E t z t z E t t R ==-+=-+++=-+++=++=++==可见,z(t)的均值与t 无关,自相关函数只与时间间隔τ有关,故z(t)广义平稳。
现代通信原理与技术答案1-8章
第一章之阳早格格创做
1-1 e的疑息量的疑息量
1-2 P(1)=3/4,其疑息量为
1-3仄衡疑息量(熵)(bit/标记)
1-4 (1)一个字母对于应二个二进造脉冲,属于四进造标记,故一个字母的持绝时间为10ms.传递字母的标记速率为
等概率时的仄衡疑息速率
(2)仄衡疑息量为(bit/标记)
1-5 (1)
(2)
1-6 (1)先供疑息源的熵
(bit/标记)
则仄衡疑息速率
故传递1
(2)等概率时有最大疑息熵,)/(33.25log 2max 符号bit H == 此时仄衡疑息速率最大,故有最大疑息量
)(10352.86max bit H R T I B ⨯=⋅⋅=
1-7 果为各标记的概率之战等于1,所以第四个标记的概率为
1/2,则该标记集的仄衡疑息量为
)
/(75.121
log 2181log 81241log 41222符号bit H =-⨯--=
1-8 若疑息速率脆持没有变,则传码率为 1-9 传码率为
)
(1200log 2B M R R b
B ==
半小时(1800秒)内传递的码元个数为
61016.212001800⨯=⨯=⋅=B R T N
过失码元数个216=e N ,果此误码率为410-==
N N P e
e
1-10 由
N
N P e
e =
战B R T N ⋅=可得时间为
.。
天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)
《现代通信原理》课后习题解答第一章 绪 论1-1设英文字母C 出现的概率为0.023,E 出现的概率为0.105,试求C 与E 的信息量。
解:1-2 设某地方的天气预报晴占4/8,阴占2/8,小雨占1/8,大雨占1/8,试求各每个消息的信息量。
解:晴: 阴:2bit 小雨:3bit 大雨:3bit 。
1-3 设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4,1/8,1/8和1/2传递,每一消息的出现的是相互独立的。
试计算其平均信息量。
解:1-4 一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率分别为0.4,0.3,0.2,0.1。
求该信号源的平均信息量与信息传输速率。
解: 1-5 设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112个出现概率为1/224,信息源每秒钟发1000个符号,且每个符号彼此独立,试计算该信息源的平均信息速率。
解:bit X p I C 44.5023.01log )(1log 22===bit I E 25.3105.01log 2==bit 148log 2=符号/75.1)21(1log 21)81(1log 81)81(1log 81)41(1log 41)(1log )()(1log )()(1log )()(1log )()(22222222bit D P D P C P C P B P B P A P A P X H =+++=+++=符号/84.12.01log 2.02.01log 2.03.01log 3.04.01log 4.0)(2222bit X H =+++=s bit R /18401084.16==-符号/405.6)224/1(1log )224/1(112)32/1(1log )32/1(16)(22bit X H =⨯+⨯=sbit R b /64051000405.6=⨯=s b N R R B b /3600312008log 1200log 22=⨯=⨯==[])ωsin ω(ex p )ω(0T b t j K H d --=]0ωsin sin 10T b j e T jb ω+≈[]dt j e T a K H ω0ωcos 1)ω(-+=[][]dt j d e T b K T b t j K H ω-+≈--=)ωsin 1()ωsin ω(ex p )ω(00[])()()2/()()(00d d d t T t S t T t S k t t KS t S ----+--=1-6 设一数字传输系统传递二进制码元的速率为1200B ,试求该系统的信息传 输速率,若该系统改为8进制码元传递,传码率仍为1200B ,此时信息传输速率又 为多少?解: R b =R B =1200b/s1-7 已知二进制数字信号的传输速率为2400b/s 。
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(⋅+=DSB 信号 ()()()t t t t t s DSB ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(⨯+⨯=⋅= USB 信号 ()t t s USB π4102.1cos )(⨯=LSB 信号 ()t t s LSB π4108.0cos )(⨯=频谱图略4-2 解 设载波,(1)DSB 信号的波形如题4-2图(b),通过包络后的输出波形为题4-2图(c)。
(2)AM 信号,设 ,波形如题4-2图(d),通过包络后的输出波形为题4-2图(e)。
讨论DSB 解调信号已严重失真,故对DSB 信号不能采用包络检波法;而AM 可采用此法恢复。
题4-2图(b)、(c)、(d)和(e)4-5 解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声,带通滤波器的宽度等于已调信号带宽,即kHz f B m 8422=⨯==,其中心频率为100kHz ,故有为常数,其中其他,,K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010496)(ω。
(2)已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-⨯==,输入噪声功率为)(1032101021082)(26633W f P B N n i ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=故输入信噪比5.62=iiN S (3)因为DSB 调制制度增益2=DSB G ,故解调器的输出信噪比 1252==ii o o N SN S (4)根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(108416W N N i o -⨯==又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=,故输出噪声的功率谱密度kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(1011081082)(336≤⨯=⨯⨯==--, μ 或者,根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(21)(t n t n c o =,其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量,其功率谱密度kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤⨯==-, μ因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(41)(3≤⨯==-, μ 功率谱图略4-6 解 方法如上题 (1)为常数,其中其他,,K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010096)(ω(2)125=i i N S (3)125=oo N S4-7 解练习题4-7图 接收机模型(1)设双边带信号,则输入信号功率(2)双边带信号采用相干解调的输出为,故输出信号功率(3)因,则故输出信噪比或由,得4-8 解设发射机输出功率为,损耗,已知,(1)DSB/SC方式:因,则又因,则所以(2)SSB/SC 方式:因,则又因,则所以讨论 若要获得相同的输出信噪比,采用DSB 传输是所需的小于SSB 的。
现代通信原理与技术思考题答案【张辉、曹丽娜】
《现代通信原理与技术》简答题第一章1-1、什么是数字信号和模拟信号,两者的区别是什么?凡信号参量的取值连续(不可数,无穷多),则称为模拟信号。
凡信号参量只可能取有限个值,则称为数字信号。
区别:在于信号参量的取值。
1-2、何谓数字通信?简述数字通信系统的主要优缺点。
数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
优点:①抗干扰能力强,且噪声不积累。
②差错可控。
③易于与各种数字终端接口。
④易于集成化。
⑤易于加密处理。
缺点:占用频带宽,需要同步。
1-3、画出数字通信系统的一般模型,简述各小方框的主要功能。
数字通信系统的一般模型如下图(1)信源编码与译码:数据压缩(减少码元数目和降低码元速率),减小传输带宽,提高通信的有效性。
模/数转换,当信息源给出的是模拟语音信号时,信源编码器将其转换成数字信号,以实现模拟信号的数字传输。
(2)信道编码与译码:通过加入监督码元(纠错/检错)提高通信的可靠性。
(3)加密与解密:通过加密保证所传信息的安全性。
(4)数字调制与解调:把数字基带信号转换成适合信道传输的频带信号。
1-4、在数字通信系统中,其可靠性和有效性指的是什么?各有哪些重要指标?有效性——传输速率(传码率、传信率,频带利用率)可靠性——差错率(误码率、误信率)1-5、按信号的流向和时间分类,通信方式有哪些?单工、半双工、全双工。
1-6、何谓码元速率和信息速率?他们之间的关系如何?码元速率(R B):单位时间内传输码元的数目。
信息速率(R b):单位时间内传递的平均信息量或比特数。
R b=R B·H(b/s)【信息速率=码元速率×平均信息量】第三章3-1、什么是狭义信道,什么是广义信道?狭义信道:仅是指信号的传输媒质;广义信道:如果信道不仅是传输媒质而且包括通信系统中的一些转换装置。
信道的组成框图:3-2、在广义信道中,什么是调制信道?什么是编码信道?调制信道:调制器的输出端到解调器的输入端所包含的发转换装置、媒质和收转换装置三部分。
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(⋅+=DSB 信号 ()()()t t t t t s DSB ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(⨯+⨯=⋅= USB 信号 ()t t s USB π4102.1cos )(⨯= LSB 信号 ()t t s LSB π4108.0cos )(⨯=频谱图略4-2 解 设载波,(1)DSB 信号的波形如题4-2图(b),通过包络后的输出波形为题4-2图(c)。
(2)AM 信号,设 ,波形如题4-2图(d),通过包络后的输出波形为题4-2图(e)。
讨论DSB 解调信号已严重失真,故对DSB 信号不能采用包络检波法;而AM 可采用此法恢复。
题4-2图(b)、(c)、(d)和(e)4-5 解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声,带通滤波器的宽度等于已调信号带宽,即kHz f B m 8422=⨯==,其中心频率为100kHz ,故有为常数,其中其他,,K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010496)(ω。
(2)已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-⨯==,输入噪声功率为)(1032101021082)(26633W f P B N n i ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=故输入信噪比5.62=iiN S (3)因为DSB 调制制度增益2=DSB G ,故解调器的输出信噪比 1252==ii o o N SN S (4)根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(108416W N N i o -⨯==又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=,故输出噪声的功率谱密度kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(1011081082)(336≤⨯=⨯⨯==--, μ 或者,根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(21)(t n t n c o =,其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量,其功率谱密度kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤⨯==-, μ因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(41)(3≤⨯==-, μ 功率谱图略4-6 解 方法如上题 (1)为常数,其中其他,,K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010096)(ω(2)125=i i N S (3)125=oo N S4-7 解练习题4-7图 接收机模型(1)设双边带信号,则输入信号功率(2)双边带信号采用相干解调的输出为,故输出信号功率(3)因,则故输出信噪比或由,得4-8 解设发射机输出功率为,损耗,已知,(1)DSB/SC方式:因,则又因,则所以(2)SSB/SC 方式:因,则又因,则所以讨论 若要获得相同的输出信噪比,采用DSB 传输是所需的小于SSB 的。
现代通信原理与技术
现代通信原理与技术《现代通信原理与技术(第三版)》张辉课后思考题答案第⼀章绪论1-1.什么是数字信号和模拟信号?两者的区别是什么?答:数字信号是⼀种离散的、脉冲有⽆的组合形式,是负载数字信息的信号;模拟信号是指信号⽆论在时间上或是在幅度上都是连续的。
区别:模拟信号的信号参量的取值连续(不可数,⽆穷多),⽽数字信号的信号参量只可能取有限个值。
1-2.何谓数字通信?简述数字通信系统的主要优缺点?答:数字通信是⽤数字信号作为载体来传输消息,或⽤数字信号对载波进⾏数字调制后再传输的通信⽅式。
它可传输电报、数字数据等数字信号,也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。
优点:(1)抗⼲扰能⼒强,且噪声不积累;(2)差错可控,可以采⽤信道编码技术使误码率降低,提⾼传输的可靠性;(3)易于与各种数字终端接⼝,⽤现代计算机技术对信号进⾏处理,加⼯,变换,存储,从⽽形成智能⽹;(4)易于集成化,从⽽使通信设备微型化;(5)易于加密处理,且保密强度⾼。
缺点: (1)占⽤频带较宽;(2)技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很⾼;(3)进⾏模/数转换时会带来量化误差。
1-3. 画出数字通信系统的⼀般模型,并简述各⼩⽅块的主要功能。
答:如下各⼩⽅块主要功能:信息源:信源(信息源,也称发终端)的作⽤是把待传输的消息转换成原始电信号,如电话系统中电话机可看成是信源。
信息源编码器:主要实现信源编码。
信源编码的作⽤之⼀是提⾼信息传输的有效性,即通过某种数据压缩技术来减少冗余度(减少信息码元数⽬)和降低数字信号的码元数率。
信道编码器:实现信道编码的功能。
信道编码是以提⾼信息传输的可靠性为⽬的的编码。
通常通过增加信源的冗余度来实现。
采⽤的⼀般⽅法是增⼤码率或带宽。
与信源编码正好相反。
数字调制器:主要实现数字调制功能。
数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到⾼频处,形成适合在信道中传输的频带信号。
信道:传输信号的物理媒质。
数字解调器:对频带信号进⾏相⼲解调或⾮相⼲解调还原为数字基带信号。
现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案
第一章1.1 以无线广播和电视为例,说明图 1-1 模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么?在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么?数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
1.3 何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点?传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强;2.传输差错可以控制;3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理;4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化;5. 设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低;6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。
另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽,一路数字电话约占64KHZ。
1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么?数字通行系统的模型见图1-4 所示。
现代通信原理与技术课后答案_张辉_主编
3-15 解: 见课件 3-18 解: 由香农公式
C
=
B
⋅
log
2
1
+
S N
=
8 ×106
× log2 (1 + 1000)
=
79.69(Mb /
s)
3-19 解: (1)信道容量
C
=
B
⋅
log
2
1
+
S N
=
3.4 ×103
×
log2 (1 + 1000)
=
Rb log2 M
= 1200(B)
半小时(1800 秒)内传送的码元个数为 N = T ⋅ RB = 1800 ×1200 = 2.16 ×106
错误码元数 N e
= 216个 ,因此误码率为 Pe
=
Ne N
= 10−4
1-10
由 Pe
=
Ne N
和N
=T
⋅ RB 可得时间为
T = Ne = 3 ×104 (s) Pe ⋅RB
的图形如图 2-8-2 所示。
图 2-8-1
图 2-8-2
2-9
(1)方法一:高斯白噪声的功率谱密度
Pn (ω)
=
n0 2
,则滤波器输出噪声的功率谱密度
P0 (ω)
=
n0 2
⋅
H (ω) 2
=
n0 , 2 0,
ωc
− πB
≤ ω ≤ ωc 其他
+ πB
根据 P0 (ω) ⇔ R0 (τ ) ,则输出噪声的自相关函数
3-13
解:接收信号为
so
(t)
=
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4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(⋅+=
DSB 信号 ()()()
t t t t t s D S B ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(⨯+⨯=⋅= USB 信号 ()
t t s U S B π4102.1cos )(⨯=
LSB 信号 ()
t t s L S B π4108.0cos )(⨯= 频谱图略
4-2 解 设载波
,
(1)DSB 信号的波形如题4-2图(b),通过包络后的输出波形为题4-2
图(c)。
(2)AM 信号
,设 ,波形如题4-2图(d),通
过包络后的输出波形为题4-2图(e)。
讨论DSB 解调信号已严重失真,故对DSB 信号不能采用包络检波法;而AM 可采用此法恢复。
题4-2图(b)、(c)、(d)和(e)
4-5 解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声,带通滤波器的宽度等于已调信号
带宽,即kHz f B m 8422=⨯==,其中心频率为100kHz ,故有
为常数,其中其他,
,K kHz
f kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010496)(ω。
(2)已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-⨯==,输入噪声功率为
)(1032101021082)(26633W f P B N n i ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=
故输入信噪比
5.62=i
i
N S (3)因为DSB 调制制度增益2=DSB G ,故解调器的输出信噪比 1252==i
i o o N S
N S (4)根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(1084
1
6W N N i o -⨯==
又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=,故输出噪声的功率谱密度
kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(10110
81082)(33
6
≤⨯=⨯⨯==--, μ 或者,根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(2
1
)(t n t n c o =,其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量,其功率谱密度
kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤⨯==-, μ
因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(4
1
)(3≤⨯==-, μ 功率谱图略
4-6 解 方法如上题 (1)为常数,其中其他,
,K kHz
f kHz K H ⎩⎨
⎧≤≤=010096)(ω
(2)
125=i i N S (3)125=o
o N S
4-7 解
练习题4-7图 接收机模型
(1)设双边带信号,则输入信号功率
(2)双边带信号采用相干解调的输出为,故输出信号功率
(3)因,则
故输出信噪比
或由,得
4-8 解设发射机输出功率为,损耗,已知
,
(1)DSB/SC方式:
因,则
又因,则
所以
(2)SSB/SC 方式:
因,则
又因
,则
所以
讨论 若要获得相同的输出信噪比,采用DSB 传输是所需的
小于SSB 的。
4-10 证 设AM 信号为
式中,
输入噪声为
则解调器输入的信号功率
和噪声功率
分别为
设同步检测(相干解调)中,相干载波为
,则
故输出有用信号和输出噪声分别为
所以
故
4-11解 (1)设AM 信号为 []t t m A t s c AM ωcos )()(⋅+=,且0)(=t m ,则
)(100102802
)(222mW P P t m A S s c i =⨯+=+=+=
式中,P c 为载波功率,P s 为边带功率。
又)(1.0102105.02)(48mW B f P N n i =⨯⨯⨯=⋅=- 故
1000=i
i
N S (2)假定[])()(t n t m A i >>+,则理想包络检波输出为)()()(t n t m A t E c ++≈
则)(402022)(2mW P t m S s o =⨯=== )(1.0)(2
mW N t n N i c o ===
故
400=o
o
N S (3)制度增益 4.01000
400
===
i i o o N S N S G
4-13 解 (1)该调频波的瞬时角频率为
此时,该调频波的总相位
为
因此,调频波的时域表达式
为
(2)根据频率偏移的定义
调频指数为
根据式(4-48),可得该调频波的宽度为
(3)现调制信号频率
由
Hz 提高到。
因频率调制时已调波频率偏移与调
制信号频率无关,故这时调频信号的频率偏移仍然是
而这时调频指数变为
这时调频信号的带宽为
由上述结果可知:由于,所以,虽然调制信号频率
增加了一倍,但调频
信号的带宽变化很小。
4-14 解(1) 该角调波的瞬时角频率为t t πππω2000sin 200010102)(6⨯+⨯= 故最大频偏 )(102200010kHz f =⨯
=∆π
π
调频指数 101010103
3
=⨯=∆=m f f f m
而最大相偏 )(10rad =∆θ
因为FM 波与PM 波的带宽形式相同,即
m f FM f m B )1(2+= m PM f B )1(2+∆=θ
所以带宽为 )(2210)110(23kHz B =⨯+=
(2)因为不知调制信号m(t)的形式,所以无法确定该角调波s m (t)究竟是FM 信号还是PM
信号。