现代通信原理试题及答案

2016年11月2日星期三

2-1 平稳随机过程)(t ξ的自相关函数为τ

ξτ32)(-=e

R 试求：

⑴)(t ξ的功率谱密度)(ωξP ；⑵)(t ξ的平均功率S 和直流功率0S ； ⑶)(t ξ的方差2

σ。

2-2 已知平稳高斯白噪声的双边功率谱密度为

2

n ，经过一个冲激响应为)(t h 的线性系统后输出为)(t x ，若已知)(t h 的能量为h E ，求)(t x 的功率。

2-3 设一低通滤波器的冲激响应为)0()(>=-t e

t h at

，在其输入端加上零均值白噪声)

(t X 的自相关函数)()(τδτ=X R ，试求滤波器输出过程)(t Y 的下列参数：

⑴数学期望Y a ；⑵功率谱密度)(ωY P ；⑶自相关函数)(τY R ；⑷总平均功率Y S 。

4-1 某信源集包含1024个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现需经由带宽为6KHz 的信道传输该信源发送的一系列符号，并要求信道输出端信噪比不小于30dB 。试求：

（1）信道的容量；

（2）无差错传输时的最高码元速率。

4-2 已知有线电话信道的带宽为3.4KHz 。试求： （1）信道输出信噪比为30dB 时的信道容量；

（2）若要在该信道中传输33.6bit/s 的数据，求接收端要求的最小信噪比。

4-3已知计算机彩显图像由1024768⨯个像素组成。设每个像素为16bit 位彩色度，每种彩色度有16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等并统计独立。 A 、试计算每秒传输75个画面所需的信道容量；

B 、如果接收机信噪比为30dB ，为传送彩色图像所需信道带宽为多少？（注：

2log 3.32lg x x =）

5-1 已知一调制信号V t t m )102cos(5)(3

⨯=π，它所产生的调角波具有

)](cos[)(t t A t s c m ϕω+=的形式。试求：

⑴ 若为FM 波，要求调频指数10=f m ，最大频偏ω∆、带宽B 、调频灵敏度F K 及FM

波表达式；

⑵ 若为PM 波，要求调相指数rad m p 10=，最大频偏m ax ϕ、带宽B 、调频灵敏度P K 及

PM 波表达式；

⑶ 若把调制信号频率加倍，并保持调制信号振幅和调频（相）灵敏度不变，求此时FM 波和PM 波的带宽，并讨论之。

5-2 设模拟调制系统信道和接收端模型如下图所示。已知信道噪声)(t n 为加性高斯白噪声，单边功率谱密度为Hz W n /106

0-=；)(t s m 为已调信号，载波频率MHz f c 1=，对应的调

制信号)(t m 的最高频率为KHz f H 5=。带通滤波器为理想，试分别计算DSB （KW S i 1=，相干解调）、SSB （KW S i 1=，相干解调）、AM （两边带功率KW P f 1=，载波功率

KW P c 4=，包络检波）三种情况下的下列参数：

（1）带通滤波器的中心频率0f 及带宽B ； （2）解调器输入端信噪比i i N S /； （3）调制制度增益G ；

（4）解调器输出端信噪比00/N S 。

6-1 原信码如下表所示，请将下表填写完整。

6-2原信码如下表所示，请将下表填写完整。（为了紧凑，以+，-代替+1，-1）

HDB解码举例

6-3

3

实验一单调谐回路谐振放大器的研究

(一)实验目的：

1．研究单级和多级单调谐回路放大器的谐振特性； 2．学习小信号谐振放大器的增益、带宽的测试方法。

3．研究小信号谐振放大器的增益、带宽与电路参数的关系。 (二)实验原理概述：

1． 实验电路：

图实2- 1

实验电路如图实2- 1所示。该电路由两级单调谐回路放大器组成。Q 101、Q 102选用3DG6C 或S9018。级间耦合变压器B 101、B 102的初级采用部分接入方式，调节 B 101、B 102的磁芯，可改变相应回路的谐振频率，使两级可工作在同频调谐状态，为扩展频带也可工作在对中心频率失谐的参差调谐状态。谐振回路分别并接有一个频带扩展电阻(R 4104或R 110)，可通过SW 101、SW 102开关选择扩展电阻的接入，改变回路的品质因数Q ，从而改变放大器增益及带宽。

2．单级交流等效电路及参数

单级谐振回路放大器的等效电路如图实2—2(a)(b)所示。

图中：L 为回路总电感，即B 1或B 2的初级电感；C 为回路外接电容；g z 为回路外接电导；g 为电感线圈损耗电导，其值为g Q z =

1

ρ，Q 0为电感线圈的品质因数；I P I PY U fe S 011011==；

g P g 011201'=；

C P C 011201'=；g P g i i 2222'=；C P C i i 2222'=；

式中P W W 11213=，P W W 254

13

=称为接入系数。在本实验底板上对于B 1： W 12＝26匝，W 13=28匝：W 54＝4匝，对于 B 2：W 12＝18匝，W 13=27匝，W 54＝9匝。g 01，c 01分别是本级晶体管的输出电导和输出电容；g i2，c i2分别是下级晶体管的输入电导和输入电容；Y fe 为晶体管的正向传输导纳。

本实验所用晶体管3DG6C 的Y 参数，在V cc =+12v ，I E =1mA 时，Y fe =30mS ，g oe =150mS ，g ie ＝1mS ，C oe ＝4PF ，Cie=50PF ，C PF b e '=⋅25。 3．基本关系

由图2—2(b)可知，对于单级放大器有， 回路总电容：C C P C P C i ∑=++12

022

2 回路总电导：g g P g P g g i ∑=+++21201222 回路有载Q L ：Q L =

1ρgΣ

=

1ω0L g Σ

3dB 通频带：Δf =f 0Q L

回路谐振频率：f C L

01

2=π∑

放大器谐振电压增益：K 。＝

P P Y g fe 12∑

对于多级(n)相同单调谐回路放大器，在同频调谐条件下，总增益为各级增益之积，通频带在各级Q 相同时，随着n 的增加而减小。即： Kv 总=Kv 1·Kv 2．．．．Kvn

∆f 总=f 0

Q L √21n ⁄−1 式中2

11n

-称为带宽缩小因子，

4．电路工作状态，电源电压Vcc ＝+12V ， 晶体管静态电流：Ie 1＝ 1mA ， Ie 2=0．98mA 。

(三)实验仪器

1．YB1052B 高频信号发生器 1台 2．YB2174超高频毫伏表 1台

3．BT 一3C 频率特性测试仪 1台 (可选) 4．YB1713直流稳压电源 1台 5．YB4320双踪示波器 1台