通信原理作業(yè)答案 曹志剛部分

1、通信原理作業(yè)答案第1題若對(duì)某一信號(hào)用DSB進(jìn)行傳輸，設(shè)加至接收機(jī)的調(diào)制信號(hào)之功率譜密度為試求：（1） 接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2） 接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3） 若疊加于DSB信號(hào)的白噪聲具有雙邊功率譜密度為，設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比是多少？解：（1） 設(shè)DSB已調(diào)信號(hào)，則接收機(jī)的輸入信號(hào)功率為（2） 相干解調(diào)，乘以同頻同相的載波信號(hào)后，信號(hào)為經(jīng)過(guò)低通濾波器后，輸出為輸出功率為（3） 調(diào)制信號(hào)頻譜在上有值，其他頻率為零，已調(diào)信號(hào)在上有值，其他頻率為零，所以解調(diào)器前端帶通濾波器的通帶為輸入噪聲功率為經(jīng)過(guò)低通濾波器后白噪聲為窄代白噪聲，可表示為其中為獨(dú)立

2、同分布隨機(jī)過(guò)程，均值為零，方差為。所以解調(diào)后噪聲為所以故，輸出信噪功率比為（也可以先算出輸入信噪比，再乘以制度增益）第2題設(shè)調(diào)制信號(hào)的功率譜密度與題1相同，若用SSB調(diào)制方式進(jìn)行傳輸（忽略信道的影響），試求：（1） 接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2） 接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3） 若疊加于SSB信號(hào)的白噪聲的雙邊功率譜密度為，設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比是多少？（4） 該系統(tǒng)的調(diào)制制度增益G為多少？解：（1）設(shè)SSB已調(diào)信號(hào) 則接收機(jī)的輸入信號(hào)功率為 （2）相干解調(diào)之后，接收機(jī)的輸出信號(hào)，因此輸出信號(hào)功率 （3） 相干解調(diào)時(shí)，輸出噪聲功率 因此輸出信噪功率比

3、（4）由以上分析可得，該系統(tǒng)的調(diào)制制度增益為 第3題設(shè)備接收的調(diào)幅信號(hào)為，采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，其中的功率譜密度與題1相同。若一雙邊功率譜密度為的噪聲疊加于已調(diào)信號(hào)，試求解調(diào)器輸出端的信噪功率比。解：在大信噪比，即的情況下，包絡(luò)檢波器的輸出為 其中為有用信號(hào)，噪聲分量是解調(diào)器輸入噪聲的同相分量。故有 因此解調(diào)器輸出信噪比 第4題采用包絡(luò)檢波的常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)中，若噪聲功率譜密度為，單頻正弦波調(diào)制時(shí)載波功率為100kW，邊帶功率為每邊帶10kW，帶寬濾波器帶寬為4kHz。（1） 求解調(diào)輸出信噪比；（2） 若采用抑制載波雙邊帶系統(tǒng)，其性能優(yōu)于常規(guī)調(diào)幅多少分貝？解：（1） AM解調(diào)器輸出信噪比為 （2）

4、AM解調(diào)器輸入信噪比為 故常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)的調(diào)制制度增益 而抑制載波雙邊帶系統(tǒng)的調(diào)制制度增益 則 （采用10log）因此抑制載波雙邊帶系統(tǒng)優(yōu)于常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)10.41分貝第5題設(shè)一寬頻率調(diào)制系統(tǒng)，載波振幅為，頻率為，調(diào)制信號(hào)的頻率限制于，最大偏頻，并設(shè)信道中噪聲功率譜密度是均勻的，為（單邊帶），試求：（1） 接收機(jī)輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性；（2） 解調(diào)器輸入端的信噪功率比；（3） 解調(diào)器輸出端的信噪功率比；（4） 若以振幅調(diào)制方法傳輸，并以包絡(luò)檢波器檢波，試比較在輸出信噪比和所需帶寬方面與頻率調(diào)制系統(tǒng)有何不同？解：（1） 根據(jù)題意可知系統(tǒng)的調(diào)制指數(shù)為由卡森公式得調(diào)制信號(hào)的帶寬為載波為，所以信號(hào)

5、所處的頻率范圍為。由此可得接收機(jī)的輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性應(yīng)為其中為常數(shù)。（注意：在調(diào)頻系統(tǒng)中，最大頻率偏移和帶寬是兩個(gè)不同的概念）（2） 設(shè)解調(diào)器輸入端的信號(hào)為則該點(diǎn)的信號(hào)功率和噪聲功率分別為：故（3） 根據(jù)調(diào)頻信號(hào)解調(diào)器輸出信噪比公式（教科書(shū)87頁(yè)公式4109，4110）得：（注意：有同學(xué)利用公式4114計(jì)算輸出信噪比，該公式成立的條件是調(diào)制信號(hào)為單頻，不適用于本題）（4） 采用振幅調(diào)制方式傳輸時(shí)，則所需帶寬為采用包絡(luò)檢波器輸出信噪比為因此，調(diào)頻系統(tǒng)信噪比的增加是以增加帶寬為代價(jià)的，反之，調(diào)幅系統(tǒng)帶寬的減少是犧牲信噪比的結(jié)果。第6題已知調(diào)制信號(hào)，它所產(chǎn)生的調(diào)角波具有形式，試做下列各題

6、：（1） 若它是FM波，且要求最大頻率偏移，求及FM波表達(dá)式；（2） 若它是PM波，且要求最大頻率偏移，求及PM波表達(dá)式；（3） 若增大為原先的2倍，而保持以及或不變，再計(jì)算FM波、PM波的帶寬。由此可說(shuō)明什么？解：（1）對(duì)于FM波所以（2）對(duì)于PM波所以（3） 此時(shí)，對(duì)于FM波，不變對(duì)于PM波，不變由此可見(jiàn)，對(duì)于FM波，帶寬與調(diào)制信號(hào)頻率間關(guān)系不大；尤其是對(duì)于寬帶FM（）情況，有與無(wú)關(guān)。另一方面，對(duì)于PM波，帶寬則與調(diào)制信號(hào)頻率成正比。第7題已知窄帶調(diào)頻信號(hào)為，求：（1） 的瞬時(shí)包絡(luò)最大幅度與最小幅度之比；（2） 的平均功率與未調(diào)載波功率之比；（3） 的瞬時(shí)頻率。解：（1）所以的瞬時(shí)包絡(luò)最大幅度為，最小幅度為，故的瞬時(shí)包絡(luò)最大幅度與