第五章 模拟调制系统

学习要求：

调制的定义、目的和分类；

线性调制（AM、DSB、SSB、VSB）的调制和解调原理；

线性调制信号的表达式、频谱、带宽以及解调时带通滤波器的特性； 线性调制系统的抗噪声性能及门限效应； 调频（FM）、调相（PM）的基本概念；

窄带调频和宽带调频的概念，调频信号带宽的计算； 模拟调制系统的性能比较； 频分复用的概念。

一、简答题

1．什么是载波调制调制有什么目的

2．线性调制和非线性调制有什么区别举例说明。 3．推导残留边带滤波器传输特性应满足的条件。

4．什么是门限效应AM信号采用包络检波时为什么会产生门限效应相干解调存不存在门限效应，为什么二、综合题

1.根据下图所示的调制信号波形，试画出DSB和AM信号的波形图，并比较他们分别通过包 络检波器后的波形区别。

mt 0 t

s t mt 0 t 0 mt A t s t 0 t 0 t

2.将DSB-SC信号通过残留边带滤波器产生残留边带信号。若此滤波器的传输函数H f如 图所

fKHz

示（斜线段为直线）。当调制信号m t所得残留边带信 号的表达式。

Asin100t sin6000t时，试确定

1 A

sVSB t m0 cos200002 2

t t t sin26000t

3.某调制方框图如图（a）所示。已知m t1

的频谱如图（b）所示，载频

12

，

H，且

相乘器 理想 低通 st 相乘器 cos t 相加器 M A mt cos t st

0

相乘器 sin t 理想 低通 s t 相乘器 （a ）

（b ）

sin t

理想低通滤波器的截止频率为调信号。

1

，试求输出信号s t ，并说明s t

为何种已

1 1

m ts t2

12

cos

2

1t m t?

sin

t

2

s t

为载频为

2

1的上边带信号

4．设某信道具有均匀的双边功率谱密度 Pn f

10 W Hz，在该信道中传输抑

3

制载波的双边带信号，并设调制信号带宽限制在5KHz，而载波频率100KHz，已调信号到达接收端时的功率是 10KW。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一个理想带通滤波器。 试问：

（1）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性 H ；

（2）解调器输入端的信噪功率比；（3）解调器输出端的信噪功率比； （4）求接收端输出噪声的双边功率谱密度，并用图形表示出来。

B 10 kHz，中心频率为100kHz

Si 1000

Ni

S0

2000

N0

Pn0

f 10 3 W/Hz，f 5 kHz

P f 5 0 5 f

5．音频信号 m t( )经调制和高频放大后在无线信道上进行传输，要求接收机输出信噪比为 40dB。已知：由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输功率损耗为 60dB，信道中高斯白噪声的双边功率谱密度 n2 10 12W/Hz。音频信号m t( )的最高频率为5kHz，并且有

1

m t

0 ， m t( )

21 2 ， m t

试求：

（1） SSB调制时的发射机输出功率；（接收端用相干解调） （2） 100%的AM调制时的发射机输出功率；（非相干解调）

ST 102 W

ST 3 102 W

6．某模拟基带信号m t输出为

的傅氏频谱如图a所示，将此信号送入如图b的系统，系统

y t ，理想高通的截止频率为 f，理想低通的频率范围为

c W W, ，