图3-2 信号的频谱图
方法二:
先产生DSB信号:sm(t)=m(t)coswct=···,然后经过边带滤波器产生SSB信号。
习题3.10将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。若信号的传输函数H(w)如图所示。当调制信号为m(t)=A[sin100πt +sin6000πt]时,试确定所得残留边带信号的表达式。
解:
设调幅波sm(t)=[m0+m(t)]coswct,m0≥|m(t)|max,且sm(t)<=>Sm(w)
图3-3 信号的传递函数特性
根据残留边带滤波器在fc处具有互补对称特性,从H(w)图上可知载频fc=10kHz,因此得载波cos20000πt。故有
sm(t)=[m0+m(t)]cos20000πt
=m0cos20000πt+A[sin100πt+sin6000πt]cos20000πt
-14 -10.5 -9.5 0 9.5 10.5 14 -8000π-6000ππ/2 -1400π-12000πω 12000π 14000π SLSB(t) 6000π 8000π ω H(w) 1 f/kHz =m0cos20000πt+A/2[sin(20100πt)-sin(19900πt) +sin(26000πt)-sin(14000πt)
Sm(w)=πm0[σ(w+20000π)+σ(W-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)-
σ(w+19900π)+σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π) -σ(w+14000π)+σ(w-14000π)
残留边带信号为F(t),且f(t)<=>F(w),则F(w)=Sm(w)H(w) 故有:
F(w)=π/2m0[σ(w+20000π)+σ(w-20000π)]+jπA/2[0.55σ(w+20100π) -0.55σ(w-20100π)-0.45σ(w+19900π)+ -σ(w-26000π)
f(t)=1/2m0cos20000πt+A/2[0.55sin20100πt-0.45sin19900πt+sin26000πt]
习题3.11设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10-3W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz,而载波为100kHz,已调信号的功率为10kW.若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:
1.) 该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H(w)? 2.) 解调器输入端的信噪功率比为多少? 3.) 解调器输出端的信噪功率比为多少?
4.) 求出解调器输出端的噪声功率谱密度,并用图型表示出来。 解:
1.) 所以
H(w)=K ,95kHz≤∣f∣≤105kHz
0 ,其他
2.) Si=10kW
Ni=2B* Pn(f)=2*10*103*0.5*10-3=10W 故输入信噪比Si/Ni=1000 3.) 4.)
因有GDSB=2
据双边带解调器的输出嘈声与输出噪声功率关系,有:
故输出信噪比 S0/N0=2000 N0=1/4 Ni =2.5W
故 Pn (f)= N0/2fm=0.25*10-3W/Hz =1/2 Pn(f) ∣f∣≤5kHz
为了保证信号顺利通过和尽可能的滤除噪声,带通滤波器的
宽度等于已调信号带宽,即B=2fm=2*5=10kHz,其中中心频率为100kHz。
0.45σ(w-19900π)+σ(w+26000π)
-5 0 Pn(f)(W/Hz) 0.25*10 -3 5 f/kHz 图3-4解调器输出端的噪声功率谱密度
习题3.12设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=5*10-3W/Hz,在该信道中传输抑制载波的单边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz。而载频是100kHz,已调信号功率是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。 2) 解调器输入端信噪比为多少? 3) 解调器输出端信噪比为多少? 解:1)H(f)= k ,100kHz≤∣f∣≤105kHz = 0 , 其他
2)Ni=Pn(f)·2fm=0.5*10-3*2*5*103=5W 故 Si/Ni=10*103/5=2000
3)因有GSSB=1, S0/N0= Si/Ni =2000
习题3.13某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为10-9W,由发射机输出端到调制器输入端之间总的传输耗损为100dB,试求:
1) DSB/SC时的发射机输出功率。 2) SSB/SC时的发射机输出功率。 解:
设发射机输出功率为ST,损耗K=ST/Si=1010(100dB),已知S0/N0=100·(20dB),N0=10-9W
1) DSB/SC方式: 因为G=2,
Si/Ni=1/2·S0/N0=50 又因为Ni=4N0
Si=50Ni=200N0=2*10-7W ST=K·Si=2*103W 2) SSB/SC方式: 因为G=1,
Si/Ni= S0/N0=100 又因为Ni=4N0
Si=100Ni=400N0=4*10-7W ST=K·Si=4*103W
习题3.14根据图3-5所示的调制信号波形,试画出DSB波形
图3-5调制信号波形
解:
图3-6已调信号波形
习题3.15根据上题所求出的DSB图形,结合书上的AM波形图,比较它们分别通过包络检波器后的波形差别
t M(t) t M(t)