通信原理 第3章 习题解答 下载本文

(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,并用图形表示出来。

解:(1)为了保证信号顺利通过及尽可能地滤除噪声,带通滤波器的宽度应等于已调信号的带宽, 即B?2fm?2?5?10kHz,其中心频率为100 kHz,故有

(2)

?KH(?)???0其中K为常数。

95kHz?f?105kHz其他Si?10kHzNi?2n0B?2?0.5?10?3?10?103?10W故输入信噪比为

(3)因为抑制载波双边带系统的调制制度增益为GDSB?2 故输出信噪比:

Si?1000NiSoS?2i?2000NoNi(4)根据双边带解调器的输出噪声与输入噪声的功率关系,有

No?1Ni?2.5W 4故输出噪声功率谱密度为:

Pno(f)?No?0.25?10?32fm题3-6图

如图题3-6图所示。

3-7、 若对某一信号用DSB进行传输,设加至接收机的调制信号m(t)的功率谱密度为

试求:

(1)接受机的输入信号功率; (2)接受机的输出信号功率;

(3)若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比为多少? 解:(1)设双边带信号sm(t)?m(t)cos?ct,则输入信号功率

?1?1121fm1?fmnm?1Si?s(t)?m(t)??Pm(f)df??2?df???fmnm??fmnm22?fm2?02fm?2?2?42m(2)双边带信号采用相干解调的输出为mo(t)?

2So?mo(t)?121m(t)?fmnm48111(3)因Ni?n0B,B?2fm,则No?Ni?n0B?n0fm

442 故输出信噪比为:

1m(t),故输出信号功率 2So1nm ?No4n0?33-8、 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度0.5?10W/Hz,在该信道中传输振幅调制信号,并设

调制信号m(t)的频带限制在5kHz,而载频是100kHz,边带功率为10kW。载波功率为40kW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器,然后再加至包络检波器进行解调。试求: (1)解调器输入端的信噪功率比; (2)解调器输出端的信噪功率比; (3)制度增益G。

解: (1) Si?Pc?Ps?40?10?50kW

(2)

Ni?2n0B?2?0.5?10?3?2?5?103?10WS故:i?5000(37dB)Ni

1So?m2(t)?2?m2(t)?2Ps?20kW2No?Ni?2n0B?10WS故:o?2000(33dB)No调制制度增益的定义: (3)根据

3-9、 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度

0.5?10?3W/Hz,在该信道中传输抑制载波的单边(上边带)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。若接受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(?) (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? 解:(1)

(2)

?KH(?)???0100kHz?f?105kHz其他

Ni?2n0B?2n0?fm?2?0.5?10?3?5?103?5WSi10?103故:??2000Ni5(3)

?GSSB?1SS?o?i?2000NoNi?93-10、 某线性调制系统的输出噪声功率为10W,该机的输出信噪比为20dB,由发射机输出端到解

调器输入端之间总的传输损耗为100dB,试求: (1) 双边带发射机输出功率;

(2) 单边带发射机输出功率。

解:设发射机的输出功率为ST,解调器输入端信号功率为Si,则传输损耗

STSK??1010(即100dB),又知o?100(即20dB),No?10?9W。

SiNo(1)在DSB方式中,制度增益G=2,因此解调器输入信噪比

Si1So???50Ni2No在相干解调时Ni?4No,因此解调器输入端的信号功率Si?50Ni?200No?2?10?7。

发射机的输出功率为:ST?K?Si?2?103(W) (2)在SSB方式中,制度增益G=1,则

SiS?o?100NiNo在相干解调时Ni?4No,因此解调器输入端的信号功率Si?100Ni?400No?4?10?7。 发射机的输出功率为:ST?K?Si?4?103(W)

6

3-11、 某角调波为sm(t)?10cos(2?10?t?10cos2000?t,

(1) 计算其最大频偏,最大相偏和带宽; (2) 试确定该信号是FM信号还是PM信号。 解:(1)该角调波的瞬时角频率为?(t)?2?10故最大频偏为:

6??10?2000?sin2000?t

?f?10?调频指数为:

2000??10(kHz)2?

?f10?103mf???10fm103而最大相偏为:???10(rad) 带宽为:B?2(10?1)?103?22

(2)因为不知调制信号的形式,所以无法确定该角调波究竟是FM信号还是PM信号。

3-12、 设调制信号m(t)?cos4000?t,对载波c(t)?2cos2?106?t分别进行调幅和窄带调频。

(1) 写出已调信号的时域和频域表示式; (2) 画出频谱图;

(3) 讨论两种方式的主要异同点。

解:(1)设单音调制信号m(t)?Amcos?mt,其中Am?1,?m?4000?;载波c(t)?Acos?ct,其中A?2,?c?2?106?,则NBFM信号为

而AM信号为:

(2)频谱如题3-12图所示。

6sNBFM(t)?Acos?ct?A?kf???sin?tm(?)d?c?????1?Acos?ct?AAmkfsin?msin?ctt?Acos?ct?AAmkf2?m?m[cos(?c??m)t?cos(?c??m)t]kf[cos2004000?t?cos1996000?t]6?2cos2?106?t??mSNBFM(?)?2?[?(??2?10?)??(??2?10?)]??[?(??2004000?)?m??(??2004000?)??(??1996000?)??(??1996000?)]kf?mSAM(?)?2?[?(??2?106?)??(??2?106?)]??[?(??2004000?)??(??2004000?)??(??1996000?)??(??1996000?)]sAM(t)?(1?Amcos?mt)Acos?ct?Acos?ct?AAmcos?mtcos?ctAAm?Acos?ct?[cos(?c??m)t?cos(?c??m)t2kf?2cos2?106?t?[cos2004000?t?cos1996000?t]