通信原理樊昌信課后答案

1、第一章緒論第二章確定信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)分析第三章信道第四章模擬信號(hào)調(diào)制4-1 已知線(xiàn)性調(diào)制信號(hào)表示式為(1 ) COEOfcOESt(1+0- Ssill/? 0COS5 卜 式中 J. 3 機(jī) 0.試分別(El 出它 11的波形因和頻 i 晉圖口解Cl） fi（z）= cos/cosf/波形如圖4.1（d）所不頻借為耳（0）=丄- Q）+ 3（o+ Q）少c ） +囚少+%）!2rr=- 5 （fl?+7Q） +同少十5Q）十戲少一7C）十S（QJ-5C） 2頻潛圖如圖41（b）所示。,fi4（Qf詢(xún)波形圖圖4.1_（2）f2（t）=（H-0.5sin cos% 的娜如圖4 2佝所示 巧佃）三n

2、S（a）-%）+ 國(guó)）+耳三國(guó)血一Q）-I-5（Q3 + Q）S（D-%）十創(chuàng)o?+a - J03-60）+因少 +60）+竺國(guó)少十70）SQJ-7Q）-創(chuàng)十5門(mén)）十戲心一5C）4-2己知調(diào)制信號(hào)加（J=cos （2000疔t）+cos （1000戲古）載波為coslO1衣進(jìn)行單 邊帶調(diào)制，試確定該單邊帯信號(hào)的表示式.并畫(huà)出頻譜圖。2?r=iz嚴(yán)頻諸如圖4.2際（b）Fi（f懶譜圖解 因?yàn)?m （t） = cos （2000RO+cos （4000 見(jiàn) e） 對(duì)巾（t）進(jìn)行希爾伯特變換得m（f）= siri（2000 sf） + sin（4000 尬） 故上邊芾信號(hào)為幾/)=扌嘟)cos 叩-

3、 *試 f bin 叫 f=L cos(1200(W)+1 cos(14000/rf)M下邊芾信號(hào)為Ssss(f)= # 喚)co$十+粗 )sin o/=cos(8000/tf) + icos(6000 ) 頻諸如國(guó) 4.3 所示4-3 將調(diào)幅波沮過(guò)溥波器產(chǎn)生殘留邊帶信號(hào) 若此澹波器的傳輸函數(shù) M Q）如因4. 4 所示（斜銭段為直銭兒 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為譏十）二恥 300 疋 f+sinSOOO決+時(shí)，試磚定所得的殘留邊帶信號(hào)的表示式.解 圉示的傳輸函數(shù)血 Q)它為殘紹邊帶濾浪器.在載蚊 處具有互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)特 性可以看出調(diào)幅波的載珈；為 2 込；故知原調(diào)幅波為0 謂 3=也0 + m(i )cos2

4、0000ot)其頻譜為Eg(co) =EQp(e 20000n-) + c5仙+20000?r)十M(CD -20000 nr) 4-AT (di 4-20000rr)aMr中Af (cD ) = (5 (cD 100/r) (5000 5(cD 4-6000flr殘留邊芾信號(hào)的頻譜為S步(Q)円)根據(jù)耳血血圖形可知AT(9 95 X 10JX 2nr = 0 .45H(13xl03x2/r) = l-W7x 10Jx2a-) = 0J5f(10 0 x10 x 2FT) =0.35MlOxlCPx 2rr) =0.5所以可得Sm3)=20000FT)+ 20000)-h2 555( - 20

5、100-)一0 4J5莎佃一19900) +2J7(cD-26000rt-) +0 45c?(a +19900/r)一0.55(c 4-201007)-(09 +26000-)抱殘留邊帝信號(hào)為5(?)= 血cos20000nf)十jd專(zhuān)0.55sin(20100) - 0.45sin19900nf) +sm(26000)4-4設(shè)某信道具有均勻的敦邊噪蘆功率譜密度幾&)=0 5X 1呼時(shí)竝在該信道中 佚輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)并設(shè)調(diào)制信號(hào)冰r)的頻帶限制在5J昭 而載波 為100己調(diào)信號(hào)的功率為10尊若接收機(jī)的輸入信號(hào)再加至解調(diào)器之前先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器濤波，試問(wèn)：(1該理想帶通濾波器應(yīng)具有怎祥

6、的傳輸特性？(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少7G)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？(4)求出辭調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度，并月圖形表示出來(lái).解 為保證信號(hào)順利通過(guò)盡可能濾除帝外噪育。 芾通濾波器的寬度等于己調(diào)信號(hào)芾寬即B =2人 =2x 5= lOJtHXX中42?頻率加OOjtH乙所以K, 95kHzflQ5kHz其中懇為常數(shù)0,其它(2) =10燈鞏己知)N= 2xlOxlOJxO,5xlO-J=10W貝I輸入信噪比4r=1000N.因有G = 2故輸出信噪比為尋=G務(wù)=2養(yǎng)=2000g)根培雙邊帶解調(diào)器輸出的輸出噪聲與輸入噪聲功率共系有 皿壬N -2.51,又因?yàn)樯菐姿跃?丿2磐二

7、亍=(0.25K10-)/ff2f 無(wú)試求：(1)接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；儀)接收機(jī)的輸岀信號(hào)功率；若疊加于USB信目的白噪茹具有雙邊功率譜密度為M2,設(shè)解調(diào)器 的輸岀端接有戴止頻率為人的理想低逋濾渡器 那么 輸岀信 噪功率比為多少？輸入信號(hào)功率為s. 4賈辦星瓦(刀0占工 輸出借號(hào)功率為鳩=扣=卜工輸入噪看功率為弋=“ 2人=処人對(duì)于相千解調(diào)方式，輸岀噪聲功率為他= 1N,=夕也 散諭出信噪比為警學(xué)NQ4HQ圖Q. 5日(血)=4-6 設(shè)某信道具有均勻的孜邊噪再功率譜密度 P.（ * 口. 5X 釵也在該信適 中傳輸抑制我波的單邊（上邊帶）帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)紉的頻帶限制 在噸而載波為 100

8、如己調(diào)信號(hào)的功率為10若接收機(jī)的輸入信號(hào) 再加至解調(diào)器之前/先經(jīng)過(guò)一理想帶通濾波器漉波，試問(wèn):（1）該理想帶通濾波器應(yīng)具有怎樣的傳輸特性？）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少 2解1）理想帶通濾波器“ 1QQ 訊 C|105 滋W）=lo其他C2）己知 S：二 1嘆獻(xiàn)瓦=2A （/）= 2 100.5x10 =5pr 所以 . = 20004-7某線(xiàn)性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為如西輸出噪聲功率為 10V,由發(fā)射機(jī)輸 出端到解調(diào)器輸入端之間總的傳輸損耗為 100試求（DDSB/SC 時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率（2）SSB/SC 時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率（i）設(shè)發(fā)射機(jī)輸出功率為勺損耗廬牛

9、iO31（ lOOdB）又因?yàn)榉?4N0所以 =50=200 = 2x10 故昇=-5. =2xlO3JT對(duì)于朋/膽方式因?yàn)?G = 1 則$-尊= 100又因?yàn)橛^=4兀所以 S. = 100 凡=4002 = 4x10 J7 故 =丈逍=企 12 爐4-8 設(shè)彼接收的調(diào)幅信號(hào)為$=如（e）cos 叫匚采用包絡(luò)解調(diào)苴中爐 3 的功 率譜密度與題 4.5相同。若一雙邊功率譜密度為血 2 的噪蘆疊加于己調(diào)信 號(hào)，試求解調(diào)器輸出的信噪功率比.解 解調(diào)器輸岀信昌功率為V 麗士也加扛久 輸出噪聲功率兀二牛譏二 2 禺幾 因規(guī) is 調(diào)制制度増益 3 二 1,鼻=2000因?yàn)?輸出信噪比為實(shí)少*(4】該茨

10、統(tǒng)的調(diào)制制廈増益&対莖少丁解設(shè)單邊帶調(diào)制己凋信號(hào)表達(dá)式為= m(f)ca5哄士誡)$in 接收機(jī)輸八信號(hào)功率犧;二而二+仏匚(刀接收機(jī)輸出信號(hào)功率為幾H- (S接收機(jī)輸入I嗓聲功率対耳-今換-也 捋收機(jī)翳社嵯左比率為M=因=%二 接收機(jī)輸出信噪岀滬缶(4)接收機(jī)輸入信噪比魯=等4-10 設(shè)有一個(gè)頻分名腐整用系毓副載濁用 5EB 調(diào)制 主載被用 FM 調(diào)制口如 果有&0等幅的音頻輸入適路 翅頻帶限制在 3.冊(cè)趙下,防護(hù)頻芾宵 1 TJWr；(1)30 果屈大頻偏対血山蚯試求隹輸信尋的芾寬：広)試分析與第一附目比時(shí)篥80路輸出僧噪比障低的程屢(備定崟頻盟輻 入的噪聲是白瞬看且解調(diào)黑中無(wú)去加重電瞬)

11、鮮(1)60 路 S5B 且毎路有 1 TJL 血的防護(hù)頻帶，則總簾覽為BOX C ：.3+0.7 * =馭 0 尿按照 FCM 二次的電誦系須*我們馭 0 刃調(diào)制的第一路載頻 直產(chǎn) 2 陰尿則第 6C 路的我頻256+52-92所以 60 躋爼合倍號(hào)的最高頻率為A3 血?jiǎng)t明調(diào)之后的信號(hào)帶寬打雖 2(呼 t/_ )=2 X (S0C+492)=2 482 碾辺理辭凋器舖出信噪比対瓦二加左因?yàn)椴?1躊最高頻率為心二聖丘+4二箔張軀第迫路最高頻率為F葉492+4-496遠(yuǎn)所以4-11 試證明當(dāng) AM 信號(hào)采用同歩杭測(cè)法進(jìn)行解調(diào)時(shí)，艾制度増益 G 與皂絡(luò)檢驗(yàn) 的結(jié)果栢同.5-9即與第一謝目比戦(M的

12、輪出信映比降鹿.4 分 JU -證明謖AM已調(diào)請(qǐng)昌為9 = X * 切9匚003賓解訶齋希入的信號(hào)功率為總 二 廠“鳩詢(xún)盤(pán)輸入的D棗聲攻辛為AT.二化 B號(hào)經(jīng)招乘黑和條逋澹濾需后輔J岀的音用1W號(hào)為綽口 二巧 輸i岀D杲:決=吉 怙鄉(xiāng)4-13 已知某單頻調(diào)頻波的振幅是 2 出瞬時(shí)頻率為 f(t)= 10W0s2 左 X 1皿試求(1)此凋頻液的表達(dá)式：C2)頻波的頻率偏移，調(diào)頻指數(shù)和頻帝寬度解1)調(diào)頻波的睥時(shí)角頻率為s( f)=2f(t)=2X10ft+2 J?X10，cos2 Xio&s調(diào)頻波的總相位為殆)= 2/rx 10+10sin2/rx 10*調(diào)頻波的時(shí)域表達(dá)式$陽(yáng) 0)= Acos

13、) =10cos(2rrxl06/+10sin2/rxl0V)V(2 漲據(jù)頻率偏移的走義* =姒(。|_ = 0 cos 2 心 10*1 = lOjt/fe 調(diào)頻韋數(shù)為= = |21=10幾10調(diào)頻波的帶寬為 B 匕 2(A/ +/J-2x(10 +1) 22 上更4-14 采用包絡(luò)檢波的竄規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)中.若噪聲功率譜密度為 5 乂 12 蟬牝單頻 正弦波調(diào)制時(shí)載波功率為 100 妁邊幫功率為毎邊帝 10 H 芾通濾波器帶 寬為 4 尼&衣解調(diào)輜出信噪比：(2)若采用抑制我減雙邊帶茶紙丿苴性能憂(yōu)于常規(guī)調(diào)幅多少分貝 7解訶無(wú)輸出的信號(hào)功率為呈=心 =瞬訶第輸出時(shí)最聲戎辛為軋=沖=所以訶芾U芾U康

14、增益為G =?爲(wèi)。AB 解調(diào)器輸出信噪比： 勰二亦-10 x10 x2 瓦510 x4x10-(2)力 M 解調(diào)器輸入信噪比為10 xl05+ Lxl0 xl03x2_2_1 宀恥 W故常規(guī)詢(xún)幅系統(tǒng)的調(diào)辦腹増益 G 罟二秸而抑制載波雙邊帶系統(tǒng)的調(diào)制制度増益 G皿=2 則墜二丄二山約為 44 辺G 伽 2 /II所以抑制載波雙邊帶系統(tǒng)的性能優(yōu)千常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng) 44 分幾4-15 幅度為 3 欣 1 做於載波爰幅度為 1 $頻率為 500 竝的正弦信號(hào)調(diào)制 最 t 頻率為 1 騒;當(dāng)調(diào)制信號(hào)幅度増加為 5 卩且頻率増至 2 施時(shí) 寫(xiě)岀新調(diào)頻 波的表達(dá)式。疋 二空三二1次10戈2北二Q形次弘A1新調(diào)頻

15、波為二剛(f)=%0 盤(pán) 11 叫+疋加 JX， o$宓況 2 邊 0 為品 =九 0&菸勺 0 分+2H0jcos 綁 勺。 圍 =?co&2 菖 xiodf+2.5ein(4x 10 V)4-16 已知窄帶調(diào)相信號(hào)為 5(O=CO5 L 0fisin7 匕若用相千載波COSC 劃卄& )相乘后再經(jīng)過(guò) 1 個(gè)低適濾波器，問(wèn)(1能否實(shí)現(xiàn)正確解調(diào)勺(2)星佳解調(diào)&應(yīng)為何值？解1）凋相信號(hào)乘上相千我波，得環(huán)=5（?）GOS（C8cf 十 F）= 550(2)垠佳解調(diào)時(shí),應(yīng)有 cos0=即& =專(zhuān)4T7 頻率林的正弦波同時(shí)作第規(guī)調(diào)腳頻率調(diào)制丿設(shè)未調(diào)我波功率相等，調(diào) 頻波的偏頻為調(diào)幅波芾寬的 4 倍且

16、距我頻亙 的邊頻分量在兩種調(diào)制中 有相等的幅度。求(1)調(diào)頻波的調(diào)頻指數(shù)；常規(guī)調(diào)幅信號(hào)的調(diào)幅指數(shù)。嗎 E=-|ccis（2（D/+ 6） + cos -/Jwcose丄 bin（20j + ?）-sm022解(1)調(diào)頻浪的頻偏為調(diào)幅破帶寬的 4倍，而調(diào)幅波帶寬為彊.所以人沉凋頻指數(shù)臨牛竽 8J k Jm調(diào)絹滁(O 二4 +/(0cos(9 =凡1 + 心 COS2JCOS(9/根據(jù)鬆意，兩種調(diào)制中在距載頻士朋邊頻分量有相等的幅度 因?yàn)橹^頻波在距載頻土朋謖頻分星幅度為佔(zhàn)調(diào)幅波在 距載頻土/的邊頻分量幅度為令，所以 J則調(diào)幅指數(shù)兀 d- 2J, (8) - 2x 0.23 - 0.464-1&己知

17、窄帶調(diào)頻信號(hào)為 s(f)=4込 SL 廬加 in 知悟 in,t,求:(1)S(t )的瞬時(shí)包絡(luò)最大幅度與最小幅度之比：(2)s (t)的平均功率與未調(diào)我波功率之比；解(1)$()=卩科&sine/sirua=4_cs 他-J3msin o/ sin q所以災(zāi)的瞬時(shí)包絡(luò)星大幅度楓最小帖度為 4故 s 的瞬時(shí)包貉最大幗度與最小幅度之比為辰兀(2)未調(diào)載波功率P 冷 A；IfVS(飾平均功率 押七為兔所以曲的干均功率與未調(diào)或渡功率之比為y-1+w4-19 采用包絡(luò)檢波的常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)中廈若單頻正弦波調(diào)制，調(diào)幅指數(shù)為 0.8 輸岀信噪比為 30 血，或未調(diào)制時(shí)我波功率與噪聲功率之比。解 常規(guī)調(diào)幅己調(diào)信號(hào)(e)=444cos Q,ecos se調(diào)幅指數(shù)為 0. 8，即 4/ A= 0. 8輸出信噪比為 30 姐即刃片 200ja_=(O=2= 1000凡弘 汕對(duì)于竄規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)解調(diào)器輸入噪聲功率等于輪出噪聲功率所以設(shè)未凋制時(shí)我波功率為乂則未凋制時(shí)我漩功率與噪聲功率之比為=1000 咒命 =15625(約為 32 仍)某調(diào)系釀如 EK 6濟(jì)寂盯在輸出端分 M 軽側(cè)門(mén)琳 z試確定接 收端的巧及仟.Fl)CQS(k?jtFl f)f|f)相乘LAF*-相乘_魚(yú))相抑1相乗低調(diào)相乘-P-14sin ttfjtFj(t)旅送端接收端4.b解L 點(diǎn)唐曇霸S 屮人2“2 兩個(gè)直栩正交