第四章模擬調(diào)制系統(tǒng)習(xí)題答案

1、第四章模擬調(diào)制系統(tǒng)習(xí)題答案4-1根據(jù)圖P4-1所示的調(diào)制信號(hào)波形，試畫(huà)出DSB及AM信號(hào)的波形圖，并比較它們分別通過(guò)包絡(luò)檢波器后的波形差別。DSB波形0AM包絡(luò)檢波后波形由包絡(luò)檢波后波形可知：DSB解調(diào)信號(hào)已嚴(yán)重失真，而 AM的解調(diào)信號(hào)不失真。所以，AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，DSB信號(hào)不能采用包絡(luò)檢波法解調(diào)。4-2設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn=0.5 X 10-3 W/HZ,在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào) m(t)的頻帶限制在5kHz,而載波為100kHz,調(diào)制信號(hào)的功 率為10kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)帶寬為10kHz的一理想帶通濾波器，

2、試問(wèn)該理想帶通濾波器中心頻率為多大？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？求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度，并用圖形表示出來(lái)。解 (1)為了保證信號(hào)順利通過(guò)和盡可能的濾除噪聲，帶通濾波器的帶寬等于已調(diào)信號(hào)寬度，即B=2fm=2X5=10kHz,其中心頻率應(yīng)選信號(hào)的載波頻率100kHz，帶通濾波器特性為k 95kHz f 105kHz H 0 其它Si=10kWNi=2BPn(f)=2 X 10X 103X 0.5 X 10-3=10W故輸入信噪比Si/Ni= 1000(3)因有Gdsb= 2 ,故輸出信噪比2 呈 2 1000 2000No Ni(4)根據(jù)雙邊帶解調(diào)器

3、的輸出噪聲與輸入噪聲功率之間的關(guān)系，有10-9W,由發(fā)射機(jī)輸出端到解調(diào) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 110 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document N0 Ni 2.5W 44故Pn。雙 f 迫一0.25 10 3 W/Hz 02 fm 2 5 103 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 131,0.5 10 3pn ff5kHz HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 22其雙

4、邊譜如右圖所示4-3某線(xiàn)性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為20dB,輸出噪聲功率為器輸入端之間總的傳輸損耗為100dB,試求：DSB/SC時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率；SSB/SC時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率。解：設(shè)發(fā)射機(jī)輸出功率為Sf,解調(diào)器輸入功率為 Sr,由題意，傳輸損耗K=Sf/ Sr= 1010 (100dB)已知 So/N 0=100 (20dB), No=10-9W對(duì)于DSB方式，因?yàn)镚 = 2 ,啜募；100 50又 Ni=4No故 Si=50XNi=50X4N0=200X 10-9=2 X 10-7W所以發(fā)射功率 SF=KSi=1010X 2X 10-7=2 X 103W對(duì)于SSB,因?yàn)镚= 1 ,貝 u

5、 _SL 且 100,故 S=100X4N 0=400 X 10-9=4 X 10-7WNi No所以發(fā)射功率 SF=KSi=1010X4X 10-7=4 X 103W4-4試證明：當(dāng) AM信號(hào)采用同步檢波法進(jìn)行解調(diào)時(shí)，其制度增益G與公式(4.2-55)的結(jié)果相同。證明：設(shè)接收到白AM信號(hào)為SAM(t)=A+m(t)cos wct,相干載波為c(t)=coscoct噪聲為：ni(t)=n c(t)cos 心t-ns(t)sin 心t信號(hào)通過(guò)解調(diào)器相乘輸出：SAM(t) c(t) = A+m(t)coscoct=A/2 + m(t)/2+ 1/2 秒+m(t)cos2 ct低通輸出：A/2 +m

6、(t)/2隔直流輸出：so(t)=m(t)/2噪聲通過(guò)解調(diào)器sin2 coct相乘輸出：n c(t)cos 心t-nssin wct cos wct=nc(t)/2+n c(t)/2 cos2coct-ns(t)/2低通濾波器輸山：nc(t)/2隔直流輸出：no(t)=n c(t)/2輸入信號(hào)功率:E sAM t2A2m2 t2，輸入噪聲功率：Nn；(t)輸出信號(hào)功率:SoSo2 tm2 t輸出噪聲功率：N0n2c tnB-noB4GAMSo/Nom2 t4Si/Ni4 noBnB1 A2 m2m2 tA2 m2 t證畢。制在 5kHz, m2 t500(V2,kF 5004-5設(shè)一寬帶頻率調(diào)

7、制系統(tǒng),載波振幅為100V,載頻為100MHz ,調(diào)制信號(hào)m的頻帶限r(nóng)ad /(sV)，最大頻偏 Af=75KH z,并設(shè)信道中噪聲功率譜密度是均勻的，其 Pn=10-3W/HZ(單邊譜)，試求：接收機(jī)輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性H(co)；解調(diào)器輸入端的信噪功率比解調(diào)器輸出端的信噪功率比(4)若m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Dfm= Af/fH=75/5=15 ,方面與頻率調(diào)制系統(tǒng)有何不同？Bfm=2( Af+1)fH=2%15+1)秋X103=160 M03Hz(2)A22nBk0 99.92MHZ021002-2-10 3 160 1033A2

8、k2FM m2 t238nf m(5)AM時(shí)，輸出信噪比:S0/N0 fmSo/No am100.08MHZ其它f31.253 1002 5002 2 50008 2 103 _395 1037500SoNo37500 75500m2 tn0BAM10 3BfmBam50002 5 103160 1032 5 10350016第一路輸入噪聲功率為1N 1224 A第60路輸出噪聲功率為16.620437.3S/N1N602604 2 A2 430.7N60437.33 430.73(S60 /N60)Ni另一做法案6.634803 4723832?2n0df2 _f ?2n0df12972,1

9、0621可見(jiàn)：與第一路相比，第6。路的信噪比只有第一路的駕 6.633A2n023A2437.33430.731或12972 一11-一1一 。即第6 0106214-6設(shè)有一個(gè)頻分多路復(fù)用系統(tǒng)，副載波用 DSB-SC調(diào)制，主載波用 FM調(diào)制。如果有 60 路等幅的首頻輸入通路，每路頻帶限制在3.3kHZ以下，防護(hù)頻帶為 0.7kHz.(1 ) 如果最大頻偏為 800kH z，試求傳輸信號(hào)的帶寬；(2 ) 試分析與第一路相比時(shí)第60路輸入信噪比降低的程度(假定鑒頻器輸入的噪聲是白色的，且解調(diào)器中無(wú)去加重電路)。解 (1 ) 一路 DSB-SC信號(hào)占用的帶寬為 Bi =2X3.3+0.7=7.3kHz60 路 DSB-SC 占用的帶寬為：B6。= 5 9 X7.3+6.6=437.3Kh zFM 信號(hào)的帶寬為Bfm =2 (Dfm+1) fm=2 X(800/437.3+1) 437.3=2475kH z另一做法：一路 DSB-SC信號(hào)占用的帶寬為 Bi=23.3+0.7)=8kH z60 路 DSB-SC 占用的帶寬為： B 6