习题
一、填空题
1.模拟调幅中AM、DSB、SSB、VSB的已调信号所占用带宽大小关系为( )。
2.模拟通信系统中,可靠性最好的是( ),有效性最好的是( )。
3.在FM通信系统中,采用预加重和去加重技术的目的是( )。
4.某调频波s(t)=24[cos(4×106πt+20sin6×103πt)],已调信号的功率为( ),调制指数为( ),最大偏频为( ),最大相移为( ),信号带宽为( )。
5.设调制信号的最高频率为4kHz的语音信号,则AM信号带宽为( ),SSB信号带宽为( ),DSB信号带宽为( )。
6.模拟通信系统中,已调信号带宽与有效性之间关系是( )。接收输出信噪比与可靠性之间的关系是( )
7.某调频信号的时域表达式为10cos(2×106πt+5sin2×103πt),此信号的带宽为( ),当调频灵敏度为5kHz/V时,基带信号的时域表达式为( )。
8.AM调制在( )情况下会出现门限效应。
9.残留边带滤波器的传输特性H(ω)应满足( )。
二、简答题
1.用调制信号m(t)=Amcos2πfmt对载波Accos2πfct进行调制后得到的已调信号为s(t)=Ac[A0+m(t)]cos2πfct。为了能够无失真地通过包络检波器解出m(t),Am的取值应满足什么条件?
2.简述常规幅度调制(AM)、抑制载波双边带调制(DSB)和单边带调制(SSB)的优点与缺点。
3.SSB的产生方法有哪些?各有何技术难点?
4.VSB滤波器的传输特性应满足什么条件?并说明理由。
5.什么是频率调制?什么是相位调制?两者关系如何?
6.FM通信系统中采用预加重/去加重技术可达到什么目的?为什么?
7.什么是门限效应?AM包络检波法为什么会产生门限效应?
三、分析和计算题
1.已知调制信号为m(t)=Amcosωmt,载波为c(t)=cosωct,ωc=6ωm,分别写出AM、DSB、USB和LSB信号的表达式,并画出频谱图。
2.某低通信号的频谱如图2-46所示,画出AM、DSB和SSB(上边带)信号的频谱。(载波频率为ωc,且ωc>ω0)。
图2-46 低通信号的频谱
3.一个AM信号具有如下形式:s(t)=[20+2cos3000πt+10cos6000πt]cos2πfct,其中载波频率fc=105Hz。试确定:
(1)每个频率分量的功率;
(2)调幅指数;
(3)边带功率、总功率,以及边带功率与总功率之比。
4.某调制原理框图如图2-47(a)所示。已知m(t)的频谱如图2-47(b)所示,载频ω1>ωH且理想带通滤波器的带宽为B=2ωH。
图2-47 某调制原理框图
试求:
(1)理想带通滤波器的中心频率为多少?
(2)说明s(t)为何种已调制信号。
(3)画出s(t)的频谱图。
5.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,在该信道中传输振幅调制信号,并设调制信号m(t)的频带限制在10kHz,而载波为1000kHz,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,然后加至包络检波器进行解调。试求:(1)解调器输入端的信噪比。(2)解调器输出端的信噪比。(3)调制制度增益G。
6.设调制信号m(t)的功率谱密度为 若用DSB调制方式进行传输(忽略信道的影响),试求:
(1)接收机的输入信号功率。
(2)接收机的输出信号功率。
(3)若叠加于DSB信号的白噪声的双边功率谱密度为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,输出信噪比为多少?
7.某线性调制系统的输出信噪比为22dB,输出噪声功率为10-9W,由发射机输出端到解调器输入之间总长为10km,传输损耗为10dB/km,试求:
(1)DSB时的发射机输出功率。
(2)SSB时的发射机输出功率。
8.已知调频信号SFM(t)=10cos[106πt+8cos(103πt)],设调制器的比例常数KF=200πrad/(s·V),试求:
(1)其载频。
(2)调制信号。
(3)调频指数。
(4)最大频偏和最大相偏。
(5)此信号的平均功率。
(6)带宽。
9.单音调制时,幅度Am不变,改变调制频率fm,试说明:
(1)在PM中,其最大相移与fm的关系,其最大频偏与fm的关系。
(2)在FM中,其最大相移与fm的关系,其最大频偏与fm的关系。
10.已知调制信号为语音信号,带宽限制在300~3400Hz,经过三级调制(SSB),取下边带,如图2-48所示,试说明其频谱搬移的过程。其中三次调制的载频分别为f1=100kHz,f2=10MHz,f3=100MHz,求Ha(ω),Hb(ω)和Hc(ω)的特性和输出信号的频谱值。
图2-48 三级调制
11.利用倍频和变频电路把NBFM信号变为WBFM信号的框图如图2-49所示。输入为调频信号,si(t)是FM波,中心频率f1=1kHz,下变频频率f2=2kHz,基带信号的带宽为fm=5kHz,最大频偏为Δfimax=20kHz,求s0(t)的中心频率、最大频偏和带宽。
图2-49 题11框图
12.对调频波10cos[ωct+8cos(2000πt)]进行鉴频解调,鉴频器灵敏度Kd=0.1V/103Hz,求解调输出。
13.单音调制波幅度为10V,载波频率为10MHz,调制信号fm=1kHz,信号的带宽为20kHz,信道的噪声功率谱n0=10-10W/Hz。试求:
(1)调频波的调制指数和最大频偏。
(2)鉴频解调器输入信噪比和输出信噪比。
14.某通信系统发送部分的结构及调制信号f1(t)、f2(t)的频谱如图2-50所示。
(1)写出y(t)和s(t)的频谱表达式并画图。
(2)画出解调系统框图,并画出所用滤波器的特性。
图2-50 题14图
15.将调幅波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(ω)如图2-51所示,当调制信号为m(t)=10[sin100πt+sin600πt]时,求所得残留边带信号的表达式。
图2-51 传输函数H(ω)