通信原理第四章 习题课件.ppt

习题课;例1 设调频与常规调幅信号均为单频调制，调频指数为 ，调幅指数 ，调制信号频率为 。当信道 条件相同、接收信号功率相同时比较它们的抗噪声性能。 解：调频波的输出信噪比 常规调幅波的输出信噪比 则两种信号输出信噪比之比为; ;例2?已知调制信号是8MHz的单频余弦信号，若要求输出信噪比为40 dB，试比较调制效率为1/3的常规调幅系统和调频指数为5的调频系统的带宽和发射功率。设信道噪声的单边功率谱密度为 ，信道损 耗 为60 dB。 解：调频系统的带宽和信噪比增益分别为： 常规调幅系统的带宽和信噪比增益分别为：; ;例3 设一宽带频率调制系统，载波振幅为100V 、频率为100MHz ，调制信号f(t) 的频带限制于5KHz , f2 (t) = 5000V 2 , K FM= 500π rad /(s ? V ) ,最大频偏Δf = 75KHz ，并设信道中噪声功率谱密度大均匀的，其Pn(f) =10?3 W / Hz （单边谱） 试求： (1) 接收机输入端理想带通滤波器的传输特性H(ω ) ； (2) 解调器输入端的信噪功率比； (3) 解调器输出端的信噪功率比； (4) 若f(t) 以振幅调制方法传输，并以包络检波器检波，试比较在输出信噪比和所需带宽方面与频率调制系统有何不同？;解：(1) FM 信号带宽为 B FM = 2(Δf+f H )= 2 (75 + 5) KHz= 160 KHz 接收机输入端理想带通滤波器的传输特性为 H (f) = 1 99.92 MHz ≤ f ≤100.08MHz 0, 其它 (2) 解调器输入信号功率为 S i = ? A 2 = ? 1002W =5000 W 解调器输入噪声功率为 N i = P n(f) B FM =10?3 ×160 ×103 W =160 W 解调器输入信号比为 si/ni = 5000 /160 = 31.25;(3) 解调器输出信号功率 S o = KF2 m 2t/ (4 × π 2) =(500 π2)/ (4 × π 2) × 5000W = 3125 × 10 5 W 解调器输出噪声功率为 N o = 2 fH3n0 / 3A 2 =2 × (5 × 10 3) 3 ×10?3 /( 3 ×1002)W = 83. 3×102 W 解调器输出信噪比为 (S o / N o) FM = 3125 ×105 /(83.3×102 ) = 37500;(4) AM 信号包络检波输出信噪比为 So / N o =f2 (t)/ n 2( t)=5000 /( 2×10 ?3 5 × 10 3 ) =500 这说明，频率调制系统抗噪性能的提高时以增加传输带宽（减低有效性）作为代价的。 ;例4 设为正弦信号，进行100%的标准调幅，求此时的调制效率。 解：依题意可设， 而100%调制就是， 即 因此 可见：正弦波做100%调制时，调制效率仅为33.3%。所以，调制效率低是AM调制的一个最大缺点。如果抑制载波分量的传送，则可演变出另一种调制方式，即抑制载波双边带调制。;例5 已知调制信号，载波为 进行单边带调制，请写出上边带信号的表达式。 解：根据单边带信号的时域表达式，可确定上边带信号;例6 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为10-9W ，由发射机输出端到解调器输入之间总的传输损耗为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：（1）在DSB/SC方式中，信噪比增益G=2 ，则调制器输入信噪比为 同时，在相干解调时， 因此解调器输入端的信号功率 考虑发射机输出端到解调器输入端之间的100dB传输损耗，可得发射机输出功率 ;（2）在SSB/SC方式中，信噪比增益g=1，则调制器输入信噪比为 因此，解调器输入端的信号功率 发射机输出功率;通过本例题，学生掌握调频的基本概念。 ;解： 新调频波的调频指数为 所以，新调频波为 ;例8 设调频与调幅信号均为单音调制，调制信号频率为，调幅信号为100%调制。设两者的接收功率和信道噪声功率谱密度均相同时，试比较调频系统（FM）与幅度调制系统（AM）的抗噪声性能。;解：由幅度调制系统和调频系统性能分析可知;根据本题假设条件，有;; 例9 已知一角调信号为 （1）如果它是调相波，并且，kPM=2试求调制信号f(t)。 （2）如果它是调频波，并且，KFM=2试求调制信号f(t)。 （3）它们的最大频