通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案doc资料
通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答
案
第三章（模拟调制原理）习题及其答案
【题3－1】已知线性调制信号表示式如下：
（1）cos cos c t w t Ω （2）(10.5sin )cos c t w t +Ω 式中，6c w =Ω。试分别画出它们的波形图和频谱图。 【答案3－1】
（1）如图所示，分别是cos cos c t w t Ω的波形图和频谱图
设()M S w 是cos cos c t w t Ω的傅立叶变换，有
()[()()2
()()] [(7)(5)(5)(7)]
2
M c c c c S w w w w w w w w w w w w w π
δδδδπ
δδδδ=+Ω+++Ω-+-Ω++-Ω-=
+Ω+-Ω++Ω+-Ω
（2）如图所示分别是(10.5sin )cos c t w t +Ω的波形图和频谱图：
设()M S w 是(10.5sin )cos c t w t +Ω的傅立叶变换，有
()[()()]
[()()2
()()] [(6)(6)]
[(7)(5)
2
(7)(5)]
M c c c c c c S w w w w w j w w w w w w w w w w j w w w w πδδπ
δδδδπδδπ
δδδδ=++-+
+Ω+++Ω---Ω+--Ω-=+Ω+-Ω++Ω+-Ω--Ω-+Ω
【题3－2】根据下图所示的调制信号波形，试画出DSB 及AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
t
0m(t)
【答案3－2】
AM 波形如下：
通过低通滤波器后，AM 解调波形如下：
DSB 波形如下：
通过低通滤波器后，DSB 解调波形如下：
由图形可知,DSB 采用包络检波法时产生了失真。
【题3－3】已知调制信号()cos(2000)cos(4000)m t t t ππ=+载波为4
cos10t π，进
行单边带调制，试确定单边带信号的表达式，并画出频谱图。
【答案3－3】
可写出上边带的时域表示式
4411
?()()cos ()sin 221
[cos(2000)cos(4000)]cos1021
[sin(2000)sin(4000)]sin1021
[cos12000cos8000cos14000cos 6000]41
[cos8000co 4m c c s t m t w t m
t w t t t t
t t t
t t t t t πππππππππππ=-=+-+=+++-
-s12000cos 6000cos14000]
11
cos12000cos1400022t t t t t
πππππ+-=+ 其傅立叶变换对
()[(14000)(12000)
2
+(14000)(12000)]M S w w w w w π
δπδπδπδπ=
+++-+- 可写出下边带的时域表示式
'
4411
?()()cos ()cos 221
[cos(2000)cos(4000)]cos1021
[sin(2000)sin(4000)]sin1021
[cos12000cos8000cos14000cos 6000]
41
+[cos8000c 4m c c s t m t w t m
t w t t t t
t t t
t t t t t πππππππππππ=
+=+++=+++-os12000cos 6000cos14000]
11
cos8000cos1600022t t t t t
πππππ+-=+
其傅立叶变换对
'
()[(8000)(6000)
2
(8000)(6000)]M S w w w w w π
δπδπδπδπ=
++++-+-
两种单边带信号的频谱图分别如下图。
【题3－4】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)(ωH 。)如下图所示(斜线段为直线)。当调制信号为
[]t t A t m ππ6000sin 100
sin )(+=时，试确定所得残留边带信号的表示式。
【答案3－4】
根据残留边带滤波器在c f 处有互补对称特性，从上图可得载频
kHz f c 10=，故有
[][][]()()cos 20000cos 20000sin100sin 6000cos 20000 cos 20000sin 20100sin19900sin 26000sin140002
m o o o s t m m t t m t A t t t A
m t t t t t ππππππππππ=+=++=+
-+-
由于 ?)(t s m )(ωm S ，设残留边带信号为)(t f ，则)()()(ωωωH S F m =对应上图线性部分的频率与幅度的关系可得：
[]
[]()(20000)(20000)2
0.55(20100)0.55(20100)0.45(19900)2
0.45(19900)(26000)(26000)o F m j A
π
ωδωπδωππδωπδωπδωπδωπδωπδωπ=
++-+
+---++-++--
则
[]t t t A
t m t f o ππππ26000sin 19900sin 45.020100sin 55.0220000cos 21)(+-+=
【题3－5】已知()m t 的频谱如图（a ）所示，某系统调制部分方框图如图（b ）所示， 12ωω=，1H ωω>，且理想低通滤波器的截至频率为1ω，求输出信号
()s t ，画出()s t 的频谱图。
()
M ωH ωω
图（a ） 图（b ）
【答案3－5】
设()m t 与1cos()t ω相乘后的输出为1()s t ，1()s t 为DSB 信号。1()s t 经截止频率为1ω的理想低通滤波器，所得输出信号'1()s t 为下边带SSB 信号，其表达式为
μ
'11111()()cos()()sin()22
s t m t t m t t ωω=
+ 同理，
μ'21111()()sin()()cos()22
s t m t t m t t ωω=-
μμ
[]μ
''
1222
112112
121212
()()cos()()sin()
1111
()cos()()sin()cos()()sin()()cos()sin() 2222
11
()cos()cos()sin()sin()()sin()cos()co
22
s t s t t s t t
m t t m t t t m t t m t t t
m t t t t t m t t t
ωω
ωωωωωω
ωωωωωω
=+
????
=++-
????
????
=++-
[]
μ
12
2121
s()sin()
11
()cos()()sin()
22
t t m t t m t t
ωω
ωωωω
=---
显然，()
s t是一个载波角频率为21
ωω
-的上边带信号。
【题3－6】某调制系统如下图所示。为了在输出端同时分别得到1()
f t及
2
()
f t，试确定接收端的
1
()
c t及
2
()
c t。
【答案3－6】
设发送端合成后的发送信号是1020
()()cos()sin
f t f t w t f t w t
=+，根据我们的假设，接收端采用的是相干解调，则可设相干载波10
()cos
c t w t
=，解调后输出为
0010200
11020
()()cos[()cos()sin]cos
111
()()cos2()sin2
222
f t f t w t f t w t f t w t w t
f t f t w t f t w t
==+
=++
通过低通滤波器后
02
1
()()
2
f t f t
=
假设接收端的相干载波20
()sin
c t w t
=，则解调后的输出为
010********()[()cos ()sin ]sin 111
()sin 2()()cos 2222f t f t w t f t w t w t f t w t f t f t w t =+=
+-
通过理想低通滤波器后
021
()()2f t f t =
【题3－7】设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度只
HZ W f p n /105.0)(3-?=在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信
号)(t m 的频带限制在5kHz ，而载波为100kHz ，已调信号的功率为10kw 。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过带宽为10kHz 的一理想带通滤波器滤波，试问：
1）该理想带通滤波器中心频率为多大? 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? 【答案3－7】
1）为保证信号顺利通过和尽可能消除噪声，带通滤波器带宽
kHz f B M 102==
其中心频率为
kHz f c 100=
2）因为输入端的噪声和信号功率分别为
kw s i 10=
w f BP N n i 10105.010102)(233=????==-
故输入信噪比
1000=i
i
N S
3）因有2=DSB G ，故输出信噪比
2000=No So
【题3－9】某线性调制系统的输出信噪比为20dB ，输出噪声功率为10-9W 输出端到解调器输入端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？ 【答案3－9】
设发射机输出功率为O P ，损耗为1010==i
O S P K ，已知
100=i
o
N S 。
1）DSB ／SC 时2G =，则
1502i o i o
S S N N ==； 又因
94410i o N N W -==?
则
750210i i S N W -==?
故
100310
10
210o i P S W ==?
2）DSB ／SC 时1G =，则
100i o i o
S S
N N ==； 又因
94410i o N N W -==?
则
7100410i i S N W -==?
故
100310
10
410o i P S W ==?
【题3－10】设调制信号()m t 的功率谱密度()
20m m
m m n f
f f p t f else
≤=，若用SSB 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SSB 信号的白噪声的双边功率谱密度为0
2n ，设调制器的输出
端接有截止频率为m f Hz 的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？
4）该系统的调制制度增益G 为多少？ 【答案3－10】
1）设SSB 已调信号
1
?()cos ()sin 2SSB c c s m t w t m
t w t =
±
接收机输入信号功率
2
211()()()441 428m m i SSB m f m m m
f m S s t m t P f df n n f f df f ∞
-∞-==
==?=??
2）相干解调后，接收机输出信号为
01
()()4m t m t =
所以接收机输出信号功率
2
2
001()()1632m m n f S m t m t ==
=
3）相干解调后，接收机输出噪声功率为
01
4i N N =
0001144m
N n B n f ==
所以，输出信噪比为
0000/32/48m m m
m S n f n N n f n ==
4）
00
//SSB i i S N G S N =
因为
00/88i m m m
i m S n f n N n f n ==
所以
/81
/8m SSB m n n G n n =
=
【题3－11】 试证明：当AM 信号采用同步检测法进行解调时，其制度增益G
与公式
20022/2()/()i i S N m t G S N A m t ==
+的结果相同。 【答案3－11】
设AM 信号为()AM s t 为：
()[()]cos AM c s T A m t w t =+
式中：|()|max A m t ≥
输入噪声
()()cos ()sin i c c s c n t n t w t n t w t =-
解调器输入的信号功率为
222
()()22i AM
A m t S s
t ===
解调器输入的噪声功率为
20()i i N n t n B ==
设同步检测时的相干载波为cos c w t ，则解调器的输出信号
0()[()()]cos [()]cos cos [()cos ()sin ]cos () [()]cos 2222()()()
cos 2sin 2222AM i c c c c c s c c c c c s c c s t s t n t w t A m t w t w t
n t w t n t w t w t A m t A A m t w t n t n t n t w t w t
=+=++-=
+++++- 其中：[()]cos 22c A
A m t w t +，()cos 22c c n t w t ，()sin 22s c n t w t
被带通滤波器虑除，直流分量2A
也被去除。
因此解调器的输出信号功率为
201()4S m t =
解调器的输出噪声功率为
2011()44c i N n t N =
=
所以，在采用同步检测法进行解调时，AM 信号的调制制度增益为
220000222211
()///2()44//()()/22i
i i i i i m t N S N S N m t G G S N S N A m t A m t N ====
++
可知，AM 信号采用同步检测法进行解调时，其调制制度增益与大信噪比情况下AM 信号采用包络检波解调时的制度增益相同。
【题3－12】已知话音信号的频率范围限制在0～4000Hz ，其双边带调制信号的时域表达式为
()()cos m c S t m t t ω=，接收端采用相干解调，
1）画出接收端解调的原理框图；
2）当接收端的输入信噪比为20dB 时，计算解调的输出信噪比。 【答案3－12】
1）接收端解调原理框图如下：
2）因为输入信噪比
10
2010log i i S dB N =
所以
100i
i
S N =
又因为DSB 系统的调制制度增益为
00/2/i i S N G S N ==
所以
002200i i
S S
N N =?=
【题3－13】设一宽带频率调制系统，载波振幅为100V ，频率为100MHz ，调
制信号()m t 的频带限制于5kHz ，22()5000V m t =，500f k π=rad 、（s V ?），
最大频偏75f ?=kHz ，并设信道中噪声功率谱密度是均匀的，其
3()10n P f -=W/Hz （单边带），试求：
1）接收机输入端理想带通滤波器的传输特性()H w ；
2）解调器输出端的新造功率比； 3）解调器输出端的新造功率比；
4）若()m t 以振幅调制方法传输，并以包络检波，试比较在输出信噪功率比和所需带宽方面与频率调制有和不同？ 【答案3－13】
1）由
f m f m f ?=
有
75155f m =
=
得
2()2(1)2(151)5160
m f m B f f m f =?+=+=?+?=kHz
理想带通滤波器的传输特性为
99.92kHz ||100.08kHz
()0 K f H w ≤≤?=?
?其他
其中：K 为常数。
2）设解调器输出端的信号为
()cos[()]
t
m c F S t A w t K m d ττ-∞=+?
所以输出信号功率为
221005000W
22i A S ===
输入噪声功率为
33()1016010160i n N P f B -==??=W
500031.2160i i S N ==
3）
222
22022233003()3100(500)5000375008810(510)f m A k m t S N n f πππ-???==???
4）若以振幅调制方法传输()m t ，则所需带宽为
210kHz AM B f ==<160kHz FM B =
包络检波器的输出信噪比为
220200330()()5000
50037500
101010c i AM FM
S m t m t N n N S N -??== ?????=
=<= ?????
可见，频率调制系统与振幅调制系统相比，是通过增加信号带宽来提高输出信噪比。 S
MATLAB2psk通信系统仿真报告
实验一 2PSK调制数字通信系统 一实验题目 设计一个采用2PSK调制的数字通信系统 设计系统整体框图及数学模型； 产生离散二进制信源，进行信道编码（汉明码），产生BPSK信号； 加入信道噪声（高斯白噪声）； BPSK信号相干解调，信道解码； 系统性能分析（信号波形、频谱，白噪声的波形、频谱，信道编解 二实验基本原理 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。 图1 相应的信号波形的示例 1 0 1 调制原理 数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为"反相"。一般把信号振荡一次（一
周）作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。当传输数字信号时，"1"码控制发0度相位，"0"码控制发180度相位。载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。因此，2PSK信号的时域表达式为(t)=Acos t+) 其中，表示第n个符号的绝对相位： = 因此，上式可以改写为 图2 2PSK信号波形 解调原理 2PSK信号的解调方法是相干解调法。由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，在进行抽样判决。判决器是按极性来判决的。即正抽样值判为1，负抽样值判为0. 2PSK信号相干解调各点时间波形如图 3 所示. 当恢复的相干载波产生180°倒相时,解调出的数字基带信号将与发送的数字基带信号正好是相反,解调器输出数字基带信号全部出错.
(完整版)通信原理第三章测试题
一．填空 1．对DSB —SC 信号，当采用插入导频法进行载波同步时，插入的条件是（ ）。 2．残留边带滤波器的传输特性H （w ）应该是（ ）。 3．AM 系统在（ ）情况下会出现门限效应。 4．什么是门限效应？AM 信号瞎用包络检波法为什么会产生门限效应？ 5．在残留边带调制系统中，为了不失真地恢复信号，其传输函数H （w ）应满足（ ）。 6．在解调过程中，（ ）的解调方式会产生门限效应，产生门限效应的原因是（ ）。 7．当调频指数满足（ ）时称为窄带调频。 8．相干解调器由（ ）和（ ）组成，信号与噪声可以分开处理，故没有门限效应。 9．门限效应是由包络检波器的（ ）作用所引起的。 10．什么是频分复用？ 填空答案： 1．载频处、正交插入 2．在载频两边具有互补对称特性 3．在包络检波时且小信噪比时 4小信噪比时，解调输出信号无法与噪声分开，有用信号“淹没”在噪声中，这时候输出信噪比不是按比例地随着输入信噪比下降，而是急剧恶化。这种现象称为门限效应。 5．H ()()c c H H ωωωωωω++-=≤常数， 6．非相干解调 非线性应用 7．1f m << 8．相乘器 低通滤波器 9．非线性解调 10．利用调制技术将各路信息信号调制到不同载频上，使各路信号的频谱搬移到各自的子通道内，合成后送入信道传输。在接收端，采用一系列不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调后恢复各路相应的基带信号。 1.常见的幅度调制方式：（调幅
通信原理第三章(模拟调制原理)习题和答案
第三章（模拟调制原理）习题及其答案 【题3－1】已知线性调制信号表示式如下： （1）cos cos c t w t Ω （2）(10.5sin )cos c t w t +Ω 式中，6c w =Ω。试分别画出它们的波形图和频谱图。 【答案3－1】 （1）如图所示，分别是cos cos c t w t Ω的波形图和频谱图 设()M S w 是cos cos c t w t Ω的傅立叶变换，有 ()[()() 2 ()()] [(7)(5)(5)(7)] 2 M c c c c S w w w w w w w w w w w w w π δδδδπ δδδδ= +Ω+++Ω-+-Ω++-Ω-= +Ω+-Ω++Ω+-Ω （2）如图所示分别是(10.5sin )cos c t w t +Ω的波形图和频谱图：
设()M S w 是(10.5sin )cos c t w t +Ω的傅立叶变换，有 ()[()()] [()()2 ()()] [(6)(6)] [(7)(5) 2 (7)(5)] M c c c c c c S w w w w w j w w w w w w w w w w j w w w w πδδπ δδδδπδδπ δδδδ=++-+ +Ω+++Ω---Ω+--Ω-=+Ω+-Ω++Ω+-Ω--Ω-+Ω 【题3－2】根据下图所示的调制信号波形，试画出DSB 及AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 t 0m(t) 【答案3－2】 AM 波形如下：
通过低通滤波器后，AM 解调波形如下： DSB 波形如下： 通过低通滤波器后，DSB 解调波形如下： 由图形可知,DSB 采用包络检波法时产生了失真。 【题3－3】已知调制信号()cos(2000)cos(4000)m t t t ππ=+载波为4 cos10t π，进 行单边带调制，试确定单边带信号的表达式，并画出频谱图。 【答案3－3】 可写出上边带的时域表示式
MATLAB_2psk通信系统仿真报告
实验一2PSK调制数字通信系统 实验题目 设计一个采用2PSK调制的数字通信系统 设计系统整体框图及数学模型； 产生离散二进制信源，进行信道编码（汉明码），产生BPSK信号; 加入信道噪声（高斯白噪声）； BPSK B号相干解调，信道解码； 系统性能分析（信号波形、频谱，白噪声的波形、频谱，信道编解 实验基本原理 数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输，在实际应用中，大 多数信道具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字基带信号对载波进行调制，以使信号与信道的特性相匹配。这种用数字基带信号控制载波，把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。 数字调制技术的两种方法：①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理；②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（PSK）基本的调制方式。 图1相应的信号波形的示例 调制原理 数字调相：如果两个频率相同的载波同时开始振荡，这两个频率同时达到正
最大值，同时达到零值，同时达到负最大值，它们应处于"同相"状态；如果其中一个开始得迟了一点，就可能不相同了。如果一个达到正最大值时，另一个达到负最大值，则称为"反相"。一般把信号振荡一次（一周）作为360度。如果一个波比另一个波相差半个周期，我们说两个波的相位差180度，也就是反相。当传输数字信号时，"1"码控制发0度相位，"0"码控制发180度相位。载波的初始相位就有了移动，也就带上了信息。 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK中，通常用初始相位0和n分别表示二进制1”和0”。因此，2PSK信号的时域表达式为匚爭x （t）=Acos ：［叫丄+仁）其中，也r表示第n个符号的绝对相位： .（0发送?时U发送T 时 因此，上式可以改写为 （Acosw c t 概率为P 曲）仏叫mi-p 图2 2PSK信号波形 9（0 t _____ 1 。比「 解调原理 2PSK信号的解调方法是相干解调法。由于PSK信号本身就是利用相位传递信息的，所以在接收端必须利用信号的相位信息来解调信号。下图2-3中给出了一种2PSK信号相干接收设备的原理框图。图中经过带通滤波的信号在相乘器中与本地载波相乘，然后用低通滤波器滤除高频分量，在进行抽样判决。判决器是按极性来判决的。即正抽样值判为1 ,负抽样值判为0.
通信原理复习资料(1)
第一章 1、模拟信号与数字信号的区别：取值个数是否连续变化。 2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 （发送端） ↑ （接收端） 噪声源 图1-1 通信系统一般模型 3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源 图1-4 模拟通信系统模型 4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型 ①单工、半双工、全双工通信（点对点之间的通信，按消息传递方向与时间关系来分） 单工：广播、遥测、遥控、无线寻呼。 5、通信方式 半双工：同一载频的普通对讲机(BB 机)，问询和检索。 （P 8-9） 全双工：电话，计算机之间的高速数据通信。 ②并行传输和串行传输（在数据通信中，按数据代码排列方式不同来分） 6、信息量和平均信息量的公式（P10-11）（例题参见习题1-1和1-2） 信息量：①一般式 I=L a ) (1 x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2 ) (1 x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ，传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ，此时，一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，同理，传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ，这时至少需要三个二进制脉冲。 综上，传送M 进制波形之一的信息量为：I=Log 2P 1= Log 2M /11 =Log 2M 若M 是2的整幂次，比如M=2k （k=1，2，3222） 则： I= - Log 22k =k 也就是说，传送每一个M （2k M ）进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波 形所需的脉冲数目k.
通信原理教程第三版樊昌信部分课后习题答案
第一章： 信息量、平均信息速率、码元速率、信息速率 第二章： 习题 设随机过程X (t )可以表示成： 式中，θ是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P (θ=0)=，P (θ=π/2)= 试求E [X (t )]和X R (0,1)。 解：E [X (t )]=P (θ=0)2cos(2)t π+P (θ= π/2)2cos(2)=cos(2)sin 22t t t π πππ+- 习题 设一个随机过程X (t )可以表示成： 判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：为功率信号。 习题 试求X (t )=A cos t ω的自相关函数，并根据其自相关函数求出其功率。 解：R (t ，t+τ)=E [X (t )X (t+τ)] =[]cos *cos()E A t A t ωωτ+ 功率P =R(0)=22 A 习题 已知噪声()t n 的自相关函数()ττk -e 2k R n =，k 为常数。 (1)试求其功率谱密度函数()f P n 和功率P ；(2)画出()τn R 和()f P n 的曲线。 解：(1)222 ()()2(2)k j j n n k k P f R e d e e d k f τωτωττττπ-+∞ -+∞ --∞-∞===+?? (2)()n R τ和()f P n 的曲线如图2-2所示。 图2 0、双边功率谱密度为 02的高斯白噪声时，试求 (1) 输出噪声的自相关函数。(2)
解：(1)LC 低通滤波器的系统函数为 H(f)=222 122 1422j fC f LC j fL j fC ππππ=-+ 输出过程的功率谱密度为20021()()()21i n P P H LC ωωωω==- 对功率谱密度做傅立叶反变换，可得自相关函数为00()exp()4Cn C R L L ττ= - (2) 输出亦是高斯过程，因此 第三章： 习题 设一个载波的表达式为()5cos1000c t t π=，基带调制信号的表达式为：m(t)=1+cos200t π。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。 解： ()()()()()t t t c t m t s ππ1000cos 5200cos 1+== 由傅里叶变换得 已调信号的频谱如图3-1所示。 习题 2 kHZ 解=5kHZ 已调信号带宽为 2()2(52)14 kHZ m B f f =?+=+= 习题设角度调制信号的表达式为63()10cos(2*1010cos 2*10)s t t t ππ=+。试求： （1）已调信号的最大频移；（2）已调信号的最大相移；（3）已调信号的带宽。 解：（1）该角波的瞬时角频率为 故最大频偏 200010*10 kHZ 2f ππ ?==
2PSK数字信号的调制与解调
中南民族大学 软件课程设计报告 电信学院级通信工程专业 题目2PSK数字信号的调制与解调学生学号 42 指导教师 2012年4月21日
基于MATLAB数字信号2PSK的调制与解调 摘要：为了使数字信号在信道中有效地传播，必须使用数字基带信号的调制与解调，以使得信号与信道的特性相匹配。基于matlab实验平台实现对数字信号的2psk的调制与解调的模拟。本文详细的介绍了PSK波形的产生和仿真过程加深了我们对数字信号调制与解调的认知程度。 关键字：2PSK;调制与解调；MATLAB 引言 当今社会已经步入信息时代，在各种信息技术中，信息的传输及通信起着支撑作用。而对于信息的传输，数字通信已经成为重要的手段。因此，数字信号的调制就显得非常重要。 调制分为基带调制和带通调制。不过一般狭义的理解调制为带通调制。带通调制通常需要一个正弦波作为载波，把基带信号调制到这个载波上，使这个载波的一个或者几个参量上载有基带数字信号的信息，并且还要使已调信号的频谱倒置适合在给定的带通信道中传输。特别是在无线电通信中，调制是必不可少的，因为要使信号能以电磁波的方式发送出去，信号所占用的频带位置必须足够高，并且信号所占用的频带宽度不能超过天线的的通频带，所以基带信号的频谱必须用一个频率很高的载波调制，使期带信号搬移到足够高的频率上，才能够通过天线发送出去。 主要通过对它们的三个参数进行调制，振幅，角频率，和相位。使这三个参量都按时间变化。所以基带的数字信号调制主要有三种方式：FSK，PSK，ASK。在这三种调制的基础上为了得到更高的效果也出现了很多其它的调制方式，如：DPSK，MASK，MFSK，MPSK，APK。它们其中有的一些是将基本的调制方式用在多进制上或者引入了一些新的方式来解决基本调制的一些问题如相位模糊和无法提取位定时信号，另外一些由是组合多种基本的调制方式来达到更好的效果。 基带信号的调制主要分为线性调制和非线性调制，线性调制是指已调信号的频谱结构与原基带信号的频谱结构基本相同，只是占用的频率位置搬移了。而非线性调制则是指它们的结构完全不同不仅仅是频谱搬移，在接收方会出现很多新的频谱分量。在三种基本的调制中，ASK 属于线性调制，而FSK和PSK属于非线性调制。已调信号会在接收方通过各种方式通过解调得到，但是由于噪声和码间串扰，总会有一定的失真。所以人们总是在寻找不同的接收方式来降低误码率，其中的接收方式主要有相干接收和非相干接收。在接收方通过载波的相位信号去检测信号的方法称为相干检测，反之若不利用就称为非相干检测，而对于一些特别的调制有特别的解调方式，如过零检测法。 系统的性能好坏取决于传输信号的误码率，而误码率不仅仅与信道、接收方法有关还和发送端采用的调制方式有很大的关系。我们研究的ASK，FSK，PSK等就主要是发送方的调制方式。
通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案
第三章（模拟调制原理）习题及其答案【题3－1】已知线性调制信号表示式如下： （1）cos cos c t w t Ω（2）(10.5sin)cos c t w t +Ω 式中， 6 c w=Ω。试分别画出它们的波形图和频谱图。 【答案3－1】 （1）如图所示，分别是cos cos c t w t Ω的波形图和频谱图 设 () M S w是cos cos c t w t Ω的傅立叶变换，有 ()[()() 2 ()()] [(7)(5)(5)(7)] 2 M c c c c S w w w w w w w w w w w w w π δδ δδ π δδδδ =+Ω+++Ω- +-Ω++-Ω- =+Ω+-Ω++Ω+-Ω （2）如图所示分别是(10.5sin)cos c t w t +Ω的波形图和频谱图：
设 () M S w是(10.5sin)cos c t w t +Ω的傅立叶变换，有 ()[()()] [()() 2 ()()] [(6)(6)] [(7)(5) 2 (7)(5)] M c c c c c c S w w w w w j w w w w w w w w w w j w w w w πδδ π δδ δδ πδδ π δδ δδ =++- ++Ω+++Ω- --Ω+--Ω- =+Ω+-Ω ++Ω+-Ω --Ω-+Ω 【题3－2】根据下图所示的调制信号波形，试画出DSB及AM信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 t m(t) 【答案3－2】 AM波形如下：
通过低通滤波器后，AM 解调波形如下： DSB 波形如下： 通过低通滤波器后，DSB 解调波形如下： 由图形可知,DSB 采用包络检波法时产生了失真。 【题3－3】已知调制信号()cos(2000)cos(4000)m t t t ππ=+载波为 4cos10t π，进行单边带调制，试确定单边带信号的表达式，并画出频谱图。 【答案3－3】 可写出上边带的时域表示式
通信原理教程第三版课后思考题答案
通信原理思考题复习 消息和信息有什么区别信息和信号有什么区别 答：消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效内容，信号是信息的载体。 什么是模拟信号，什么是数字信号答：取值连续的信号是模拟信号，取值离散的信号是数字信号。 数字通信有何优点答：质量好，便于差错控制和保密编码，便于存储和处理，易集成，信道利用率高信噪比高。 信息量的定义是什么信息量的单位是什么答：设消息x的概率为P(x),其信息量I(x)=-logap(x),.当a=2时，信息量单位为比特（bit)，当a=e时。信息量单位为奈特（nat)，当a=10时，信息量单位为哈特莱。 按照占用频带区分，信号可以分为哪几种答：基带信号和带通信号。 信源编码的目的是什么信道编码的目的是什么 答：信源编码的目的是提高信号表示的有效性。信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。 何谓调制调制的目的是什么 答：对信号进行调整就是调节。调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。 数字通信系统有哪些性能指标答：主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。 信道有哪些传输特性答：噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。 无线信道和有线信道的种类各有哪些答：无线信道的种类是按电磁波的频率划分的，主要分为无线电波，微波和光波。有线信道主要有三类，即明线，对称电缆和同轴电缆，还有传输光信号的光纤。 信道模型有哪几种答：调制信道模型和编码信道模型。 什么是调制信道什么是编码信道答：将发送端的调制器输出至接收端调制器输入端之间的部分称之为调制信道。而将编码器输出端至解码器输入端之间的部分称之为编码信道。 何谓多径效应答：信号经过多条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减不尽相同，造成接收端的信号幅度和随机变化，这一现象称为多径效应。 电磁波有哪几种传播方式答：电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。 适合在光纤中传播的光波波长有哪几个答：目前应用最广泛的两个光波波长是和。 什么快衰落什么是慢衰落答：由多径效应引起的衰落称为快衰落，由单一路径上季节、昼夜、气候等变化引起的衰落称为慢衰落。 信道中的噪声有哪几种答：按照来源分类，信道中的噪声可分为人为噪声和自然噪声两大类。按照性质分类，信道中的噪声可分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。 热噪声是如何产生的答：热噪声是由电阻性元器件中自由电子的布朗运动产生的。 第二章信号 何为确知信号何为随机信号答：确知信号：取值在任何时间都是确知和可预知的信号。随机信号：取值不确定， 且不能事先确切预知的信号。 试分别说明能量信号和功率信号的特性。答：能量信号：能量等于一个有限正值，平均功率为0. 功率信号：平均功率等于一个有限正值，能量为无穷大。 频谱密度S(f)和频谱C(jnwo)的量纲分别是什么答：伏∕赫（V/HZ）；伏（V） 随机变量的数字特征主要有哪几个答：数学期望，方差，矩 正态分布公式中的常数α和δ有何意义 何为平稳随机过程广义的平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别答：若一个随机过程X（t)的统计特性与时间起点无关，则该过程为平稳过程。广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关，只与t1和t2的间隔有关。 何为窄带平稳随机过程答：频带宽度远小于中心频率的随机过程。 何谓白噪声其频谱和自相关函数有何特点答：白噪声是指具有均匀功率谱密度Pn(f)的噪声.功率谱密度的逆傅里叶变换就是自相关函数。 什么是高斯噪声高斯噪声是否都是白噪声 信号无失真的传输条件是什么答：要求线性系统传输函数的振幅特性与频率无关，是一条水平直线；其相位特性是一条通过原点的直线。 第三章模拟调制系统 调制的目的是什么答：一是通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率附近；二是通过调制可以提高信号通过信
实验二 数字调制
实验二数字调制 一、实验目的 1、掌握绝对码、相对码概念及它们之间的变换关系。 2、掌握用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号的方法。 3、掌握相对码波形与2PSK信号波形之间的关系、绝对码波形与2DPSK信号波形之间的关系。 1、了解2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱与数字基带信号频谱之间的关系。 二、实验内容 1、用示波器观察绝对码波形、相对码波形。 2、用示波器观察2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号波形。 3、用频谱仪观察数字基带信号频谱及2ASK、2FSK、2DPSK信号的频谱。 三、基本原理 本实验用到数字信源模块和数字调制模块。信源模块向调制模块提供数字基带信号（NRZ码）和位同步信号BS（已在实验电路板上连通，不必手工接线）。调制模块将输入的绝对码AK（NRZ码）变为相对码BK、用键控法产生2ASK、2FSK、2DPSK信号。调制模块内部只用+5V电压。 数字调制单元的原理方框图如图2-1所示，电原理图如图2-2所示（见附录）。 图2-1 数字调制方框图 本单元有以下测试点及输入输出点： ? CAR 2DPSK信号载波测试点 ? BK 相对码测试点 ? 2DPSK 2DPSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V ? 2FSK 2FSK信号测试点/输出点，V P-P>0.5V ? 2ASK 2ASK信号测试点，V P-P>0.5V 用2-1中晶体振荡器与信源共用，位于信源单元，其它各部分与电路板上主要元器件对应关系如下： ?÷2（A）U8：双D触发器74LS74 ?÷2（B）U9：双D触发器74LS74
?滤波器A V6：三极管9013，调谐回路 ?滤波器B V1：三极管9013，调谐回路 ?码变换U18：双D触发器74LS74；U19：异或门74LS86 ? 2ASK调制U22：三路二选一模拟开关4053 ? 2FSK调制U22：三路二选一模拟开关4053 ? 2PSK调制U21：八选一模拟开关4051 ?放大器V5：三极管9013 ?射随器V3：三极管9013 将晶振信号进行2分频、滤波后，得到2ASK的载频2.2165MHZ。放大器的发射极和集电极输出两个频率相等、相位相反的信号，这两个信号就是2PSK、2DPSK的两个载波，2FSK 信号的两个载波频率分别为晶振频率的1/2和1/4，也是通过分频和滤波得到的。 下面重点介绍2PSK、2DPSK。2PSK、2DPSK波形与信息代码的关系如图2-3所示。 图2-3 2PSK、2DPSK波形 图中假设码元宽度等于载波周期的1.5倍。2PSK信号的相位与信息代码的关系是：前后码元相异时，2PSK信号相位变化180?，相同时2PSK信号相位不变，可简称为“异变同不变”。2DPSK信号的相位与信息代码的关系是：码元为“1”时，2DPSK信号的相位变化180?。码元为“0”时，2DPSK信号的相位不变，可简称为“1变0不变”。 应该说明的是，此处所说的相位变或不变，是指将本码元内信号的初相与上一码元内信号的末相进行比较，而不是将相邻码元信号的初相进行比较。实际工程中，2PSK或2DPSK 信号载波频率与码速率之间可能是整数倍关系也可能是非整数倍关系。但不管是那种关系，上述结论总是成立的。 本单元用码变换——2PSK调制方法产生2DPSK信号，原理框图及波形图如图2-4所示。相对于绝对码AK、2PSK调制器的输出就是2DPSK信号，相对于相对码、2PSK调制器的输出是2PSK信号。图中设码元宽度等于载波周期，已调信号的相位变化与AK、BK的关系当然也是符合上述规律的，即对于AK来说是“1变0不变”关系，对于BK来说是“异变同不变”关系，由AK到BK的变换也符合“1变0不变”规律。 图2-4中调制后的信号波形也可能具有相反的相位，BK也可能具有相反的序列即00100，这取决于载波的参考相位以及异或门电路的初始状态。 2DPSK通信系统可以克服上述2PSK系统的相位模糊现象，故实际通信中采用2DPSK而不用2PSK（多进制下亦如此，采用多进制差分相位调制MDPSK），此问题将在数字解调实验中再详细介绍。
基于simulink 2psk调制概要
1.项目的目的、要求 1.1 目的 （1）掌握课程设计涉汲到的相关知识、概念及原理。 （2）仿真图设计合理、能够正确运行。 （3）按照要求撰写课程设计报告。 1.2 要求 （1）通过利用matlab simulink ，熟悉matlab simulink 仿真工具。 （2）通过课程设计来更好的掌握课本相关知识，熟悉2PSK 的调制与解调。 （3）更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等 各方面能力。 2.项目设计正文 2.1 2PSK 2.1.1 2PSK 的基本原理 相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK 中，通常用初始相位为0和π表示二进制的“1”和“0”。因此2PSK 的信号的时域表达式为： ｅ2psk (t)=Acos(ωc t+φn ) (2-1) 其中，φn 表示第n 个符号的绝对相位： 发送“0”时 φn = (2-2) π 发送“1”时 因此，上式可改写为 Acos ωc t 概率为P (2-3) - Acos ωc t 概率为1-P ｅ2psk (t)=
图 2-1 2PSK信号的时间波形 由于表示信号的两种码元的波形相同，极性相反，故2PSK信号一般可以表述为一个双极性全占空矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘，即 ｅ2psk(t)=s(t)cosωc t (2-4) 其中 s(t)= ∑a n g(t-nT s) (2-5) 这里，g(t)是脉宽为Ts的单个矩形脉冲，而an得统计特性为 1 概率为P a n= (2-6) -1 概率为1-P 即发送二进制符号“0”时（an取+1），ｅ2psk(t)取0相位；发送二进制符号“1”时（an取-1），ｅ2psk(t)取π相位。 2.1.2 2PSK的产生 二进制相位调制就是用二进制数字信息控制正弦载波的相位，使正弦载波的相位随着二进制数字信息的变化而变化。二进制绝对调相就是用数字信息直接控制载波的相位。例如，当数字信息为‘1’时，使载波反相；当数字信息为‘0’时，载波相位不变。图2-2为2PSK波形图（为方便作图，在一个码元周期内画两个周期的载波）。
通信原理教程第三版课后思考题答案
百度文库 - 让每个人平等地提升自我 1 通信原理思考题复习 消息和信息有什么区别？信息和信号有什么区别？ 答：消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效内容，信号是信息的载体。 什么是模拟信号，什么是数字信号？ 答：取值连续的信号是模拟信号，取值离散的信号是数字信号。 数字通信有何优点？ 答：质量好，便于差错控制和保密编码，便于存储和处理，易集成，信道利用率高信噪比高。 信息量的定义是什么？信息量的单位是什么？ 答：设消息x 的概率为P(x),其信息量I(x)=-logap(x),.当a=2时，信息量单位为比特（bit)，当a=e 时。信息量单位为奈特（nat)，当a=10时，信息量单位为哈特莱。 按照占用频带区分，信号可以分为哪几种? 答：基带信号和带通信号。 信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？ 答：信源编码的目的是提高信号表示的有效性。信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。 何谓调制？调制的目的是什么？ 答：对信号进行调整就是调节。调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。 数字通信系统有哪些性能指标？ 答：主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。 信道有哪些传输特性？ 答：噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。 无线信道和有线信道的种类各有哪些？ 答：无线信道的种类是按电磁波的频率划分的，主要分为无线电波，微波和光波。有线信道主要有三类，即明线，对称电缆和同轴电缆，还有传输光信号的光纤。 信道模型有哪几种？ 答：调制信道模型和编码信道模型。 什么是调制信道？什么是编码信道？ 答：将发送端的调制器输出至接收端调制器输入端之间的部分称之为调制信道。而将编码器输出端至解码器输入端之间的部分称之为编码信道。 何谓多径效应？ 答：信号经过多条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减不尽相同，造成接收端的信号幅度和随机变化，这一现象称为多径效应。 电磁波有哪几种传播方式？ 答：电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。 适合在光纤中传播的光波波长有哪几个？ 答：目前应用最广泛的两个光波波长是和。 什么快衰落？什么是慢衰落？ 答：由多径效应引起的衰落称为快衰落，由单一路径上季节、昼夜、气候等变化引起的衰 落称为慢衰落。 信道中的噪声有哪几种？ 答：按照来源分类，信道中的噪声可分为人为噪声和自然噪声两大类。按照性质分类，信道中的噪声可分为脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。 热噪声是如何产生的？ 答：热噪声是由电阻性元器件中自由电子的布朗运动产生的。 第二章 信号 何为确知信号？何为随机信号？ 答：确知信号：取值在任何时间都是确知和可预知的信号。 随机信号：取值不确定， 且不能事先确切预知的信号。 试分别说明能量信号和功率信号的特性。 答：能量信号：能量等于一个有限正值，平均功率为0. 功率信号：平均功率等于一个有限正值，能量为无穷大。 频谱密度S(f)和频谱C(jnwo)的量纲分别是什么？ 答：伏∕赫（V/HZ ）； 伏（V ） 随机变量的数字特征主要有哪几个？ 答：数学期望，方差，矩 正态分布公式中的常数α和δ有何意义 何为平稳随机过程？广义的平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别？ 答：若一个随机过程X （t)的统计特性与时间起点无关，则该过程为平稳过程。广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关，只与t1和t2的间隔有关。 何为窄带平稳随机过程？ 答：频带宽度远小于中心频率的随机过程。 何谓白噪声？其频谱和自相关函数有何特点？ 答：白噪声是指具有均匀功率谱密度Pn(f)的噪声.功率谱密度的逆傅里叶变换就是自相关函数。 什么是高斯噪声？高斯噪声是否都是白噪声？ 信号无失真的传输条件是什么？ 答：要求线性系统传输函数的振幅特性与频率无关，是一条水平直线；其相位特性是一 条通过原点的直线。 第三章 模拟调制系统 调制的目的是什么？ 答：一是通过调制可以把基带信号的频谱搬移到载波频率附近；二是通过调制可以提高信号通过
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中波全固态数字调制发射机基本原理 和常见故障分析与日常维护保养 DAM中波全固态数字调制发射机是一种运用数字技术进行调幅广播的全新的中波发射机。整机大量使用了微功耗数字集成电路，实现了整机的晶体管化，缩小了发射机的体积，极大降低了发射机的日常运行成本，提高了经济效益。由于DAM发射机有完备的各种控制、检测、保护电路，大大提高了发射机日常工作的稳定性和可靠性，为安全播出奠定了物质基础。它在系统中采用了音频数字调制技术，使发射机有极好的动态响应，各项电声技术指标远优于其他各类模拟调制的广播发射机。 一、DAM发射机的基本原理DAM发射机的基本理论是利用信号的包络消除和再恢复的原理。将音频信号先进行带宽处理，避免产生混叠现象，然后利用抽样定理的原理对音频信号进行时间和幅度上的离散化。在DAM 发射机中抽样频率一般是发射机的工作频率1-3分频得到，利用12位的二进制数进行量化，量化后得到12位的二进制的数，再进行调制编码，利用编码后的二进制脉冲串去控制功率放大模块的导通数量，在编码好的脉冲信号作用下进行大功率D/A 转换，利用功率合成技术得到具有量化台阶的已调波，经过带通滤波器的光滑处理，得到典型的调幅射频输出。 TSD-10 发射机的基本组成：1、射频功率系统。2、数字
音频系统。3、监测控制系统。4、电源供电系统。5、计算机远程控制系统。 二、故障的分析 1、故障现象：面板上的中放二极管发红光 故障分析：根据面板显示中放二极管发红光，检查监测显示 板A32的检测电路，电路图如上，根据电路图，检查逻辑与门D54:D 的输入端的电压13脚为高电平，检查运算放大集成电路N44:A的6脚电压，无电压，根据图可知，6脚的电压是由驱动合成母板A14中的T6取样变压器采样得到的，检查驱动合成母板上的峰值检波二极管VD5稳压二极管VD4均是好的，此时怀疑无射频输出信号，检查缓冲防放大和前置放大电路的电源，经检查发现缓冲放大板有30V电源电压，前置放大板上无60V电源电压，经检查电源供电线路上的调压电位器损坏，更换后，调整前置板的电源电压为48V后，设备恢复正常。 故障原因分析：1、在进入冬季后，由于将降温设备（空调）停止运转，加上冬季供暖，使机房温度有所回升，此电位器是一个25W 50欧姆的限流电位器，流经的电流很大，碳刷和钨丝接触的不好，造成局部温度升好，加上所处的部位为风道的末端，散热不好，引起烧坏。2、进入冬季以后，发射场区外，居民住宅小锅炉大量使用，使VD4
2psk调制通信系统
2psk 调制通信系统 一，设计任务与要求 课程设计需要运用MA TLAB 编程实现2PSK 调制解调过程，并且输出其调制及解调过程中的波形，讨论其调制和解调效果。 二，实验基本原理 数字调制技术的两种方法： ①利用模拟调制的方法去实现数字式调制，即把数字调制看成是模拟调制的一个特例，把数字基带信号当做模拟信号的特殊情况处理。 ②利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波，从而实现数字调制。这种方法通常称为键控法，比如对载波的相位进行键控，便可获得相移键控（2PSK ）基本的调制方式。相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在2PSK 中，通常用初始相位0和π分别表示二进制“1”和“0”。 2psk 调制器可以采用相乘器，也可以采用相位选择器就模拟调制法而言，与产生2ASK 信号的方法比较，只是对s(t)要求不同，因此2PSK 信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB 调幅信号。而就键控法来说，用数字基带信号s(t)控制开关电路，选择不同相位的载波输出，这时s(t)为单极性NRZ 或双极性NRZ 脉冲序列信号均可。2PSK 信号属于DSB 信号。 本次实验采用的的模拟相乘法即通过载波和双极性不归零码的相乘得到2psk 信号，则2psk 信号产生的调制原理框图和时域表达式如下： ?? ?-±=p t P t t p s k e -,c o s ,c o s c o s 2_概率为概率为ωωω 图1时域表达式 图2调制原理框图 2psk 典型波形如下：
三，仿真方案和参数设置 参数设置如下所示： 每码元采样点数Fn=500； 码元数m=50； 载波频率fc=2； 码元速率Rm=1； 加入的白噪声的信噪比snr分别为10,30,50 MATLAB产生2psk信号的程序框图如下：
通信原理教程+樊昌信+习题答案第四章
第四章习题 习题4.1 试证明式()()∑∞ -∞ =Ω-=?n nf f T f s 1δ。 证明：因为周期性单位冲激脉冲信号()()T s n t t nT δδ∞ =-∞ = -∑，周期为s T ，其傅里叶 变换 ()2() n s n F t n ωπδω∞ Ω=-∞ ?=-∑ 而 2 2 1 1()s s s T jn t n T s S F t dt T T ωδ--= = ? 所以 2()()s n s n T π ωδωω∞ Ω=-∞ ?= -∑ 即 1 ()() s n s f n f T δ ω∞ Ω=-∞ ?= -∑ 习题4.2 若语音信号的带宽在300～400Hz 之间，试按照奈奎斯特准则计算理论上信号不失真的最小抽样频率。 解：由题意，H f =3400Hz ,L f =300Hz ,故语音信号的带宽为 B =3400-300=3100Hz H f =3400Hz =13100?+3 31?3100=kB nB + 即n =1,k =3。 根据带通信号的抽样定理，理论上信号不失真的最小抽样频率为 s f =)1(2n k B +=2?3100?（1+331 ）=6800Hz 习题4.3 若信号()sin(314)314s t t t =。试问： （1） 最小抽样频率为多少才能保证其无失真地恢复？ （2） 在用最小抽样频率对其抽样时，为保存3min 的抽样，需要保 存多少个抽样值？ 解：()sin(314)s t t t =，其对应的傅里叶变换为 ()S ω=???≤其他 ,0314 ,314ωπ 信号()s t 和对应的频谱()S ω如图4-1所示。所以Hz 5023142H H ===ππωf 根据低通信号的抽样定理，最小频率为Hz 1005022H s =?==f f ，即每秒采100个抽样点，所以3min 共有：100?3?60=18000个抽样值。
通信原理教案ch5模拟调制系统
系部：信电学院任课教师： 课时安排：理论6课时
正弦载波：s(t) = Acos(ω0t + φ0) 振幅调制表示式：sm(t) = Am(t) cos(ω0t + φ0) 若m(t) ?? M(ω), s(t) ?? S(ω), sm(t) ?? Sm(ω)，则 Sm(ω) = (1/2π)[M(ω) ? S(ω)] 由于S(ω) = AF(cos ω0t) = Aπ[δ(ω ? ω0) + δ(ω + ω0)]，因此 Sm(ω) = (A/2)[M(ω ? ω0) + M(ω + ω0)] M(ω)基带谱线性搬移至±ω0 频率处，谱形不变，因此称为线性调制。(但请注意；线性调制≠线性变换，任何调制都是非线性变换！) 由此可得出线性调制的一般模型—由乘法器+带通滤波器组成： 线性调制的一般模型 考虑到H(ω)的带通滤波作用，输出Sm(ω)可表示为(这里将幅度A归一化为1) Sm(ω) = (1/2)[M(ω ? ω0) + M(ω + ω0)] · H(ω) 适当选择H(ω)，可得到如下几种幅度调制方式与信号： 1. 抑制载波双边带信号(DSB) 输入调制信号无直流，即M(0) = 0，且为带宽2fH的理想带通滤波器， 输出为sm(t) = m(t) cos ω0t，为双边带抑制载波DSB-SC 时域 频域 2. 有载波的双边带调幅信号(AM) 输入调制信号含直流，即M(0)≠ 0，设m(t) = m0, m(t) = m0 + m′(t)，其中m′(t)为交流分量，sm(t) = [m0 + m′(t)] cos ω0t，H(ω)同上为理想带通滤波器，类似于上面的分析有 时域、频域波形
通信原理教程+樊昌信+习题答案第二章
第二章习题 习题2.1 设随机过程X (t )可以表示成： ()2cos(2), X t t t πθ=+-∞<<∞ 式中，θ是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P (θ=0)=0.5，P (θ=π/2)=0.5 试求E [X (t )]和X R (0,1)。 解：E [X (t )]=P (θ=0)2cos(2)t π+P (θ=/2)2cos(2)=cos(2)sin 22 t t t π πππ+ - cos t ω 习题2.2 设一个随机过程X (t )可以表示成： ()2cos(2), X t t t πθ=+-∞<<∞ 判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：为功率信号。 []/2/2 /2/2 1()lim ()()1 lim 2cos(2)*2cos 2()T X T T T T T R X t X t dt T t t dt T ττπθπτθ→∞-→∞ -=+=+++? ? 222cos(2)j t j t e e πππτ-==+ 2222()()()(1)(1) j f j t j t j f X P f R e d e e e d f f πτπππττττδδ∞-∞---∞-∞==+=-++?? 习题2.3 设有一信号可表示为： 4exp() ,t 0 (){ 0, t<0 t X t -≥= 试问它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：它是能量信号。X (t )的傅立叶变换为： (1)004 ()()441j t t j t j t X x t e dt e e dt e dt j ωωωωω +∞-+∞--+∞-+-∞====+??? 则能量谱密度 G(f)=2 ()X f =2 22 416 114j f ωπ=++ 习题2.4 X (t )=12cos2sin 2x t x t ππ-，它是一个随机过程，其中1x 和2x 是相互统计独立的高斯随机变量，数学期望均为0，方差均为2σ。试求： (1)E [X (t )]，E [2()X t ]；(2)X (t ) 的概率分布密度；(3)12(,)X R t t 解：(1)()[][]()[]02sin 2cos 2sin 2cos 2121=?-?=-=x E t x E t t x t x E t X E ππππ ()X P f 因为21x x 和相互独立，所以[][][]2121x E x E x x E ?=。