清华大学出版社 李晓峰 通信原理作业解答 第二章
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4-1
习题三
1.
2. 一个AM信号具有如下形式:
202cos300010cos6000cos2cstttft
其中510cfHz;
(1) 试确定每个频率分量的功率;
(2) 确定调制指数;
(3) 确定边带功率、全部功率,以及边带功率与全部功
率之比。
解:(1)试确定每个频率分量的功率
202cos300010cos6000cos220cos2cos2(1500)cos2(1500)5cos2(3000)5cos2(3000)ccccccstttftftftftftft
st
的5个频率分量及其功率:
因为:
2
2222
1
cos21cos422csccccAPstAftAft
所以,20cos2cft:功率为200w;cos2(1500)cft:功率为
0.5w;cos2(1500)cft:功率为0.5w;5cos2(3000)cft:功
率为12.5w;5cos2(3000)cft:功率为12.5w。
(2)确定调制指数
202cos300010cos6000cos22010.1cos30000.5cos6000cos2ccstttftttft
对比
:
因此
0.1cos30000.5cos6000mttt
利用式: maxmaxAMcAMcstAmtA
有:
max
0.6AMmt
(3)确定边带功率、全部功率,以及边带功率与全部功
2coscoscoscos
()1()cos2AMccstAmtft
4-2
率之比
5个频率分量的全部功率为:
20020.5212.5226totalPwwww
边带功率为:
2
()cos220.5212.526ccsidePtwwAtwmf
边带功率与全部功率之比:
26
0.115226AM
3. 用调制信号cos2mmmtAft对载波cos2ccAft进行调制
后得到的已调信号为1cos2ccstAmtft。为了能够
无失真地通过包络检波器解出mt,问mA的取值应满足什
么条件。
解:
tttt
t
cAcAc
A
c
A
0
0
0
00
c
A
c
A
111cAmtmaxcAmtAMstcos2cftt01
1
[1]cAmt
()AMst
cos2cft
调幅指数 maxmaxAMcAMcstAmtA
正常情况下,1AM,1AM时为临界调制,而1AM时将
maxmaxcos2AMmmmmtAftA
发生过调
制。
归一化信
号的max
4-3
如果1mA,即发生了过调制,包络检波器此时将无法恢
复出mt。因此要想无失真通过包络检波器解出mt,则需
要1mA。
4. 已知调制信号cos2000cos4000mttt,载波为
4
cos10t
,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表达
式,并画出频谱图。
解:根据单边带信号的时域表达式,可确定上边带信号:
11
ˆ
cossin
22
USBcc
Stmttmtt
4
4
44
44
1
cos2000cos4000cos1021sin2000sin4000sin1021cos2000cos10sin2000sin1021cos4000cos10sin4000sin10211cos12000cos1400022tttttttttttttttt
1
[6000600070007000]4USBSfffff
同理,下边带信号为:
11
ˆ
cossin
22
LSBcc
Stmttmtt
4
4
44
44
1
cos2000cos4000cos1021sin2000sin4000sin1021cos2000cos10sin2000sin1021cos4000cos10sin4000sin10211cos8000cos600022tttttttttttttttt
coscoscossinsin
4-4
1
[4000400030003000]4LSBSfffff
双边带和两种单边带信号的频谱图分别如下图所示(载波为
4
cos10t
,即5000cfHz):
双边带信号频谱:
上边带信号频谱:
下边带信号频谱:
5.
6.
7.
8.
9.
10.
1 信号公式
2 边带概念
4-5
11. 图题3.11是一种SSB的解调器,其中载频455cfkHz。
(1) 若图中A点的输入信号是上边带信号,请写出图中
各点表达式;
(2) 若图中A点的输入信号是下边带信号,请写出图中
各点表达式,并问图中解调器应做何修改方能正确解
调出调制信号。
A
B
C
D
E
2
cos2cft
LPF
载波
提取
LPF
希尔伯特
滤波器
输出
st
F
G
sin2cft
图 题3.11
解:
记mt为基带调制信号,ˆmt为其希尔伯特变换。
⑴ (2)
A:设为
33
44
1
ˆ
cos2sin2
2
1
ˆ
cos245510sin245510
2
1
ˆ
cos9110sin9110
2
Acc
stmtftmtftmttmttmttmtt
B: 4cos9110BAststt
2444
44
1
ˆ
cos9110sin9110cos9110
2
ˆ
1cos18210sin1821044mttmtttmtmttt
4-6
C: 14Cstmt
D: 4sin9110DAststt
4424
44
1
ˆ
sin9110cos9110sin9110
2
ˆ
sin182101cos1821044mtttmttmtmttt
E: 1ˆ4Estmt
F: 14Fstmt
G:当A点输入上边带信号时
11
44
F
stmtmt
11
22
GCF
stststmtmtmt
当A点输入下边带信号时
11
44
F
stmtmt
11
022GCFstststmtmt
所以,输入下边带信号时,欲G点有信号输出,需将最末端
的相加改为相减,如下图所示:
此时 1122GCFstststmtmtmt
A
B
C
D
E
2
cos2cft
LPF
载波
提取
LPF
希尔伯特
滤波器
输出
st
F
G
sin2cft