通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案
通信原理课后答案第三章
3．1 设一个载波的表示式为：()5cos(1000)c t t π=，基带调信号的表示式为：()1cos(200)m t t π=+，试求出振幅调制时此已调信号的频谱，并画出此频谱图。
解：已调信号：()()()5(1cos 200)cos1000555cos1000cos1200cos80022s t c t m t t tt t t πππππ==+=++ 图略。
3．2 在上题中，已调信号的载波分量和各边带分量的振幅分别等于多少？解：由上式可知，已调信号有一个载波分量和两个边带分量，振幅分别为5、5/2和5/2。
若从频域上看，可对已调信号进行傅立叶变换：载波分量的振幅为5π，边带分量的振幅为52π。
3．4 试证明：若用一基带余弦波去调幅，则调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。
解：设调制信号为：；载波信号为：()1cos m t m t =+Ω()cos c t A wt =。
已调信号为：()()()cos cos cos cos cos()cos()22s t m t c t A wt A m wt t Am Am A wt wt t wt t ==+⋅Ω=++Ω+−Ω由上式得到载波功率为：22C A P =，边带功率为：22()142S C Am P m ==P 。
当时，max 1m =12s C P P = 3．7 若用上题中的调制信号对该载波进行频率调制，并且最大调制频移为1MHz 。
试求此频率调制信号的近似带宽。
解：调制信号的载频为：10m f KHz =，频率偏移为：1f MHz Δ=。
近似带宽为：2() 2.02f m B f f MH =+Δ=z3.8 设一个角度调制信号的表示式为：6()10cos(2*1010cos 2000)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：()s t 的相位为t 62*1010cos 2000t ππ+，所以最大相移为10。
通信原理第三章习题解答
通信原理第三章习题解答第三章习题解3-3 设某恒参信道可⽤右图所⽰的线性⼆端⽹络来等效。
试求它的传输函数()H f ，并说明信号通过该信道时会产⽣哪些失真？[解] 1()11122RH f R j j fCfRC ππ==+?()H f = 随频率变化⽽变化，因此会产⽣幅频畸变（频率失真）0,()0;,()1f H f f H f →→→∞→，这是⼀个⾼通滤波器。
1arg ()arctan 2H f fRCπ= 为⾮线性关系，因此会产⽣相频畸变（群延迟畸变），事实上这也是⼀个导前移相⽹络。
3-10 设某随参信道的最⼤多径时延差等于3ms ，为了避免发⽣频率选择性衰落，试估算在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。
[解] 在多径衰落信道上，⼀般认为当相⼲带宽是信号带宽的3-5倍时，可以避免发⽣频率选择性衰落，即 B f m)53(1?==Δτ⼀般认为信号带宽等于码元符号宽度的倒数，即sT B 1=，其中T s 是码元符号宽度。
所以 (35)9~15s m T τ≈??= ms3-13 具有6.5MHz 带宽的某⾼斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之⽐为45.5MHz ，试求其信道容量。
[解] 22045.5log 1 6.5log 119.56.5S C B n B =+=×+=Mbit/s3-15 某⼀待传输的图⽚约含2.25×106个象元。
为了很好地重现图⽚需要12个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概率出现，试计算⽤3分钟传送⼀张图⽚所需的信道带宽（设信道中信噪功率⽐为30dB ）。
[解] 每⼀象元所含信息量：2log 12 3.585=bit每秒内传送的信息量：662.2510 3.585/3600.044810×××=×bit/s所以信道容量C ⾄少为60.044810bit/s ×，⽽已知信噪⽐为/30dB 1000S N ==所以所需的信道带宽为4322 4.4810 4.4810log 1000log 1C B P N ×=≈≈×??+Hz。
(通信企业管理)通信原理第三章(模拟调制原理)习题及其答案精编
（通信企业管理）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）（2）式中，。
试分别画出它们的波形图和频谱图。
【答案3－1】（1）如图所示，分别是的波形图和频谱图设是的傅立叶变换，有（2）如图所示分别是的波形图和频谱图：设是的傅立叶变换，有【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，且比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
【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】已知调制信号载波为，进行单边带调制，试确定单边带信号的表达式，且画出频谱图。
【答案3－3】可写出上边带的时域表示式其傅立叶变换对可写出下边带的时域表示式其傅立叶变换对俩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。
)如下图所示(斜线段为直线)。
当调制信号为时，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于处有互补对称特性，从上图可得载频，故有由于，设残留边带信号为，则对应上图线性部分的频率和幅度的关系可得：则【题3－5】已知的频谱如图（a）所示，某系统调制部分方框图如图（b）所示，，，且理想低通滤波器的截至频率为，求输出信号，画出的频谱图。
图（a）图（b）【答案3－5】设和相乘后的输出为，为DSB信号。
经截止频率为的理想低通滤波器，所得输出信号为下边带SSB信号，其表达式为同理，显然，是壹个载波角频率为的上边带信号。
【题3－6】某调制系统如下图所示。
为了于输出端同时分别得到及，试确定接收端的及。
【答案3－6】设发送端合成后的发送信号是，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，解调后输出为通过低通滤波器后假设接收端的相干载波，则解调后的输出为通过理想低通滤波器后【题3－7】设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度只于该信道中传输抑制载波的双边带信号，且设调制信号的频带限制于5kHz，而载波为100kHz，已调信号的功率为10kw。
数字通信原理第二版课后习题答案 第3章
故上边带信号为 SUSB(t)=1/2m(t) coswct-1/2m’(t)sinwct
10
《通信原理》习题第三章
=1/2cos(12000πt)+1/2cos(14000πt)
下边带信号为
SLSB(t)=1/2m(t) coswct+1/2m’(t) sinwct =1/2cos(8000πt)+1/2cos(6000πt) 其频谱如图 3-2 所示。
ω (t ) = 2*106 π + 2000π sin 2000π t
故最大频偏 （2）调频指数
∆f = 10* mf = 2000π = 10 kHZ 2π
∆f 103 = 10* 3 = 10 fm 10
故已调信号的最大相移 ∆θ = 10 rad 。 （3）因为 FM 波与 PM 波的带宽形式相同，即 BFM = 2(1 + m f ) f m ，所以已调信号 的带宽为
《通信原理》习题第三章
第三章习题
习题 3.1 设一个载波的表达式为 c(t ) = 5cos1000π t ，基带调制信号的表达式为： m(t)=1+ cos 200π t 。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。 解：
s(t ) = m(t )c(t ) = (1 + cos 200πt )5 cos(1000πt )
因为调制信号为余弦波，设
B = 2(1 + m f ) f m ∆f = 1000 kHZ = 100 m'2 (t ) =
2
，故
m' (t ) = 0,
m2 1 ≤ 2 2
则：载波频率为 边带频率为 因此
通信原理答案(清华版)
通信原理作业参考答案第三章 模拟线性调制3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。
解：tt Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(2222222222⋅+++-=--+=--+=令02=-b aK ，则a b K /2=t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=3.13 用90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。
试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),()(证明：(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω)]}()([)()(){(21)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为)(*)()(t C t S t S d p =)]}()2([)2()(){(41)]}2()([)()2(){(41)]()([21)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则)]()()[(4)]()()[(41)(21c c c c d H H F jH H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=要无失真恢复基带信号，必须⎩⎨⎧=++-+=-常数)()()()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。
最新现代通信原理_曹志刚_答案(很重要)
通信原理作业参考答案 12 第三章 模拟线性调制34 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑5 制载波双边带调制。
67 解：8tt Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(2222222222⋅+++-=--+=--+=9令 02=-b aK ，则a b K /2=10 t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=1112 3.13 用 90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输13 带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。
试证明无失14 真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足15W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),()(16证明：)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω17)]}()([)()(){(21)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=18 以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 19 )(*)()(t C t S t S d p =20)]}()2([)2()(){(41)]}2()([)()2(){(41)]()([21)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 21选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则22)]()()[(4)]()()[(41)(21c c c c d H H F jH H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=23 要无失真恢复基带信号，必须24⎩⎨⎧=++-+=-常数)()()()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 25此时可恢复)(1t f 。
通信原理第三章答案
通信原理第三章答案1.某调制信道的模型为如图3-42所示的二端口网络。
试求该网络的传输特性，并分析信号通过该信道后产生哪些类型的失真。
R输入 C 输出图3-42解：图3-42所示网络的传输函数为)()(111)(w j e w H j w R C j w CR j w C 1 w H ?-=+=+= 故幅频特性为：2)(11)(wRC w H +=相频特性为：)arctan()(wRC w -=? 群时延为：2)(1)()(wRC RC dw w d w +==?τ 所以该网络产生幅频失真和相频失真2.某发射机发射功率为10W ，载波频率为900MHz ，发射天线增益3=G T ，接受天线增益=R G ，试求在自由空间中，距离发射机10km 处的路径损耗及接收机的接收功率。
解：f d fs L lg 20lg 204.32++=f=111.525dB2)4(d G G P P R T T R πλ==W 10681054.5)1090010336001041(1023-?≈π 3.假设某随参信道有两条路径，路径时差为ms 1=π，试求该信道在哪些频率上传输损耗最大?哪些频率范围传输信号最有利？解：当Hz k f 310)2/1(?+=时传输信号损耗最大，当Hz k f 310?=时传输信号最有利。
4.设某随参信道的最大多径时延差为2us ，为避免发生频率选择性衰落，试估算在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。
解：s T T m s μ)10~6()5~3(==5.已知有线电话信道带宽为3.4kHz ：（1）若信道的输出信噪比30dB ，求该信道的最大信息传输速率。
(2 ）若要在该信道中传输33.6kbit/s 的数据，试求接受端要求的最小信噪比为多少。
解：（1）最大信息传输速率为：s kbit R b /9.33≈（2）最小信噪比为:dB NS B C 74.298.94212≈≈-= 6.已知每张静止图片含有5108.7?个像素，每个像素具有16个灰度电平，且所有这些灰度电平等概率出现。
通信原理-习题及答案.(DOC)
一、填空1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△ƒm与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△ƒm与Ωm_________。
1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指________________________。
2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。
用于检错，其检错能力为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。
3、位同步信号用于。
1．单边带信号产生的方式有和。
2．设调制信号的最高频率为fH，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。
3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。
4．线性PCM编码的过程为，，。
5．举出1个频分复用的实例。
6．当误比特率相同时，按所需Eb /no值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序为。
7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。
1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速率为。
2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性能的影响。
3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称为。
4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。
1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。
2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统的 来定性的了解码间干扰及噪声的情况。
3、 2ASK 的功率谱由 和 两部分组成，其带宽为基带信号带宽的 倍。
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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)]2M c c c c S w w w w w w w w w w w w w πδδδδπδδδδ=+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 πδδπδδδδπδδπδδδδ=++-++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。
【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4411ˆ()()cos ()sin 221 [cos(2000)cos(4000)]cos1021 [sin(2000)sin(4000)]sin 1021 [cos12000cos 8000cos14000cos 6000]41 [cos 8000co 4m c c s t m t w t mt w t t t t t t tt t t t t πππππππππππ=-=+-+=+++--s12000cos 6000cos14000]11 cos12000cos1400022t t t t tπππππ+-=+其傅立叶变换对()[(14000)(12000)2+(14000)(12000)]M S w w w w w πδπδπδπδπ=+++-+-可写出下边带的时域表示式'4411ˆ()()cos ()cos 221 [cos(2000)cos(4000)]cos1021 [sin(2000)sin(4000)]sin 1021 [cos12000cos 8000cos14000cos 6000]41 +[cos 8000c 4m c c s t m t w t mt w t t t t t t tt t t t t πππππππππππ=+=+++=+++-os12000cos 6000cos14000]11 cos 8000cos1600022t t t t tπππππ+-=+其傅立叶变换对'()[(8000)(6000)2(8000)(6000)]M S w w w w w πδπδπδπδπ=++++-+-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 100sin )(+=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 20000sin 100sin 6000cos 20000 cos 20000sin 20100sin 19900sin 26000s in 140002m 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)20.55(20100)0.55(20100)0.45(19900)20.45(19900)(26000)(26000)o F m j A πωδωπδωππδωπδωπδωπδωπδωπδωπ=++-++---++-++--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。
H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'11111()()cos()()sin()22s t m t t m t t ωω=+同理，'21111()()sin()()cos()22s t m t t m t t ωω=-[]''1222112112121212()()cos()()sin()1111 ()cos()()sin()cos()()sin()()cos()sin()222211 ()cos()cos()sin()sin()()sin()cos()co 22s 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 ωωωωωωωωωωωωωω=+⎡⎤⎡⎤=++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦=++-[]122121s()sin()11 ()cos()()sin()22t t m t t m t t ωωωωωω=---显然，()s t 是一个载波角频率为21ωω-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001020011020()()cos [()cos ()sin ]cos 111 ()()cos 2()sin 2222f 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021()()2f 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HZW 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kHzf c 100=2）因为输入端的噪声和信号功率分别为kws i 10=wf BP N n i 10105.010102)(233=⨯⨯⨯⨯==-故输入信噪比1000=ii N S3）因有2=DSB G ，故输出信噪比2000=NoSo【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==iO S P K ，已知100=ioN S 。
1）DSB ／SC 时2G=，则1502i o ioS S N N ==；又因94410i o N N W-==⨯则750210i i S N W-==⨯故10031010210o i P S W==⨯2）DSB ／SC 时1G =，则100i o ioS S N N ==；又因94410i o N N W-==⨯则7100410i i S N W-==⨯故10031010410o 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 ff 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02n ，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1ˆ()cos ()sin 2SSB c c s m t w t mt w t =±接收机输入信号功率2211()()()441 428m mi SSBm f m m mf mS s t m t P f dfn n f fdf 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22001()()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014i N N =0001144mN 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 iS N G S N =因为00/88i m m m imS n f n N n f n ==所以00/81/8m 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 iS N m t G S N A m t ==+的结果相同。