通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声,试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。
答案:平稳:统计特性与时间起点无关; 加性:以叠加到信号上去的形式出现; 高斯:噪声的概率密度函数为高斯分布; 白:噪声的功率谱密度为均匀(常数)
第三章 信道
一填空题
1、在随参信道中,发生瑞利衰落的原因是 多径传播,发生频率选择性衰落的原因是 多径传播。
2、当无信号时,加性噪声是否存在? 是 乘性噪声是否存在? 否 3、香农公式应用的条件是:信号的概率密度函数为高斯或正态分布,信道噪声为加性高斯白噪声。
4、随参信道的传输媒质具有三个特点是对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播 。 5、狭义信道是指 传输媒质。
6、广义信道按照它包含的功能可分为:调制信道 和 编码信道。调制信道是指从 调制器输出 到 解调器输入 的部分。
7、根据乘性干扰的特性,调制信道可分为 恒参信道 和 随参 信道,其中,光纤信道(无线电视距中继、卫星中继信道)是一种 恒参 信道,短波电离层反射信道(对流层散射信道)是一种 随参 信道。
8、信道容量是指: 信道传输信息的速率的最大值 ,香农公式给出了在一定条件下,理论上信道单位时间内可能传输的信息量的极限值。
9、香农公式给出了在高斯白噪声背景条件下,当B、S/N、给定时,无码间干扰传输
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时,信息速率的理论极限值表示为:C?Blog2(1?SN)
10、调制信道的范围是从 调制输出 端到 解调器输入 端,它通常是一种 模拟 信道。 11、“加性高斯白噪声”中的“加”是指与信号相加的形式出现,“高斯”是指概率密度分布为正态分布,“白”是指功率谱均匀。 12、简答:随参信道传输媒质的特点?
答:对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播
第四章 模拟调制系统
一填空题
1、某调频波s?t??20cos[2?10?t?8cos4000?t],已调信号的功率为200W ,调8制指数为 8 最大偏频为 16KHz 信号带宽为 36KHz 。
2、在AM、DSB、SSB、FM中, SSB 的有效性最好, FM 的可靠性最好, AM 与DSB的有效性相同, SSB 与DSB的可靠性相同。
3、包络检波器因解调的 非线性,而存在 门限 效应,为克服之,要求在检波器输入端满足大信噪比条件。
4、在AM 广播系统中,规定每个电台的标准带宽为9KHZ。这意味着其音频信号最高频率是 4.5KHz在FM广播系统中,规定每个电台的标准带宽为180 K HZ调频指数为5。这意味着其音频信号最高频率为: 15KHz 。
5、解调系统的门限效应是指:当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时,检波器的 输出信噪比 出现急剧下降的现象。
6、若调制信号为单频余弦信号,则AM调制的调制效率最大为 1/3 ,DSB-SC调制的调制效率为 1 。
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7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 2 ,单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为 1 。
8、对最高频率为fH的调制信号m(t)分别进行AM、DSB、SSB和FM调制,相应已调信号的带宽分别为 2fH 、 2fH 、 fH 和 2(1+ma )fH 。
9、设调制信号为f(t)载波为cos?ct,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为
f(t)cos?ct,频域表达式为
12[F(???c)?F(???c)]。
10、设调制信号为f?t?载波经调制信号调制后的表达式为:
s?t??A?t?co?s?ct???t???0?其中?c为载波角频率,?0为载波初相位。若?(t)为
?(t) 随f(t)常数,A(t)随f(t)成比例变化,则称为 幅度 调制;若A(t)为常数,
成比例变化,则称为 相位 调制;若A(t)为常数,?(t)的导数随f(t)成比例变化,则称为 频率 调制。 二作图题
1、已知调制信号m?t??cos?2000?t?载波为2cos10?t,分别画出AM、DSB、SSB
4(下边带)信号的频谱。
SAMSDSB2ππ/2π/2-6-5-40456f(kHz)-6-4046f(kHz) 8
SSSBπ/2-6-4046f(kHz)
2、某低通信号的频谱如图1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)。
F(ω)1SAM0.5SDSB0.5ω00图1ω0ωω00ω0ωω00ω0ωSSSB0.5ω0
三、简答题 :
0ω0ω
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。
AM 优点:利用包络检波法解调时,设备较简单;
缺点:调制效率低,频带利用率低
DSB 优点: 调制效率高
缺点: 频带利用率低,相干解调设备复杂。 SSB 优点:频带利用率高;
缺点: 利用滤波法产生调制信号时,对滤波器要求较高,甚至难以实现,解调设备复杂。
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四、计算题。
1 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
输抑制载波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5K HZ,而载波为100 K HZ,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10 K HZ的理想带通滤波器滤波,试问:
(1)该理想带通滤波器中心频率多大?(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?(4)求出解调器输出端的噪声功率谱密度。 解:(1)带通滤波器的中心频率为f0=100kHz (2)信号带宽为B=2×5kHz=10KHz 输入信号噪声功率Ni=2Pn(f)×B=10W 已知Si=10kW,所以
SiNi?10?10103?1000
S0N0?2?SiNi?2000(3)双边带调制系统的制度增益为G=2,所以(4)N0?14Ni?14
?2?Pn(f)?2?fH?fHPn(f)
又 N0?2Pn(f)?fH
所以Pn0(f)?N02fH?12Pn(f)?0.25?10?3W/Hz
2、若对某一信号用DSB进行传输,设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为:
?nmf????2fm?0?f?fmf?fmPm?f? 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信号的白噪声具有双边功率谱密度为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,输出信噪功率比为多少?
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