通信原理练习题(3)

2020-04-14 06:25

解:(1)Si?12m(t)?212?????Pm(f)df?12?2??12fmnm2ffm0df?nmfm4

(2)相干解调之后,接收机的输出信号m0(t)?因此,输出信号功率S0?m(t)?214m(t)

m(t)?218nmfm

(3)解调器输入噪声功率为Ni?n0B?2n0fm 对于相干解调,解调器输出噪声功率N0?因此,输出信号功率比

S0N0?nmfm/8n0fm/2?14Ni?12N0fm

nm4n0

3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn?f??0.5?10?3W/HZ在该信道中

传输抑制载波的单边带(上边带)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?

解:(1)单边带信号的载频为100kHz,带宽B=5kHz,为使信号顺利通过,理想带通滤波器的中心频率为f0?100?12?5?102.5(kHz)

(2)解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同,

Ni?2?Pn(f)?B?2?0.5?10?3?5?10?20003?5W

已知Si=10kW,所以

SiNi?10?1053

(3)由于单边带调制系统的制度增益为G=1,因此解调器输出端的信噪比

S0N0?SiNi?2000

11

4 设调制信号m(t)之功率谱密度为:

Pm?f??nmf????2fm?0?f?fmf?fm 若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? 解:(1)设SSB已调信号SSSB?t??则接收机输入信号功率si?14m212m?t?cos?ct?12??t?sin?ct m?t??142??nmf2fm140df?nmfm?

(2)相干解调后,接收机的输出信号m0?t??因此:s0?m0?t??116m2m?t?

?t??nmfm32

14Ni?14n0fm

(3)相干解调时,输出噪声功率:N0?因此,输出信噪比:

S0N0?nmfm/32n0fm/4?fm8n0

5 设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度Pn?f??0.5?10?3W/HZ在该信道中

传输振幅调制信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5K HZ,而载频为100 K HZ,

边带功率为10KW,载波功率为40KW。若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器,然后再加至包络检波器进行解调。试求:

(1)解调器输入端的信噪功率比为多少?(2)解调器输出端的信噪功率比为多少?(3)制度增益G?

解:(1)设振幅调制信号为SAM?t???A?m?t??cos?ct 则已调信号功率为:

A22Si??12m2?t??Pc?Ps

12

根据题意:Pc?12A?40KW Ps?212m2?t??10KW

所以,Si?Pc?Ps?50KW

输出端噪声功率Ni?2Pn(f)?B?2?0.5?10故有输入信噪比

SiNi?50?10103?3?5?10?2?10W

3?5000

(2)在大信噪比条件下,包络检波器输出为:e?t??A?m?t??nc?t?

S0?m2?t??2?10KW?20KW N0?nc?t??Ni?10W

2所以:

S0N0?2000

(3)G?

S0/N0Si/Ni?25

6 设被接收的调幅信号为:sm?t???A?m?t??cos?ct,采用包络检波法解调,其中

?nmf????2fm?0?m(t)的功率密度为Pm?f?f?fmf?fm,若一双边功率谱密度为n0/2的噪声

叠加于已调信号,试求解调器输入端的信噪功率比为多少? 解:在大信噪比条件下,包络检波器输出为:e?t??A?m?t??nc?t? 其中m?t?为有用信号,噪声分量nc?t?是解调器输入噪声的同相分量,有

S0?m2?t??2?02?fmnm2df?nmfm2

N0?nc?t??ni?t??n0B?2n0fm

2 13

所以:

S0N0?nmfm/22n0fm?nm4n0

7、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)的频带限制在5K HZ,m?t??5000V2,Kf=500?rad/(sV),最大频偏?f=75KHZ,并设

2信道中噪声功率谱密度是均匀的,其Pn?f??0.5?10?3W/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???; (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? 解:(1)根据题意可知:mf??ffm?755?15

调频信号带宽为B?2?mf?1?fm?2??15?1??5?160KH信号所处频率范围为100MHZ??kH??????099.92MHZZ

0.162MHZ因此有

?f?100.08MH其它Z

t(2)设解调器输入端信号为:SFM?t??Acos??ct???122???Kfm???d??

???3所以:Si?SiNiA?10022?5000 Ni?Pn?f??B?10?160?103?160W

所以:?50001602?31.2

(3)

S0N0?3AKfm22?t?8?n0fm3?37500

8、对模拟调制系统,已知调制信号频率为10KHZ,信道噪声单边功率谱密度为

14

10-10W/HZ。若要求接收机输出信噪比为20dB,试求下列情况下的接收机输入信号功率。

1、DSB 2、SSB 3、AM(100%调制)4、FM(?f=50KHZ)

?10解:fm?10KHz n0?10W/Hz,

S0N0?100,

又G?S0/N0Si/Ni,所以Si?100?NiG

(1)DSB B?2fm,Ni?n0B?2n0fm?2(?W)

NiG又G?2,?Si?100?100(?W)

(2)SSB B?fm,Ni?n0B?1(?W)

NiG又G?1,?Si?100?100(?W)

(3)AM (m??1) 对单音频调制 G?2m?222?m??23

Ni与DSB相同 ?Si?100NiGm?300(?W)

?ffm(4)FM (?f?50kHz)

f??5

B?2(mf?1)fm?120kHz, Ni?n0B?12?W 对单音频调制:G?3mf(mNiG2f?1)?450

?Si?100?2.67(?W)

9 设模拟调制系统信道和接收模型如下图。已知信道噪声n(t)为加性高斯白噪声,

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