通信原理樊昌信课后答案完整版.docx

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通信原理樊昌信课后答案完整版

第一章绪论

第二章确定信号和随机信号分析

第三章信道

第四章模拟信号调制

4-1已知线性调制信号表示式为

（1）COEOfcOESt⑵（1+0-Ssill/?

0COS5卜式中J.3机0.试分别（El出它11］的波形因和频i晋图口

解Cl）fi（z）=cos/cos^f/波形如图4.1（d）所不

频借为耳（0）=丄—-Q）+3（o>+Q）］—少c）+囚少+%•）］!

2rr

=-［5（fl?

+7Q）+同少十5Q）十戲少一7C）十S（qj-5C）］

2

频潜图如图41（b）所示。

fi®

4

（Qf询波形图

（b）Fi（f懒谱图

图4.1_

（2）f2（t）=（H-0.5sincos%的娜如图42佝所示巧佃）三n［S（a）-%）+国）］+

耳［三国血一Q）-i-5（q3+Q）］^［S（（d-%）十创o?

+a--•［J

2?

r

=iz

严

频诸如图4.2际

03-60）+因少+60）］+

竺国少十70）—S{qj-7Q）-创©十5门）十戲心一5C）］

4-2己知调制信号加（J=cos（2000疔t）+cos（1000戏古）载波为coslO1衣进行单边带调制，试确定该单边帯信号的表示式.并画出频谱图。

解因为m（t）=cos（2000RO+cos（4000见e）对巾（t）进行希尔伯特变换得m（f）=siri（2000sf）+sin（4000尬）故上边芾信号为

几/）=扌嘟）cos叩-*试fbin叫f

=Lcos（1200（W）+1cos（14000/rf）

£m

下边芾信号为

Ssss（f）=#唤）co$十+粗£）sino/

=^cos（8000/tf）+icos（6000）频诸如国4.3所示

4-3将调幅波沮过溥波器产生残留边带信号>若此澹波器的传输函数MQ）如因

4.4所示（斜銭段为直銭儿当调制信号为讥十）二恥300疋f+sinSOOO決+时，试砖定所得的残留边带信号的表示式.

解圉示的传输函数血Q）它为残绍边带滤浪器.在载蚊处具有互补对称特性•可以看出调幅波的载珈；为2込；故知原调幅波为

0謂3=也0+m（i）]cos<20000ot）其频谱为

Eg（co）=Eqp（e—20000n-）+c5仙+20000?

r）]十

^[M（cD-20000nr）4-AT（di4-20000rr）]

aMr中Af（cD）=―[（5（cD—100/r）—<5（cO-4-100/r^J+«5"（ci>—（5000—«5"（cD4-6000flr^]残留边芾信号的频谱为S步（Q®）円®）

根据耳血血图形"可知

AT（995X10JX2nr>=0.45

H（13xl03x2/r）=l

-W<7x10Jx2a-）=0

J5f（100^x10^x2ft）=0.35

MlOxlCPx2rr）=0.5

所以可得

Sm3）=20000ft）+20000^）]-h

«2

—[□555（^-20100«-）一04J5莎佃一19900^）+

2J

«7（cD-26000rt-）+045c?

（（a+19900/r）一

0.55（c»4-20100«7）-^（09+26000^-）]

抱残留边帝信号为

5^（?

）=£血°cos<20000nf）十

jd

专[0.55sin（20100^）-0.45sin<19900nf）+sm（26000^）]

4-4设某信道具有均匀的敦边噪芦功率谱密度几&）=05X1呼时竝在该信道中佚输抑制载波的双边带信号‘并设调制信号冰r）的频带限制在5J昭而载波为100己调信号的功率为10尊若接收机的输入信号再加至解调器之前＞

先经过一理想带通滤波器涛波，试问：

（1［该理想带通滤波器应具有怎祥的传输特性？

（2）解调器输入端的信噪功率比为多少7

G）解调器输出端的信噪功率比为多少？

（4）求出辭调器输出端的噪声功率谱密度，并月图形表示出来.

解⑴为保证信号顺利通过■尽可能滤除帝外噪育。

芾通滤波器的宽度等于己调信号芾宽即

日（血）=

B=2人=2x5=lOJtHXX中42?

频率加OOjtH乙所以K,95kHz<\f\

（2）£=10灯巩己知）

N=2xlOxlOJxO,5xlO-J=10W<

贝I」输入信噪比4r=1000

N.

⑶因有G=2故输出信噪比为寻=G务=2養=2000

g）根培双边带解调器输出的输出噪声与输入噪声功率共系』有皿■壬N-2.51^,又因为汕・几

所以九（丿2磐二亍=（0.25k10-）^/ff2[f\<5kHz22x5x10

解调器输出谕的噪声功率谱如国4.5所示

益Cr）

O25X2

□

图Q.5

4-5若对某一信号用DSB进行隹输,设加至接收机的调制信号炭⑴的功率诸密度为

鱼.辺1/1^/

&（£=2人

°，旳>无

试求：

（1）接收机的输入信号功率；

仪）接收机的输岀信号功率；

⑶若叠加于USB信目的白噪茹具有双边功率谱密度为M2,设解调器的输岀端接有戴止频率为人的理想低逋滤渡器>那么>输岀信噪功率比为多少？

⑴输入信号功率为s.4贾办星瓦（刀0占工⑵输出借号功率为鳩=扣=卜工

⑶输入噪看功率为弋=“•2人=処人

对于相千解调方式，输岀噪声功率为他=1n,=夕也散諭出信噪比为警学

Nq4hq

4-6设某信道具有均匀的孜边噪再功率谱密度P.（*口.5X钗也在该信适中传输抑制我波的单边（上边带）带信号，并设调制信号纫⑺的频带限制在吨而载波为100如己调信号的功率为10^若接收机的输入信号再加至解调器之前/先经过一理想带通滤波器漉波，试问:

（1）该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性？

々）解调器输入端的信噪功率比为多少¥

⑶解调器输出端的信噪功率比为多少2

解〔1）理想带通滤波器

—“1QQ讯C『|<105滋

W）=lo其他

C2）己知S：

二1叹献

瓦=2A^（/）=2^^10^0.5x10^=5pr所以£.=2000

⑶因规is调制制度増益3二1,

鼻=2000

4-7某线性调制系统的输出信噪比为如西输出噪声功率为10V,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100^试求

（DDSB/SC时的发射机输出功率

（2）SSB/SC时的发射机输出功率

（i）设发射机输出功率为勺损耗庐％牛iO31（lOOdB）

又因为凡=4N0所以£=50^=200^=2x10^^故昇=^-5.=2xlO3JT

⑵对于朋/胆方式

因为G=1则$-尊=100

又因为观=4兀

所以S.=100凡=4002^=4x10^J7故»=丈逍=企12炉

4-8设彼接收的调幅信号为$=［如（e）］cos叫匚采用包络解调'苴中炉3的功率谱密度与题4.5相同。

若一双边功率谱密度为血2的噪芦叠加于己调信号，试求解调器输出的信噪功率比.

解解调器输岀信昌功率为

■V丽士也加扛久输出噪声功率兀二牛讥二2禺几

4-S设调制信号皿⑷的功率谱密廃于熾5拥同」若用SSE调制方式进行传输

I芻略信道的影响】「试求

⑴接收机的喻入倍号功率：

②接枚机的输出信号功率;

（2若蚕加于SSB信号酌白嗓芦的双边功率诸密度丸皿乙设解调器的输岀端接有醸止频率为&的理想低通滤谨器■那么>输出信噪比为实少*

（4】该茨统的调制制厦増益&対茎少丁

解设单边带调制己凋信号表达式为

=m（f）ca5哄士诫）$in㈢」

⑴接收机输八信号功率牺;二而二+仏匚

（刀接收机输出信号功率为几

H-（S

⑶接收机输入I嗓声功率対耳-今换-也捋收机翳社嵯左比率为M=[因=[%二接收机输出信噪岀沪缶

（4）接收机输入信噪比魯=等

4-10设有一个频分名腐整用系毓・副载浊用5EB调制>主载被用FM调制口如果有&0等幅的音频输入適路>翅频带限制在3.册赵下,防护频芾宵1TJWr；

（1）30果屈大频偏対血山蚯」试求隹输信寻的芾宽：

広）试分析与第一附目比时篥80路輸出僧噪比障低的程屢（備定崟频盟辐入的噪声是白瞬看‘且解调黑中无去加重电瞬）・

鮮

（1）60路S5B且毎路有1TJL血的防护頻带，则总帘覽为

BOXC：

.3+0.7*=驭0尿

按照FCM二次^的电诵系須*我们驭0刃调制的第一路载频直产2阴尿

则第6C路的我频^^256+52^^-^92^

所以60跻爼合倍号的最高频率为A3血

则明调之后的信号带宽打

虽2（呼t/_）=2X（S0C+492）=2482碾

辺理辭凋器舖出信噪比対

瓦二加％左

因为策1踌最高频率为心二聖丘+4二箔张躯第迫路最高频率为

F叶■492+4-496远所以

5-9

4-11试证明当AM信号采用同歩杭测法进行解调时，艾制度増益G与皂络检验的结果栢同.

证明谡AM已调请昌为

9=X*切9］匚003宾

解诃斋希入的信号功率为总二厂“①

鳩询盘输入的D棗声攻辛为AT.二化B号经招乘黑和條逋澹濾需后

解诃無输出的信号功率为呈=心®=

瞬诃第输出时最声戎辛为轧=冲］①=

所以诃芾U芾U康增益为G=?

爲。

辅J岀的音用1W号为绰口⑴二£"＜巧輸i岀D杲:

決=吉怙〔乡

4-13已知某单频调频波的振幅是2出瞬时频率为f（t）=10W0~s2左X1『皿试求

（1）此凋頻液的表达式：

C2）频波的频率偏移，调频指数和频帝宽度

解〔1）调頻波的睥时角频率为

s（f）=2^f（t）=2^X10ft+2J?

X10，cos2^Xio^&s

调频波的总相位为

殆）==2/rx10^+10sin2/rx10*

调频波的时域表达式

$阳0）=Acos^）=10cos（2rrxl06/+10sin2/rxl0V）V（2漲据频率偏移的走义

*=姒（。

|_=0cos2心10*1—=lOjt/fe调频韦数为^=^=|21=10

'几10

调频波的带宽为B匕2（A/+/J-2x（10+1）■22上更

4-14采用包络检波的窜规调幅系统中.若噪声功率谱密度为5乂12蝉牝单頻正弦波调制时载波功率为100妁边帮功率为毎边帝10H芾通滤波器带宽为4尼&

⑴衣解调辎出信噪比：

（2）若采用抑制我減双边带茶纸丿苴性能忧于常规调幅多少分贝7

⑴AB解调器输出信噪比：

勰二亦①-10x10^x2瓦''5^10^x4x10-

（2）力M解调器输入信噪比为

10xl05+Lxl0xl03x2

2

"1宀恥W

故常规询幅系统的调辦腹増益G"罟二秸

而抑制载波双边带系统的调制制度増益G皿=2则坠二丄二山约为44辺

G伽2/II

所以抑制载波双边带系统的性能优千常规调幅系统44分几

4-15幅度为3欣1做於载波爰幅度为1$频率为500竝的正弦信号调制>最t频率为1騒;当调制信号幅度増加为5卩且频率増至2施时>写岀新调频波的表达式。

疋二空三二1次10•戈2北二q形次

弘A1

新调频波为

二刚（f）=%0盘11叫+疋加JX，o