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1、第三章第三章 模拟线性调制模拟线性调制 3.1 已知调制信号)4000cos()2000cos()(tttm+=,载波为,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表示式。 t410cos解解:根据单边带信号的时域表达式,可确定上边带信号 ttmttmtsccUSBsin)(21cos)(21)( = tttttttt14000cos2112000cos2110sin)4000sin()2000sin(2110cos)4000cos()2000cos(2144+=+=)14000()12000()12000()14000(2)(+=USBS 同理,下边带信号为 ttttstmttmtsUSBccUS
2、B6000cos218000cos21)(sin)(21cos)(21)(+=+=)6000()8000()6000()8000(2)(+=USBS ttmAtscmcos)(1 )(+=3.2 设被接收的调幅信号为,采用包络检波法解调,其中的功率谱密度为 )(tm=mm mmm ffffffn fP , 0,2)(若一双边功率谱密度为的噪声叠加于已调信号,试求解调器输出的信噪功率比。 2/0n解解: 在大信噪比,即得情况下,包络检波器的输出为 )()(tntmAi+)()()(tntmAtec+ 其中为有用信号,噪声分量是解调器输入噪声的同相分量。故有 )(tnc)(tm222)( 02 0
3、mmfmmfndfffntmSm=micfnBntntnN0022 02)()(= 1因此解调器输出信噪比 0000 422/ nn fnfn NSmmmm= 3.3 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度,在该信道中传输抑止载波的双边带信号,并设调制信号的频带限制在,而载波为100,已调信号的功率为10。若接收机的输入信号在加至调制器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问: 3( )0.5 10 W/HznPf=5kHzkHz( )m tkW( )H? (1)该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性(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
4、端的噪声功率谱密度,并用图形表示出来。 解:解: (1)理想带通滤波器 195kHz105kHz( )0fH 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; 0 2n(3)若叠加于 DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为,设解调器的输出端接有截止频率为mf的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比是多少? 解:解: ( )( )cosDSBcstm tt=(1)设 DSB 已调信号,则接收机的输入信号功率为 22222111( )( )cos( )(1cos2)( )( )d222mm iDSBcn fSstm ttm tctm tPm ff+=+=2(2)相干解调,乘以
5、同频同相的载波信号后,信号为 21( )cos( )cos( )(1cos)2DSBcccsttm ttm tt=+ 经过低通滤波器后,输出为 1( )( )2os tm t= 输出功率为 211( )42mm oin fSm tS=8( 3 ) 调 制 信 号 频 谱 在,mmff上 有 值 , 其 他 频 率 为 零 , 已 调 信 号 在,cmcmffff+上有值,其他频率为零,所以解调器前端带通滤波器的通带为,cmcmffff+输入噪声功率为 0 02222imnNfn=?mf 10经过低通滤波器后白噪声为窄代白噪声,可表示为 ( )( )sin( )cosscccn tn ttn t
6、t=+ 其中为独立同分布随机过程,均值为零,方差为( ),( )scN tN t。所以 22222( )( )sin( )cosscccn tE n ttE n tt2=+= 解调后噪声为 1( )( )2ocn tn t= 所以 211( )( )44oocNn tEn tN=i 故,输出信噪功率比为 04omoSn Nn= 3.12 某线性调制系统得输出信噪比为 20dB,输出噪声功率为 10-9W,由发射机输出端到解调器输入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; 解:解: (1) 在 DSB/SC 方
7、式中,调制制度增益 G=2,因此解调器输入信噪比 501021 21020 =ooii NS NS同时,在相干解调时, WNNoi91044= 因此解调器输入端的信号功率 WNSii710250= 考虑发射机输出端到解调器输入端的 100dB 传输损耗,可得发射机输出功率 WSSio310100 10210= (2) 在 SSB/SC 方式中,调制制度增益 G=1, 100=ooii NS NSWNNoi91044= 因此,解调器输入端的信号功率 11WNSii7104100= 发射机输出功率 WSSio31010410= 3.13 一单边带调幅信号,其载波幅度Ac=100,载频f 为 800
8、KHz,模拟基带信号 c( )cos20002sin2000m ttt=+ (1)写出表达式; ( )m t(2)写出 SSB-AM 信号的下边带时间域表达式; (3)画出 SSB-AM 信号的下边带振幅谱。 ( )cos20002sin2000m ttt=+ 解:解: (1)( )sin20002cos2000m ttt= (2)调制信号:m(t) 载波: 5( )cos(28 10)cc tAt= 下边带信号为: 55( )( )cos(28 10)( )sin(28 10)22ccAAs tm ttm tt=+ 下 550(cos(28 10)cos20002sin2000)ttt=+
9、550(sin(28 10)sin20002cos2000)ttt+ 5550cos(28 10)sin(28 10)cos2000sin2000tttt=+ 55100cos(28 10)sin(28 10)sin2000cos2000tttt+ 3350cos(2799 10 )2sin(2799 10 )tt=11( )50(79900)(79900)(79900)22Sfffjf=+下 (79900)jf+1150() (79900)() (79900)22jfjf=+ ( )25 5 (79900)(79900)Sfff=+下 (3)SSB-AM 信号的下边带振幅谱如下图所示: 1213