北邮通信原理课后习题答案.docx
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北邮通信原理课后习题答案
北邮通信原理课后习题答案
第三章
1
2
3
4
5
6
6.1
6.2
7
8
9
10
（1）
（2）stmtctftAcft（）（）（）sin
（2）sin
（2）,,,,mc
Ac,,,，[cos2（）cos2（）],,cmcmfftfft2
Ac（）{[（）][（）]},，,，,,,,cmcmSfffffff4
Ac,，，，,，{[（）][（）]},,cmcmffffff4
（3）相干解调
输出y0（t）r（t）
理想低通滤波器
Cos（Wct）
与发端相干解调
相干解调:
将接收信号与载波信号相乘，得到sin
（2）,fct
AcrtftAmtftft（）sin
（2）（）sin
（2）sin
（2）,,,ccc,c,,（）[1cos（4）],mtftc2
Ac通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号为0（）（）ytmt,2
444st（）cos（21021.110,，，，，，,,ttt）4cos（）cos（21.210），，,2解:
（1）
44,，4cos（21.110）[10.5cos（20.110）],,，，，，tt
调制系数是a=0.5;信号频率是f=1000Hz
14444
（2）,，，,，，，,,,,,，，Sfffff（）[（10）（10）]2[（1.110）（1.110）]2
144，，，,,,，，[（1.210）（1.210）]ff2
S（f）
5/2
2
3/2
1
1/2
10000120000f（Hz）-12000-10000-1100011000
（3）
r（t）y（t）
包络检波器
3解:
（1）已调信号无法用包络检波解调，因为能包络检波的条件是，mt（）1,
这里的，用包络检波将造成解调波形失真。
Amt,,,max（）151
（2）
0（t）yr（t）
理想低通滤波器
cos（2*pi*fct）
载波提取电路
相干解调:
将接收信号与载波提取电路的信号相乘，得到cos（）,ct
Ac（）cos（）（）cos（）cos（）（）[1cos
（2）],,,,ccccc,,，rttAmtttmtt2
Ac通过低通滤波器抑制载频的二倍频分量，得到解调信号0（）（）ytmt,2
（3）
s（t）m（t）
p/Aca=A
Accos（2*pi*fc*t）
发端加导频的DSB-SCAM信号产生框图
r（t）导频窄带滤波器提取频率为fc的
载波
如上图:
在DSB-SC信号上加上导频，在接收时就可以提取导频作为解调波
4解:
（1）stfft（）2cos[2（）],,cm，
Sfffffff（）（）（）,，，，,,,,cmcm
S（f）
2
1
0-（fc+fm）fc+fmf
（2）调制方式为上边带调制。
（3）
0（t）yr（t）
理想低通滤波器
cos（2*pi*fct）
载波提取电路
5解:
（1）mttt（）cos20002sin2000,，,,
mt（）,,sin20002cos2000,,tt
（2）调制信号:
m（t）
5ctAt（）cos（2810）,c,，，，载波:
下边带信号为:
AAcc55ˆ下（）（）cos（2810）（）sin（2810）,，,,，，，，，，stmttmtt22
5,50（cos（2810）cos20002sin2000）,,tt，，，，,t
5，50（sin（2810）sin20002cos2000）,,tt,，，，,t
55,，50[cos（2810）sin（2810）]cos2000sin2000,,tt,,，，，，，，tt
55，,100[cos（2810）sin（2810）]sin2000cos2000,,tt,,，，，，，，tt
33,,50[cos（279910）2sin（279910）],,，，，，tt
11下,，，,,，,,,Sfffjf（）50[（79900）（79900）（79900）22
，,jf,（79900）]
11,,，，，,,,50[（）（79900）（）（79900）]jfjf22
Sfff下（）255[（79900）（79900）],，，,,,（3）
S（f）
50?
550?
5
-799000f（Hz）79900
ˆstAmtftAmtft上（）（）cos2（）sin2,,cccc,,6解:
（1）A:
33ˆ,,AmttAmttcc,,，，，，，，（）cos（245510）（）sin（245510）
ˆB:
stAmtftftAmtftftB（）（）cos
（2）cos
（2）（）sin
（2）cos
（2）,,cccccc,,,,
1ˆ,，,AmtAmtftAmtftccccc,,[（）（）cos（4）（）sin（4）]2
1C:
stAmtC,c（）（）2
ˆD:
stAmtftftAmtftftD（）（）cos
（2）sin
（2）（）sin
（2）sin
（2）,,cccccc,,,,
,1,，,AmtftAmtcosftAmtccccc,,[（）sin（4）（）（4）（）]2
1ˆE:
stAmtE,,c（）（）2
1F:
stAmtF,c（）（）2
G:
stAmtG（）（）,c
（2）只需最末端的相加改为相减即可，如图:
BCcoswctLPF
+震荡器s（t）GA
-90度-
FE希尔伯特滤LPF波器Dctsinw
ˆA:
s下（）（）cos2（）sin2tAmtftAmtft,，cccc,,
33ˆ,，AmttAmttcc,,，，，，，，（）cos（245510）（）sin（245510）
ˆB:
stAmtftftAmtftftB（）（）cos
（2）cos
（2）（）sin
（2）cos
（2）,，cccccc,,,,
1ˆ,，，AmtAmtftAmtftccccc,,[（）（）cos（4）（）sin（4）]2
1C:
stAmtC,c（）（）2
ˆD:
stAmtftftAmtftftD（）（）cos
（2）sin
（2）（）sin
（2）sin
（2）,，cccccc,,,,
,1,，,AmtftAmtAmtftccccc,,[（）sin（4）（）（）cos（4）]2
1ˆE:
stAmtE,c（）（）2
1F:
stAmtF,,c（）（）2
stAmtG（）（）,cG:
7解:
解调框图:
输出y0（t）r（t）
理想低通滤波器
Cos（Wct）
与发端相干解调
A（）[（）（）]ccRfMffMff,，，,2
A11,，，,，，,cccc,,YfMffMffffff（）[（）（）]*[（）（）]22
A[
（2）（）（）（）（）（）cccc,，，，，，,MffHffMfHffMfHff4
，,,MffHff
（2）（）]cc
A通过低通滤波器后0（）（）[（）（）]ccYfMfHffHff,，，,4
由图可看出在[-W,W]内为常数，所以不失真。
HffHff（）（），，,cc
H（f）
-W-W/20W/2Wf
Ac8解:
（1）已调信号平均功率:
=50WPs,2
（2）调制指数:
f,4
（3）最大频偏:
ffHzHzmax,,,,f，，m4100400（4）调频信号带宽:
BWHzHz,，,,2
（1）251001000,f，，9解:
（1）调制指数:
f,4，信号带宽:
Bf,，,2
（1）2,fm，，,5100010000Hz
Kmtfmax（）,f,
（2）调制指数:
，若fm加倍，则,f,2mf
Bf,，,2
（1）2,fm，，,3200012000Hz信号带宽:
p,4Bf,，,2
（1）2,fm，，,5100010000Hz（3）调制指数:
，信号带宽:
p,4（4）调制指数:
，若fp加倍，,pp,Kmtmax（）
Bf,，,2
（1）2,fm，，,5200020000Hz信号带宽:
mt（）10解:
（1）因为，，所以调制为有离散大载波的双边带调制。
K,mt（）maxstKt（）cos[1,，,c]K
t
（2），为窄带FM调制。
sttt（）cossin,,,,ccmd（）,,,,,
ˆ（3），为下边带调制。
s下（）（）cos（）sintmttmtt,，,,cc
（4）FM调制。
（5）PM调制。
11解:
已调双边带调幅波（DSB-AM）信号:
stmtft（）（）cos
（2）,,c
解调接收信号:
rtmtftntftntft（）（）cos
（2）（）cos
（2）（）sin
（2）,，,,,,ccccs
已调双边带调幅波（DSB-AM）信号的功率:
11P02M，0PsmtPWPW,,,,（）42222
则PPWM,40
11N0222输入加性白高斯噪声的功:
csPnntntntWNW,，,,,（）（）（）420222
11解调后信号:
stmtnt0,，c（）（）（）22
112解调后信号功率:
PmtPPW00,,,M（）44
11解调后噪声功率:
00PnPnNW,,42
NPWP002,,则输出信噪比:
,,,1N0NW0S,,02
12解:
（1）解调输入信号:
ˆrtAmttmttnttntt（）[（）cos（）sin]（）cos（）sin,,，,c,,,,cccccs
2解调输入信号的平均功率:
PAPR,cM
PTPT,48由得，所以PWR,4，1010lg8010,dB,PRPR
N0,6解调输入噪声功率:
n,,,22，10PWNWW02
11解调信号:
stmtnt0,，c（）（）（）22
21Ac20MPmtP,,（）解调输出信号的平均功率:
44
11解调输出噪声功率:
PPNWnn00,,44
2AcMP2N0PAPPcMR,,4,,,,,200解调输出信噪比:
,1n000PNWNW0NWS,,04
rtAamttnttntt（）[1（）]cos（）cos（）sin,，，,cnccs,,,cc
（2）解调输入信号:
11222解调输入信号的平均功率:
PAAaPR,，ccMn22
PTPT,48由得，所以PWR,4，1010lg8010,dB,PRPR
N0,6解调输入噪声功率:
n,，，,,2224，10PWNWW02
11解调信号:
stAamtnt0,，cnc（）（）（）22
21Ac220Mn解调输出信号的平均功率:
PmtaP,,（）44
11解调输出噪声功率:
PPNWnn00,,42
2Ac2MnaP22N0PAaPcMn,,4解调输出信噪比:
,,,,1n002PNW0NWS,,02
2Ac2
（1）Mn，aP22MnMnRaPaPP2,,220011MnMn，，aPNWaPNW
因为=0.2W，a=0.85PMn
2NaPPPMnRR,,所以,,,0.12625.252,,001，aPNWNWMnS,,0
Kmtfmax（）480KHz,f,,,1013解:
（1）的总带宽fm为48KHz，mt（）mfKHz48
FM的带宽，BfKHzKHz,，,，，,2
（1）211481056,fm
（2）
1（t）m低通带通
fc11t）cos（2πfc
m2（t）带通低通调频解调器fc2cos（2πfc2t）
m12（t）带通低通
fc12cos（2πfc12t）
2Nf02n0PKf,,（3）鉴频器输出的噪声功率谱为2Ac
482KfdfP12,44,,397所以1路和12路的平均功率比值为421PKfdf,0
15答:
（1）前置射频放大器的的等效噪声系数;
TFTFT,,
（1）T（上P120）------为等效噪声系数为热噪声源温度为噪声系数，由ee
0.2TK,,,101300175.5题目已知，得:
。
，，e
（2）馈线与前置射频放大器级联的噪声系数或等效噪声温度;
Te2TT,，ee1TT（上P121）-----为级联等效噪声温度为馈线的等效噪声温度ee1Kpa1
KT为前放的等效噪声温度为馈线的增益系数对于无源pa1e2
10.2FL,,,10而馈线属于无源网络，因此其噪声系数，于是由TFTK,,,1175.5，，e1Kpa1
175.5K带入上式求得等效噪声温度TKK,，,175.5177.26e100
Te1对应的等效噪声系数11.59F,，,T
NWHz（/）（3）超外差接收机（含天线、馈线）的噪声单边功率普密度。
0
23T由（上P121）-----为波尔兹曼常数为天线等效KJK,，1.3810/NKTT,，,,a0ae
T噪声温度为馈线和前放级联的等效噪声温度在由已知条件和前面的结果e
,2320NJKKKWHz,，，,，1.3810/55177.260.3210/,,0
第五章1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
第六章
2
3
4
5
6
第八章
y（t）,x（t），x（t,,）h（t）,,（t），,（t,,）1解:
由图可知，所以信道的冲击响应为，传输特性为
j,,H（,）,1，e，可知该信道为恒参信道。
,,,,,,jj,j,,,j,,222H（,）,1，e,e（e，e）,2cos2信道的幅频特性，
,（2n，1）,,,,2n,,2,,n,Z当时其值为0，时则达到最大值，（），两相邻零值点间的距离为。
11ff,,,,,ss,,因此，若信号带宽，信号经过信道会有明显失真（频率选择性衰落）;若，则失真可以忽略（平坦性衰落）。
2解:
信道的传输特性为
,jt,（,）c0,,,,,,[2,2],,,，,ecC,jt,（,，,）c0（）[2,2],,,,,,，,H,e,,,,,,cC
0其他,11S,（）,M（,，,），M（,,,）cc22输入信号的傅利叶变换为，
j（,，,）t,j（,,,）t11c0c0R（,）,S（,）H（,）,M（,，,）e，M（,,,）ecc22因而输出为，
jtjt,,,11ccr（t）,m（t,t）e，m（t,t）e,m（t,t）cos,t000c22，
s（t）,m（t）cos,tm（t）c对比输入，信号整体有失真，但包络无失真。
1
1jC,H（）,,11，j,RCR，jC,3解:
信道的传输特性为，
（,）,,arctan（,RC）,（,）,arctan（,RC）/,相频特性，时延特性，
RC,,（）,G21，（,RC）群时延特性。
,,由于时延特性和群时延特性都不是常数，信号通过此信道会发生失真。
当时，二者都趋于0，因此该信道对
于高频信号失真不大，是一个高通网络。
T,3~5,max4解:
一般选择码元宽度，如果取宽度为20ms，则码元速率约为5
Slog
（1）C,B，622C,10log（1，10）,25解:
根据香农公式，可知信道容量。
当信噪比降为10dB时，为了保
626Blog（1，10）,10log（1，10）B,1.92，10Hz22持相同的信道容量，要求，可得。
32C,3.4，10log（1，10）,22.638kbit/s26解:
（1）;
C/log128,3.234Bd2
（2）最高符号速率为。
3k8k，10bit/sk27解:
由于抽样速率为8kHz，若将抽样值量化为个二进制码元，则有个量化电平，码元速率为。
10路PCM信号与两路180kbit/s的数据时分复用，输出速率为
4348k，10，2，180，10,（8k，36），10（100,1）MHzbit/s。
进行BPSK调制且功率谱主瓣宽度为，即
46k（8k，36），10,1，10M,2,256k,8，因此，最大量化电平数。
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