通信电路（高频）课后习题答案
1.1在题图1.1所示的电路中，信号源频率f
0=1MHz ，回路空载Q 值为100，r 是回路损耗电阻。将1—1端短路，电容C 调到100pF 时回路谐振。如将1—1端开路后再串接一阻抗Z x （由电阻r x 与电容C x 串联），则回路失谐，C 调至200pF 时重新谐振，这时回路有载Q 值为50。试求电感L 、未知阻抗Z x 。 解：
000022
00
1
(1)253421
15.92(2)100200215.91
15.9795.8ππ
ππω=
?===
?==Ω==
∴===
∴=+=
∴=
-=Ω
∴=-=Ω-Ω
c x
x x
x x x x x x
f L uH Cf LC
X Q r r f CQ pF
pF
X Q r X r r r Q f L r r Q
Z r j j 总总
总
总总
总
总
总空载时由谐振时, C CC 串入C 后,C C+C CC C C-C 由C
1．2在题图1.2所示的电路中，已知回路谐振频率f 0=465kHz ， Q 0=100，N=160匝，N 1=40匝，N 2=10匝。C =200pF ，R s =16k Ω，R L =1k Ω。试求回路电感L 、有载Q 值和通频带BW 0.7。 解：
002260000000
322
362
2
236101
1
58642 5.8410(171.2)
11010()10 3.9110160401()10 3.9110(255.7)160161.361e e e L L L L s s s s
L e f L uH
f C LC C C Q
g s
R k g Q g s
R g n g s
g n g s
R k g g g g ππωω------∑=?===?==?=Ω=='==?=?'==??=?=Ω''∴=++=?由并联谐振:
折合到线圈两端:
5000.7
0(73.2)
43
10.8e e
s R k C
Q g f BW kHz Q ω-∑∑
=Ω==B B
1．3在题图1.3所示的电路中，L=0.8uH ，C 1 = C 2 =20pF ，R s =10k Ω，R L =5k Ω，Q 0=100。试求回路在有载情况下的谐振频率f 0，谐振电阻R Σ，回路有载Q 值和通频带BW 0.7。 解：
2
212
1270600000
42251
12
44004018.3: 4.16102 4.78101
210() 2.2101
10 1.698101
5.88L s e e L L
L
L L s s
s L
e e C C C pF C C C C pF
C C f Hz
LC C
C
Q g s
g Q g s R C g n g g s C C g s
R g g g g s R k
g C Q g πωωω∑∑
-----∑∑∑∑
∑
'=+='?=+='+==?=?=
=?=
=?'===?'+=='∴=++=?===
谐振频率由
0.728.1
1.48e
f BW MHz Q =
B B
1．4设计一个LC 选频匹配网络，使50Ω负载与20Ω的信号源电阻匹配。如果工作频率20MHz ，各元件的值是多少？ 解：
1121
17
1
22
21
02
()
1.9510
2
1
195
2
X R R R
X
L H
f
R
X R
R R
C pF
f X
π
π
=-
∴==?
=
-
∴==
1．6试求题图1.6所示虚线框内电阻网络的噪声系数。
解：
()
()
()()
()()
()
2
12
012
12
2
12
22
02
0112
02
112
2
1
1
2
4
//
44
1
1
s
sAi
s
s
s
s
s
s
s
sA
s s
sA s
PA
sAi s s
s
PA s s
U
P
R
R R R
R R R R
R R R
R
U U
R R R
U R U
P
R R R R R R
P R R
G
P R R R R R
R R
R
NF
G R R R
=
+?
=+=
++
=
++
∴==
+++
∴==
+++
+
==++
根据戴维南定律有:
对无源网络:
1．8某卫星接收机的线性部分如题图1.8所示，为满足输出端信噪比为20dB的要求，高放I输入端信噪比应为多少？
解：
10321123
1 1.0689
11 1.0788
10lg 10lg ()()
()10lg ()20.33=+=--=+
+===-∴=+=e
PA PA PA Ai
Ai Ao Ao
Ai Ao T NF T NF NF NF NF G G G SNR NF SNR dB SNR dB SNR SNR dB NF SNR dB dB
2．1
已知高频晶体管3CG322A ，当I EQ =2mA ，f 0=30MHz 时测得Y 参数如下：
(2.8 3.5);(0.080.3)(3627);
(0.22)ie re fe oe y j mS y j mS y j mS y j mS
=+=--=+=+
试求,,,,,,,??ie ie oe oe fe fe re re g C g C y y 的值。
解：
0000
(2.8 3.5) 2.8; 3.518.5(0.22)0.2;210.6(0.080.3)0.311050.31;105(3627)453745;37ie ie ie oe oe oe re re re fe fe fe y j mS g mS C pF y j mS g mS C pF
y j mS y mS y j mS y mS ωω??=+====+====--=∠-==-=+=∠-==-由得:由得:
由得:由得:
2．2 在题图2.2所示调谐放大器中，工作频率f 0=10.7MHz ，L 1~3=4μH ，Q 0=100， N 1~3=20匝， N 2~3=5匝， N 4~5=5匝。晶体管3DG39在I EQ =2mA ，f 0=10.7MHz 时测得：
2860,18,200,μμ===ie ie oe g S C pF g S
7,45,0
===
oe fe re
C pF y mS y。试求放大器的电压增益A
u0
和通频带BW0.7。解：Y参数等效电路：
1
2345
12
1313
0013
22
2
12
013
00
2
0.7013
(1)
11
;
44
1
37
228.25
12.3
(2)
1
2
20.66
ω
ω
ωπ
π
∑
∑
∑
∑
====
==
=++=
∴==
?
=?
?
?
?
=?
===
Q
eo
oe ie eo
fe
u
e
e
n n
n n
n n
g uS
Q L
g n g n g g mS
n n y
A
g
Q
g L
f
BW f Q f g L MHz
1 5
C ie g ie|y fe|U i C oe g oe g eo C 2g ie C ie
3 4
2．3 题图2.3是中频放大器单级电路图。已知工作频率f 0=30MHz ，回路电感L=1.5μH ，Q 0=100， N 1/N 2=4， C 1~C 4均为耦合电容或旁路电容。晶体管采用3CG322A ，在工作条件下测得Y 参数与题2.1相同。
（1）画出Y 参数表示的放大器等效电路。 （2）求回路谐振电导g Σ。
（3）求回路电容C Σ的表达式。 （4）求放大器电压增益A uo 。 （5）当要求该放大器通频带为10MHz 时，应在回路两端并联多大的电阻R P ？ 解：（1）等效电路：
10021210022
2223
1206
20.7
20.7(2)
1
1;4135.420017535.4410.4(3)
(4)451027.4410.410
(5)
102/21179.521(eo oe ie eo oe ie eo
fe
u P N n n N g uS
Q L
g n g n g g uS
C C n C C n n y A g MHz BW f g L g BW f L uS R g g ωππ∑∑--∑
∑∑
∑
∑===
=
==++=++==++?===?''==''∴=='∴=-) 1.3k =Ω
N 1 N 2 C ie g ie |y fe |U i C oe g oe g eo C g ie C ie
2．4 在三级调谐放大器中，工作频率为465kHz ，每级LC 回路的Q e =40，试问总的通频带是多少？如果要使总的通频带为10kHz ，则允许最大Q e 为多少？ 解：
3030
34(1)4651040 5.93(2):
465101023.7
=
=
??==
=
=
?=e
n e
e n
BW f Q kHz BW f Q Q f BW 由
得
2．5 已知单调谐放大器谐振电压增益A u0=10，通频带BW 0.7=4MHz ，如果再用一级放大器与之级联，这时两级放大器总增益和通频带各为多少？若要求级联后总通频带仍为4MHz ，则每级放大器应总样改动？改动后总谐振电压增益是多少？ 解：
1220.7
620.7
20.702
0.70000(1)100
410 2.57(2)4, 6.222/,:π∑∑∑=?==
=
??=='===??=?=?
'u e e u u A A A BW BW MHz
BW MHz BW BW MHz
BW f Q BW f L R Q R L LC A A 两级放大器的总增益:
通频带为:要使则必须使
由
知:
可采用减小回路并联谐振电阻的方法展宽通频带.(3)设原单级增益为通频带展宽后的增益为1200
020.700.7
000.7
0002 6.4:
41.3π∑
∑∑
∑=
'=
'='=?='''''=?=fe
u u u u
u u
u u n n y A g g A A g BW f Lg BW A A BW A A A 由 得 将代入上式得:两级总增益为
3．1 已知谐振功率放大电路U cc =24V ，P 0=5W 。当ηc =60%时，试计算P c 和I co 。若P o 保持不变，ηc 提高到80%，则P c 和I co 减小为多少？ 解：
5
258.33()0.6
3108.335 3.33()3250.35()72
(2)80%,:6.251.250.26ηηηη?===∴=-=-==??===
==-===o
o
D D
c c D o D
D cc co
co cc
c o
D c
c D o D
co cc
P P =
P w
w P P P P w w P P U I I A
A U P P w
P P P w P I A
U (1)由由若提高到重复上面的计算得
3．2 已知谐振功率放大电路工作在乙类状态，U cc =24V ，R ∑=53Ω，P o =5W 。试求P D 、ηc 和集电极电压利用系数ξ。 解：
2
2
111010
010*******
2223
95.8%
24
,1:
1
(90)2
21
(90)175.36%26.632:
(11()22
cm o c m cm o cm cc D c o c m cm cm c c m
o c cm cm
o
c m cm c D
c cc o
D c
c U P I R U P R V R U U P I I I I I I I I P I U P I U P P w
g ξ
ξηαπ
απ
ηηαηξθξ∑∑∑
=
=?==∴=
==?
==??
?=
??==??
∴====
==
=Q
(1)求由(2)求解法解法0)112
75.36%
()216.63o
D c
P P w
θξαθπ
η===
=
3．3 已知谐振功率放大电路的导通角θ分别为1800、900和600时都工作在临界状态，且三种情况下的U cc 和I cm 也都相同。试计算三种情况下的效率ηc 的比值和输出功率P o 的比值。
解：
00001111sin cos ()(1cos )
11
(180)0.5(90)0.318(60)0.218
3
sin cos ()(1cos )
2(180)0.5(90)0.5(60)0.319
32(180)(90)(60)(180)(90)(60)o
o
o
o
o
o
o o o cc cc cc o o o
cm cm cm U U U I I I θθθ
αθπθαααππθθθ
αθπθαααπ
-=
-∴==≈=-≈-=
-∴===-≈?====Q Q 由1100111
000112(180)(90)(60)()1122()(180)(90)(60)11(180):(90):(60):::1.57:1.792(180)(90)(60)2
11
()22
o o o
cm cm cm o c m cm cm cm
c D c cc cm cc
o o o
o o o c c c o o o
o c m cm cm cm U U U P I U I U P I U I U P I U I U P αθηαθαααηηηααααθ??==???
===
∴===
=∴Q Q 又又11111(180):(90):(60)(180):(90):(60):1:0.78
22o o o o o o
o o o P P ααα==
3．4 已知晶体管输出特性中饱和临界线跨导g cr =0.8A/V ，用此晶体管做成的谐振功放电路，U cc =24V ，
θ=900，I cm =2.2A ，并工作在临界状态，试计算P o 、P D 、ηc 和R ∑。（已知
01(70)0.253,(70)0.436αα==o o ）
解：
1100111 2.2
2.750.8
24 2.7521.2511
()10.922
()13.3676.3%
:
()22.2()
αθαθηαθαθ∑∑
∑=
=
=∴=-=-=∴======∴====∴=
=Ω
Q cm ce cr
cm cc ce o c m cm cm cm D
c cc cc cm o c D
cm c m cm cm
cm I U V
g U U U V P I U I U W P I U U I W
P P U I R I R U R I 又
3．6实测一谐振功放，发现P o仅为设计值的20%，却略大于设计值。试问该功放工作在什么状态？如何调整才能使P o和I co接近设计值。解：
（1）由图3.2.7可知，该功放工作在欠压状态。
（2）由于造成功放工作在欠压状态的原因可能有以下几种情况，因此必须根据具体情况进行调整（见P60例3.3）：
a)若负载电阻R∑偏小，可增大R∑。
b)
若静态工作点U BB偏低，可提高U BB。
c)若激励信号U bm不足，可增大U bm。
4．1题图所示为互感耦合反馈振荡器，画出其高频等效电路，并注明电感线圈的同名端。
解：等效电路图如下：
L1
L2
C1
(a)(c)
Rb
C
L1
L2
C
1
2
3
Re
Ce
L2
(b)
4．2题图所示各振荡电路中，哪些能够产生振荡？哪些不能够产生振荡？为什么？
解：（a）图交流等效电路如下图所。此图不满足三点式振荡电路的振荡条件，不能起振。
(a)
Rb
L1
C2
C1
（b）图交流等效电路如图下所示，此电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性，其相频特性为正斜率，不满足相位稳定条件，因此不能起振。
（c）图交流等效电路如下图所示，此电路为三点式振荡电路，若三极管bc极之间的支路为容性电路，将满足三点式振荡电路的振荡条件，可以起振。
(b)
Rb
L
C1
Rc
(c)Re
C 248
(c)
Re
2
4
8
C
（d ）图电路反馈选频网络利用了并联谐振回路阻抗特性，其相频特性为负斜率，满足相位稳定条件，并联谐振回路谐振阻抗最大，满足环路增益大于1的要求，反馈环路为正反馈，因此能够起振。
（e ）图电路反馈选频网络利用了串联谐振回路阻抗特性，其相频特性为正斜率，不满足相位稳定条件，因此不能起振。
4.3 在题图所示的电容三点式电路中，
C1=100pF , C2=300pF , L=50uH, 试求电路的振荡频率f 0 和维持振荡所必须的最小电压增益A umin 。
解：其交流等效电路如图所示：
(a)
Rb
Rc
L
C1
C2
其共基极π参数等效电路如图所示：
①振荡频率：
12
12
2.6
2
2
f MHz
LC C C
L
C C
π
π
===
+
②最小电压增益A umin：
221
1212
12
1
()
1
1
4
C C
L C C
umin
U IX C
F
U I X X C C
C C
F C
===
++
≥
+
≥==
由AF得:
A
4．4 已知题图中所示振荡器中晶体管在工作条件下的Y参数为：g ie=2mS,g oe=20uS,|y fe|=20.6mS，L，C1和C2组成的并联回路Q0=100。
（1）画振荡器的共射交流等效电路。
（2）估算振荡频率和反馈系数。
（3）根据振幅起振条件判断该电路是否起振。
解：（1）振荡器的共射交流等效电路：
(a)
L
Rb
C2
C1
（2）振荡频率和反馈系数：
12
12
11
10
2
2
f MHz
LC C C
L
C C
π
π
===
+
221
112
1
5
C C
c C
U IX C
F
U IX C
====
（3）该电路起振条件判断：
①y参数等效电路：
②
2
22
12
2
12
2
2
12
20
1
eo eo eo
eo eo
o
C
g n g g
C C
C C
g g
C
C C
C Q L
ω
??
''
== ?
+
??
??
+
'
∴= ?
??
??
+
= ?
??
③
2
1
2
1212
2212ie ie ie ie ie ie C g g C C C g g C C g g C C ???''?= ?+?????
'=? ??????
'''= ??
+????
④
21f e i f C C i i i i
F y U g F U U FU T U U U U ∑=====&&&&&&&&&&&&因为起振条件要求：1
T ≥&
所以有：
()
2
2
1212021
11
0.73f e oe eo
ie oe ie o g y g g g F F
C C C g g F C Q L C mS
ω∑''≥=++?
?
??
??+??=
++ ? ?
????
??
?
?
=&&&
由题目条件|y fe |=20.6mS 知此电路可以起振。
4．5 题图所示振荡电路的振荡频率为f 0=50MHz ，画出其交流等效电路并求回来电感L 。
(a)
L
8.2p
1k 20p 8.2p
4p
3.3p
2.2p
15p
22115 2.2
4312.61
1115 2.28.28.220
1
0.84C p
L uH
f C
π?=
+++=+++
== 4．6对题图所示各振荡电路：
（1）画出高频交流等效电路，说明振荡器类型； （2）计算振荡频率。
解：①图（a ）
此电路为电容三点式振荡电路，其振荡频率为：
1
3.3
4.851118.2 2.215
9.582C p
f MHz LC
π=+=++==
③ 图（b ）
min max 31100
11002C C f L
π≈
≈
=
(a)
57u
3.3p
15k//5.1k
15p
8.2p
2.2p
510
(b)
50u
68~125P
32k//20k 1000p
1000p 470u
此电路有三个谐振频率：50uH电感与可变电容形成的串联谐振频率f1，470uH电感与1000pF电容的并联谐振频率f2,两个1000pF电容与可变电容和50uH电感串连形成的谐振环路的谐振频率f3，只有f3＞f1＞f2，此电路才能满足电容三点式振荡电路的要求，从上面交流等效电路中可看出，上述条件是满足的，因此此电路为电容三点式振荡电路。
4．7 在题图所示的两个振荡电路中，两个LC并联谐振回路的谐振频率分别是
111
1/(2)
f L C
π
=和222
1/(2)
f L C
π
=，试分别求两个电路中振荡频f0与f1、f2之间的关系，并说明振荡电路的类型。
解：（1）图（a）显然只能构成电感三点式振荡电路。根据三点式振荡电路的组成法则，此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为感性；对并联谐振回路，只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性，因此图（a）中，f0＜f1、f2。
（2）图（b）显然只能构成电容三点式振荡电路。根据三点式振荡电路的组成法则，此电路中三极管发射极所接两个支路都必须为容性；另一支路必须为感性。对并联谐振回路，只有外加频率低于其谐振频率才表现为感性；外加频率高于其谐振频率才表现为容性。因此图（a）中，f2＜f0＜f1。
4．9题图4.9(a)、(b)分别为10MHz和25MHz的晶体振荡器。试画出交流等效电路，说明晶体在电路中的作用，并计算反馈系数。
解：图（a）的交流等效电路：
()
1300
1300115011500
5
0.31
16
be be
cb be ce
U IX
F
U I X X
==
+
=
++
==
图（b）的交流等效电路：
(a)
300p
150p
5.6k//10k1500p
8/30p
20p
第五章 信号运算电路 5-1推导题图5-43中各运放输出电压，假设各运放均为理想运放。 (a)该电路为同相比例电路，故输出为： ()0.36V V 3.02.01o =?+=U (b)该电路为反相比例放大电路，于是输出为： V 15.03.02 1 105i o -=?-=-=U U (c)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为反相比例电路可知： ()15.03.0*2/11-=-=o U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有： ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得： V 63.0o =U (d)设第一级运放的输出为1o U ，由第一级运放电路为同相比例电路可知： ()V 45.03.010/511o =?+=U 后一级电路中，由虚断虚短可知，V 5.0==+-U U ，则有： ()()k U U k U U o 50/10/1o -=--- 于是解得： V 51.0o =U 5-2 11 图X5-1 u
5-3由理想放大器构成的反向求和电路如图5-44所示。 （1）推导其输入与输出间的函数关系()4321,,,u u u u f u o =； （2）如果有122R R =、134R R =、148R R =、Ω=k 101R 、Ω=k 20f R ，输入4 321,,,u u u u 的范围是0到4V ，确定输出的变化范围，并画出o u 与输入的变化曲线。 （1）由运放的虚断虚短特性可知0==+-U U ，则有： f R u R u R u R u R u 0 44332211-=+++ 于是有： ??? ? ??+++-=44332211o U R R U R R U R R U R R U f f f f （2）将已知数据带入得到o U 表达式： ()4321o 25.05.02i i i i U U U U U +++-= 函数曲线可自行绘制。 5-4理想运放构成图5-45a 所示电路，其中Ω==k 10021R R 、uF 101=C 、uF 52=C 。图5-54b 为输入信号波形，分别画出1o u 和2o u 的输出波形。 前一级电路是一个微分电路，故()dt dU dt dU C R R i U i i o //*1111-=-=-= 输入已知，故曲线易绘制如图X5-2所示。 图X5-2 后一级电路是一个积分电路，故()??-=-=dt U dt U C R V o o 1122out 2/1 则曲线绘制如图X5-3所示。 图X5-3 /V
思考题一 1（ok）构成现代通信网的结构和要素有哪些？它们各自完成的功能有哪些？ 它们之间的相互协调通信通过什么机制来实现？ 现代通信网络的三大组成部分：传输、交换和终端设备，其发展是和这些通信设备、电子器件、计算机技术的发展紧密相关的。 通信网构成要素 实际的通信网是由软件和硬件按特定的方式构成的通信系统，从硬件构成来看：通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，完成接入、交换和传输；软件设施包括了信令、协议、控制、管理、计费等，完成网络的控制、管理、运营和维护、实现通信网的智能化。 上述的网络在传输信息的类型、方式、所提供的服务的种类等方面各不相同，但它们在网络结构、基本功能、实现原理上都是相似的，它们都实现了以下四种功能： （1）信息传送 它是通信网的基本任务，传送的信息有三大类：用户信息、信令信息、管理信息，信息传输主要由交换节点、传输系统来完成。 （2）信息处理 网络对信息的处理方式对最终用户是不可见的，主要目的是增强通信的有效性、可靠性和安全性。 （3）信令机制 它是通信网上任意两个通信实体间为实现某一通信任务，进行控制信息交换的机制，如NO.7信令、TCP/IP协议等。 （4）网络管理 它负责网络的运营管理、维护管理、资源管理，以保证网络在正常和故障情况下的服务质量。是整个网络中最具有智能的部分，已形成的网络管理标准有：电信管理网标准TMN系列，计算机网络管理标准SNMP等。
2（ok）在通信网中，交换节点主要完成哪些功能？分组交换与电路交换的各自方式和特点？ （1）电路交换（Circuit Switching） ITU定义为：“根据请求，从一套入口和出口中，建立起一条为传输信息而从指定入口到指定出口的连接”。电路交换是一种电路间的实时交换，所谓实时，是指任意用户呼叫另一用户时，应立即在两用户之间建立通信电路的连接，这时通信网内的相关设备和线路都被这一对用户占用着，不能再为其他用户服务，这种在一次呼叫中由通信网根据用户要求在指定的呼叫路由上固定分配设备的交换方式，称之为电路交换方式。 电路交换的主要特点：话音或数据的传输时延小且无抖动，“透明”传输。无需存储、分析和处理、传输效率比较高；但是，电路的接续时间较长，电路资源被通信双方独占，电路利用率低。 （2）分组交换（Packet Switching） 分组交换也称包交换，它将用户的一整份报文分割成若干数据块，即分组。 分组交换是一种综合电路交换和报文交换的优点而又尽量避免两者的缺点的第三种交换方式。它的基本原理是“存储——转发”，是以更短的、被规格化了的“分组”为单位进行交换、传输。 分组交换相对于电路交换的方式来说，具有高效、灵活、迅速、可靠等特点。
一．1测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 2影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （1）噪声与干扰； （2）失调与漂移，主要是温漂； （3）线性度与保真度； （4）输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 3为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换； （3）量程的变换； （4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等；对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、非线性环节的线性化处理、逻辑判断等 二．2-1 何谓测量放大电路？对其基本要求是什么？ 在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压，电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路，亦称仪用放大电路。对其基本要求是：①输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； ②一定的放大倍数和稳定的增益；③低噪声；④低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移；⑤足够的带宽和转换速率（无畸变的放大瞬态信号）；⑥高输入共模范围（如达几百伏）和高共模抑制比；⑦可调的闭环增益；⑧线性好、精度高；⑨成本低 2-7什么是高共模抑制比放大电路？应用何种场合？ 有抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。应用于要求共模抑制比大于100dB的场合，例如人体心电测量。 2-8 图2-8b所示电路，N1、N2为理想运算放大器，R4=R2=R1=R3=R，试求其闭环电压放大倍数。 由图2-8b和题设可得u01 =u i1 (1+R2 /R1) = 2u i1 , u0=u i2 (1+R4 /R3 )–2u i1 R4/R3 =2u i2–2
2017年中移铁通技能大赛 通信线路理论试卷 分公司得分 一、填空题（1分/空，共15分） 1、施工单位的主要负责人、工程项目负责人和安全生产管理人员必须具备与本单位所从事施工生产经营活动相应的安全生产知识和管理能力，应当经通信行业主管部门考核合格后方可任职。 2、从事特殊工种的作业人员在上岗前，必须进行专门的安全技术和操作技能的培训和考核。并经培训考核合格，取得《特种作业人员操作证》后方可上岗。 3、安全带使用期为3～5年，发现异常应提前报废。安全带购入两年后，应按批量抽检，经抽检合格后方可继续使用。 4、安放光(电)缆盘时，应选择在地势平坦的位置，同时在光(电)缆盘的两侧必须安放木枕，不得将光(电)缆盘放在斜坡上。 5、登杆时除个人配备的工具外，不准携带笨重工具。材料、工具应用工具袋传递。在电杆上作业前，必须系好安全带，并扣好安全带保险环后方可作业。 6、安装拉线应尽量避开有碍行人行车的地方，并安装拉线警示护套。 7、在电力线下或附近作业时，严禁作业人员及设备与电力线接触。
在高压线附近进行架线、安装拉线等作业时，离开高压线最小空距应保证：35 kV以下为2．5 m，35 kV以上为4 m。 8、安装分纤箱时，纤芯在分纤盒内的盘留不长于0.5m。 9、光缆交接箱应安装在水泥底座上，箱体与底座应用地脚螺丝连接牢固，缝隙用水泥抹八字。 10、光缆交接箱应有接地装置。在做底座前预埋一根地线棒，在做底座时敷设接地线线径不小于16 mm2铜线，且必须要加以塑管保护。一端与地线棒连接，连接处要采取防腐、防锈、防酸处理（即“三油一麻”处理）；一端与光交的地线接地排相连。 11、楼层光分纤箱安装高度，箱体底边距地坪1.2m 为宜 二、判断题（2分/题，共20分） 1、光纤由纤芯、包层、涂覆层三大部分组成，其中纤芯主要采用高纯度的二氧化硫，并掺有少量的掺杂剂。（×） 2、光缆的结构分为层绞式、骨架式、束管式和带状式。（√） 3、常规G.652光纤的最小色散波长为1550nm，色散位移光纤G.653的零色散点为1310nm。光纤通信使用的波长为0.85μm的三个通信窗口。（×） 4、架空光缆，特殊情况下吊线最低点与地面间距不小于3.5米，正常情况下应保证在4.5米以上。通信光缆线路与输电线路相交越时，尽量选择在下方穿越，保持标准间距并采用绝缘保护。（√） 5、按照光纤传输的模式数量，光纤可分为单模光纤和多模光纤、光缆的基本结构一般由光纤纤芯、加强构件、填充物和护层等几部分构
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解：bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解： nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
第一章通信企业概述 第十四章？？ 1、通信企业的特点有哪些？ 答：通信企业的特点如下： ⑴ 通过空间移位传递信息，生产通信效用，不直接生产物质产品。 ⑵通信生产过程就是用户的消费过程。 ⑶ 通信生产必须通过两个以上部门的联合作业，即全程全网联合作业。 ⑷ 通信点多、面广、分散，全网高度集中统一。 ⑸ 通信企业的员工必须有高度的组织性、纪律性，严格执行统一的规章制度和操作标准，确保通信质量。 2、通信企业的服务方针是什么？ 答：通信企业生产、服务要遵循迅速、准确、安全、方便这八字方针，这四个方面是相辅相成的，必须全面理解，严格执行, 不可偏废。八字方针是通信企业通信服务的依据，是我们一切活动的指导思想。具体要求如下： ⑴ 迅速就是传递信息要快，要及时； ⑵ 准确就是传递信心不岀差错，不失真，不走样； ⑶ 安全就是不发生事故，不泄密，不毁损，不丢失； ⑷ 方便就是要为用户提供便利。 3、什么是线路？按功能分有哪些种类？ 答： ⑴有线通信系统中除各种复用端机和交换设备以外的局外部分称为线路，线路有长途和市内之分。 ⑵按功能区分如下： i连接于长途交换局之间的线路称为长途线路。 ii连接于市话交换局之间的中继线路属市内线路。 iii连接于市话交换局与用户之间的线路称用户环路，属市内线路。 iv连接于长途交换局与市内交换局（端局）之间的线路称为长市中继线路，习惯上归市内线路管辖。 4、市话网是怎样组成的？ 答：市内电话网的组成如下： 大、中城市内电话网网路结构，是由汇接局与端局两级交换中心组成。 第二章线路查勘与测量 1、查勘有哪些任务？ 摸清线路的起点、必往地点、路层、等级、分线杆地点等。 落实杆面形式、光（缆）程式、端别、发展远景。收集对选择路由、特殊装置地点的要求与意见。 严格按通信行业的《规程》、《规范》、《规法》、《法令》的要求选择好线路路由。 更新改造部分： 对跨越公路、铁路、河流、障碍物的杆号作原杆高、程式的详细记录，提岀应更换的杆高、程式、附属材料及根据地形制定施工方案的建议。 2、写岀测量组的组织分工？ 答：测量人员的分工极其操作要点有： ⑴插大旗（标旗）； ⑵标引； ⑶侧拉线； ⑷钉标桩； ⑸传递标杆； ⑹测量登记； 3、角深的定义是什么？怎样测量？ 答：如下图a所示，自角杆点A沿两侧线路各量AB, AC各位50米，取BC中点D,则AD即为角深长度。 如上图b所示第一法：将5米长皮尺中2.5米处置于角杆A点上，再将皮尺两端点沿两侧线路方向用标杆固定于F、Q两点，然后将皮尺拉直置于内角得E点，量深AE的距离乘以10即得角深。 角深的另一个测量方法是双方拉线法。
第四章信号分离电路 4-1简述滤波器功能，按照功能要求，滤波器可分为几种类型？ 滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，即对不同频率信号的幅值有不同的增益，并对其相位有不同的移相作用。按照其功能要求，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻与全通五种类型。 4-2按照电路结构，常用的二阶有源滤波电路有几种类型？特点是什么？ 常用的二阶有源滤波电路有三种：压控电压源型滤波电路、无限增益多路反馈型滤波电路和双二阶环型滤波电路。 压控电压源型滤波电路使用元件数目较少，对有源器件特性理想程度要求较低，结构简单，调整方便，对于一般应用场合性能比较优良，应用十分普遍。但压控电压源电路利用正反馈补偿RC网络中能量损耗，反馈过强将降低电路稳定性，因为在这类电路中，Q值表达式均包含-Kf项，表明Kf过大，可能会使Q 值变负，导致电路自激振荡。此外这种电路Q值灵敏度较高，且均与Q成正比，如果电路Q值较高，外界条件变化将会使电路性能发生较大变化，如果电路在临界稳定条件下工作，也会导致自激振荡。 无限增益多路反馈型滤波电路与压控电压源滤波电路使用元件数目相近，由于没有正反馈，稳定性很高。其不足之处是对有源器件特性要求较高，而且调整不如压控电压源滤波电路方便。对于低通与高通滤波电路，二者Q值灵敏度相近，但对于图4-17c所示的带通滤波电路，其Q值相对R，C变化的灵敏度不超过1，因而可实现更高的品质因数。 双二阶环型滤波电路灵敏度很低，可以利用不同端输出，或改变元件参数，获得各种不同性质的滤波电路。与此同时调整方便，各个特征参数可以独立调整。适合于构成集成电路。但利用分立器件组成双二阶环电路，用元件数目比较多，电路结构比较复杂，成本高。 4-3测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式有几种类型？简述这些逼近方式的特点。 测控系统中常用的滤波器特性逼近的方式可分为巴特沃斯逼近、切比雪夫逼近与贝赛尔逼近三种类型。 巴特沃斯逼近的基本原则是在保持幅频特性单调变化的前提下，通带内最为平坦。其特点是具有较为理想的幅频特性，同时相频特性也具有一定的线性度。 切比雪夫逼近的基本原则是允许通带内有一定的波动量ΔKp，故在电路阶数一定的条件下，可使其幅频特性更接近矩形，具有最佳的幅频特性。但是这种逼近方式相位失真较严重，对元件准确度要求也更高。 贝赛尔逼近的基本原则是使相频特性线性度最高，群时延函数τ(ω)最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小，具有最佳的相频特性。但是这种
第七章习题参考答案 7－1采用图P7-1(a)、(b)所示调制信号进行角度调制时，试分别画出调频波和调相波的瞬时频率与瞬时相位变化波形图及已调波的波形图。 图P7-1 解：(a)
(b) 图P7-1J
7－2有一调角波数学表示式)10cos 03.010sin(12=48t t －v V ，试问这是调频波求 中心角频率，调制角频率以及最大角频偏？[参考答案: rad/s 300=Δm ω] 解：一个角度调制波既可以是调频波又可以是调相波，关键是看已调波中瞬时相位)(Δt φ的表达式与调制信号的关系，与调制信号成正比为调相波，与调制信号的积分成正比为调频波。 由调角波的表达式)10cos 03.010sin(12=48t t －v 得知t t φ410cos 03.0=)(Δ－， 若调制信号t ωV sin =m Ωv ，则)10cos 03.010sin(12=48t t －v 为调频波。 中心频率为rad/s 108C =ω，调制角频率为rad/s 10=4Ω，最大角频偏 300rad/s =rad/s 10×0.03==Δ4f m ΩM ω 7－3 一个调频波的载波频率是10MHz ~7，频偏为00kHz 2，调制频率为0kHz 1，求调制指数。若调制频率降为0Hz 2，求调制指数。[参考答案：20=f1M ， 4f210=M ] 解：由于调制频率为0kHz 1，属于单音调制。 ΩV k M m Ωf f = ，又3m Ωf m 10×200×π2==ΔV k ω， 所以 20=10 ×10×π210×200×π2=33 f1M 当调制频率为20Hz 时，43 3 f2 10=20 ×π210×200×π2=M 7－4 一个调相波的载波频率是10MHz ~7，调制指数是20。调制频率同上题,求角频偏。[参考答案：rad/s 10×26.1=Δ6m1ω，rad/s 10×5.2=Δ3m2ω] 解：同样属于单音调制。20==m Ωp p V k M p m Ωp m Ωp p π2=π2==ΔFM V k F V Ωk ω 所以当调制信号的频率为10kHz 时， rad/s 10×26.1=20rad/s ×10×10×π2=Δ63m1ω
第一章绪论 1-1为什么说在现代生产中提高产品质量与生产效率都离不开测量与控制技术？ 为了获得高质量的产品，必须要求机器按照给定的规程运行。例如，为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。 为了保证产品质量，除了对生产过程的检测与控制外，还必须对产品进行检测。这一方面是为了把好产品质量关，另一方面也是为了检测机器与生产过程的模型是否准确，是否在按正确的模型对机器与生产过程进行控制，进一步完善对生产过程的控制。 生产效率一方面与机器的运行速度有关，另一方面取决于机器或生产系统的自动化程度。为了使机器能在高速下可靠运行，必须要求机器本身的质量高，其控制系统性能优异。要做到这两点，还是离不开测量与控制。 产品的质量离不开测量与控制，生产自动化同样一点也离不开测量与控制。特别是当今时代的自动化已不是本世纪初主要靠凸轮、机械机构实现的刚性自动化，而是以电子、计算机技术为核心的柔性自动化、自适应控制与智能化。越是柔性的系统就越需要检测。没有检测，机器和生产系统就不可能按正确的规程自动运行。自适应控制就是要使机器和系统能自动地去适应变化了的内外部环境与条件，按最佳的方案运行，这里首先需要的是对外部环境条件的检测，检测是控制的基础。智能化是能在复杂的、变化的环境条件下自行决策的自动化，决策的基础是对内部因素和外部环境条件的掌握，它同样离不开检测。 1-2试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案，而这依赖于光刻的精确重复定位，依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行，都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器，对点火时间、燃油喷射、空
2015通信工程专业电路原理复习提纲 一、选择题 1、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流值（ A ）。 A、由它本身决定 B 、由它本身和外电路共同决定 C、由外电路决定 2、已知电路复阻抗Z=（3+j4）Q，则该电路一定呈（A ） A、感性B 、容性C 、阻性 3、当电阻R上的u、i参考方向为关联时，欧姆定律的表达式应为（A） A u Ri B 、u Ri C 、u R i 4、把有功功率与视在功率的比值叫做（C ）。 A、视在功率 B、无功功率 C、功率因数 5、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中（ C ） A、仅有稳态分量 B、仅有暂态分量 C、既有稳态分量，又有暂态分量 6当电阻R上的u、i参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（ B ） A、u Ri B 、u Ri C 、u R i 7、相量是一个用来表示正弦量的复常数，包含了正弦量的（A ）两个要素。 A、频率和初相角 B周期和频率 C 、有效值（最大值）和初相角 8、叠加定理不适用于（C ） A、交流电路B 、直流电路 C 、非线性电路 9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，（A）并联使用。 A、可以B 、不可以 C 、任意 10、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是（ C ） A、支路电流法 B、回路电流法 C、结点电压法 11、通过互感线圈的电流若同时流入同名端，贝U它们产生的感应电压。（B ） A、彼此减弱 B、彼此增强 C 、任意 12、RLC并联电路在f o时发生谐振，当频率增加到2f o时，电路性质呈（B ）（频率增大后感抗增大阻碍增强所以呈感性） A、电阻性 B 、电感性 C 、电容性
习题解答 《通信原理教程》樊昌信 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这4个符号等概率出现； （2） 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解： 每秒可传输的二进制位为： () 20010513=?÷- 每个符号需要2位二进制，故每秒可传输的符号数为： 1002200=÷ （1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2= 故平均信息速率为： s b R b /2002100=?= （2）每个符号包含的平均信息量为： bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=?= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解：码元速率为： () baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为： s kb R R B b /16280004log 2=?== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X （t ）可以表示成： ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解：它的能量无限，功率有界，所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπθπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ? +++=? ?d t d t t 由维纳－辛钦关系有：
第三章 信号调制解调电路 3-1 什么是信号调制？在测控系统中为什么要采用信号调制？什么是解调？在测控系统中常用的调制方法有哪几种？ 在精密测量中，进入测量电路的除了传感器输出的测量信号外，还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱，将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测量电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声，往往给测量信号赋以一定特征，这就是调制的主要功用。调制就是用一个信号（称为调制信号）去控制另一作为载体的信号（称为载波信号），让后者的某一特征参数按前者变化。在将测量信号调制，并将它和噪声分离，放大等处理后，还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号，这一过程称为解调。 在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数，可以对这三个参数进行调制，分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制，最常用的是对脉冲的宽度进行调制，称为脉冲调宽。 3-2 什么是调制信号？什么是载波信号？什么是已调信号？ 调制是给测量信号赋以一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。在测控系统中需传输的是测量信号，通常就用测量信号作调制信号。经过调制的载波信号叫已调信号。 3-3 什么是调幅？请写出调幅信号的数学表达式，并画出它的波形。 调幅就是用调制信号x 去控制高频载波信号的幅值。常用的是线性调幅，即让调幅信号的幅值按调制信号x 线性函数变化。调幅信号s u 的一般表达式可写为： t mx U u c m s cos )(ω+= 式中 c ω──载波信号的角频率； m U ──调幅信号中载波信号的幅度； m ──调制度。 图X3-1绘出了这种调幅信号的波形。
通信电路原理第一章习题答案 l-12 已知调制信号的频率范围为40Hz～4.5kHz。用这个信号去调制载频为640kHz的高频信号，求调幅后，电台所占的频带宽度是多少？ 解： 调制信号频谱：640kHz载频频谱： ∵F max = 4.5kHz ∴调幅后: B AM = B DSB =2×4.5 = 9 kHz B SSB = 4.5 kHz AM：DSB： SSB： 注意：载频和F min(40Hz)与带宽无关。 1-13 设短波波段的波长是16.7～136.5m，各调制信号的最高频率为4.5kHz，问在此波段内最多能设置多少个调幅电台？ 解： f max=C/λmin=(3×108)m/16.7m = 17964 kHz f min=C/λmax=(3×108)m/136.5m = 2197.8 kHz 信道频率范围：f max ? f min≈15766 kHz ∵F max = 4.5kHz，B 双边带= 2×4.5 = 9 kHz，B 单边带 = 4.5 kHz ∴双边带调幅电台设置数： 理论值（最多）：15766 / 9 ≈ 1751 个 实际（设各电台间隔10kHz）：15766 / (9+10 ) ≈ 829 个 单边带调幅电台设置数： 理论值（最多）：15766 / 4.5 ≈ 3503个 实际（设各电台间隔10kHz）：15766 / (4.5+10 ) ≈ 1087 个
1-14 某电视台的图像载频的频率是57.75MHz，它的波长是多少？如果用最高频率为6MHz的视频信号去作双边带调幅。问这个电视频道所占的频率带宽是多少MHz？ 解： λ = C/f o =(3×108)/ (57.75×106) ≈ 5.1948 m B= 2×6 = 12MHz 注意：载频与带宽无关 1-17 一个单频率调幅信号，设调幅系数m A=0.3和l时，边频功率和载频功率之比为多少？能量利用率η为多少？ 解： 由单频F调制幅度频谱： 令：单位电阻上的功率 m A= 1时： m A=0.3时： m A=0.5时：
第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。1-5按调制方式，通信系统分类？ 根据传输中的信道是否经过调制，可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？ 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号，相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 频分复用，时分复用，码分复用。 1-8单工，半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式，通信双方只有一个进行发送，另一个只能接受，如广播，遥测，无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息，但是不能同时进行收发的工作方式，如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式，如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么？ 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输，其优势是传输速度快，无需附加设备就能实现收发双方字符同步，缺点是成本高，常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一
习题参考答案 （时间仓促，难免有误，请指正，谢谢！） 1-3试从你熟悉的几个例子说明测量与控制技术在生产、生活与各种工作中的广泛应用。 为了加工出所需尺寸、形状的高精度零件，机床的刀架与主轴必须精确地按所要求的轨迹作相对运动。为了炼出所需规格的钢材，除了严格按配方配料外，还必须严格控制炉温、送风、冶炼时间等运行规程。为了做到这些，必须对机器的运行状态进行精确检测，当发现它偏离规定要求，或有偏离规定要求的倾向时，控制它，使它按规定的要求运行。 计算机的发展首先取决于大规模集成电路制作的进步。在一块芯片上能集成多少个元件取决于光刻工艺能制作出多精细的图案，而这依赖于光刻的精确重复定位，依赖于定位系统的精密测量与控制。航天发射与飞行，都需要靠精密测量与控制保证它们轨道的准确性。 一部现代的汽车往往装有几十个不同传感器，对点火时间、燃油喷射、空气燃料比、防滑、防碰撞等进行控制。微波炉、照相机、复印机等中也都装有不同数量的传感器，通过测量与控制使其能圆满地完成规定的功能。 1-4测控电路在整个测控系统中起着什么样的作用？ 传感器的输出信号一般很微弱，还可能伴随着各种噪声，需要用测控电路将它放大，剔除噪声、选取有用信号，按照测量与控制功能的要求，进行所需演算、处理与变换，输出能控制执行机构动作的信号。在整个测控系统中，电路是最灵活的部分，它具有便于放大、便于转换、便于传输、便于适应各种使用要求的特点。测控电路在整个测控系统中起着十分关键的作用，测控系统、乃至整个机器和生产系统的性能在很大程度是取决于测控电路。 1-5影响测控电路精度的主要因素有哪些，而其中哪几个因素又是最基本的，需要特别注意？ 影响测控电路精度的主要因素有： （1）噪声与干扰； （2）失调与漂移，主要是温漂； （3）线性度与保真度； （4）输入与输出阻抗的影响。 其中噪声与干扰，失调与漂移（含温漂）是最主要的，需要特别注意。 1-7为什么说测控电路是测控系统中最灵活的环节，它体现在哪些方面？ 为了适应在各种情况下测量与控制的需要，要求测控系统具有选取所需的信号、灵活地进行各种变换和对信号进行各种处理与运算的能力，这些工作通常由测控电路完成。它包括： （1）模数转换与数模转换； （2）直流与交流、电压与电流信号之间的转换。幅值、相位、频率与脉宽信号等之间的转换； （3）量程的变换； （4）选取所需的信号的能力，信号与噪声的分离，不同频率信号的分离等； （5）对信号进行处理与运算，如求平均值、差值、峰值、绝对值，求导数、积分等、
第1章引言 1.1 学习指导 1.1.1 要点 本章的要点有通信系统的数学模型，通信系统的分类及通信方式，信息及其度量，通信系统的主要性能指标。 1.通信系统的数学模型 通信系统是指传递消息所需的一切技术设备（含信道）的总和。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 （1）一般模型 以图1-1所示的功能框图来表示。 信源输入变换器发送设备信道接收设备 信宿输 出变换器 噪声源 图1-1通信系统的一般模型 信息源。信源所产生的信息可以是声音、图像或文本。信息源一般包含变换器，将信源的输出变换成电信号。例如，用作变换器的话筒，可以将语音信号变换成电信号，而摄像机则将图像信号变换成电信号。这些设备输出的信号一般称为基带信号。在接收端，使用类似的变换器就可以将接收到的电信号变换成适合用户的形式，如声音信号、图像等。 发送设备。发送设备将原始基带电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式。例如在无线电和电视广播中，通信部门规定了各发射台的频率范围，因此，发射机必须将待发送的信息信号转换到适合的频率范围来发送，以便与分配给此发射机的频率相匹配。这样，由多个无线电台发送的信号就不会彼此干扰。又如果信道是光纤组成的，那么发送设备就要将处理好的基带信号转换光波信号再发送。因此发送设备涵盖的内容很多，可能包含变换、放大、滤波、编码调制等过程。对于多路传输系统，发送设备中还包括多路复用器。 信道。信道用于将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。信道可以分为两大类：无线信道和有线信道。在无线信道中，信道可以是大气、自由空间和海水。有线信道有双绞电话线、同轴电缆及光纤等。信道对不同种类的信号有不同的传输特性，但都会对在信道中传输的信号产生衰减，信道中的噪声和由不理想接收机引入的噪声会引起接收信号的失真 接收设备。接收设备的功能是恢复接收信号中所包含的消息信号。使用和发送端相
习题1： 1.1本课程使用的射频概念所指的频率范围是多少？ 解： 本课程采用的射频范围是30MHz~4GHz 1.2列举一些工作在射频范围内的电子系统，根据表1-1判断其工作波段，并估算相应射频信号的波长。 解： 广播工作在甚高频（VHF ）其波长在10~1m 等 1.3从成都到上海的距离约为1700km 。如果要把50Hz 的交流电从成都输送到上海，请问两地交流电的相位差是多少？ 解： 84403100.65017000.283330.62102v km f k k λθπ?===?10==?10?== 1.4射频通信系统的主要优势是什么？ 解： 1.射频的频率更高，可以利用更宽的频带和更高的信息容量 2.射频电路中电容和电感的尺寸缩小，通信设备的体积进一步减小 3.射频通信可以提供更多的可用频谱，解决频率资源紧张的问题 4.通信信道的间隙增大，减小信道的相互干扰 等等 1.5 GSM 和CDMA 都是移动通信的标准，请写出GSM 和CDMA 的英文全称和中文含意。（提示：可以在互联网上搜索。） 解： GSM 是Global System for Mobile Communications 的缩写，意为全球移动通信系统。 CDMA 英文全称是Code Division Multiple Address,意为码分多址。 1.6有一个C=10pF 的电容器，引脚的分布电感为L=2nH 。请问当频率f 为多少时，电容器开始呈现感抗。 解： 11 1.1252wL f GHz wC π=?==
既当f=1.125GHz 时，电容器为0阻抗，f 继续增大时，电容器呈现感抗。 1.7 一个L=10nF 的电容器，引脚的分布电容为C=1pF 。请问当频率f 为多少时，电感器开始呈现容抗。 解： 思路同上，当频率f 小于1.59 GHz 时，电感器呈现感抗。 1.8 1）试证明（1.2）式。2）如果导体横截面为矩形，边长分别为a 和b ，请给出射频电阻R RF 与直流电阻R DC 的关系。 解： R l s =ρσ l ρ, ,s 对于同一个导体是一个常量 当直流时，横截面积2DC S a π= 当交流时，横截面积2AC S a π=? 得：222DC AC R a a R a ππ==?? 2）直流时，横截面积DC S ab = 当交流时，横截面积()()AC S ab a b =--?-? 得：[()()]DC AC R ab R ab a b =--?-? 1.9已知铜的电导率为66.4510/Cu S m σ=?，铝的电导率为64.0010/Al S m σ=?，金的电导率 为64.8510/Au S m σ=?。试分别计算在100MHz 和1GHz 的频率下，三种材料的趋肤深度。 解： 趋肤深度?定义为： ?=在100MHz 时： Cu 为2 mm Al 为 2.539mm Au 为 2.306mm 在1GHz 时： Cu 为0.633 mm Al 为 0.803mm Au 为 0.729mm 1.10某个元件的引脚直径为d=0.5mm ，长度为l =25mm ，材料为铜。请计算其直流电阻R DC 和在1000MHz 频率下的射频电阻R RF 。 解：
第六章信号转换电路 6-1 常用的信号转换电路有哪些种类？试举例说明其功能。 常用的信号转换电路有采样/保持（S/H）电路、电压比较电路、V/f（电压/频率）转换器、f/V（频率/电压）转换器、V/I（电压/电流）转换器、I/V（电流/电压）转换器、A/D（模/数）转换器、D/A（数/模）转换器等。 采样/保持（S/H）电路具有采集某一瞬间的模拟输入信号，根据需要保持并输出采集的电压数值的功能。这种电路多用于快速数据采集系统以及一切需要对输入信号瞬时采样和存储的场合，如自动补偿直流放大器的失调和漂移、模拟信号的延迟、瞬态变量的测量及模数转换等。 模拟电压比较电路是用来鉴别和比较两个模拟输入电压大小的电路。比较器的输出反映两个输入量之间相对大小的关系。比较器的输入量是模拟量，输出量是数字量，所以它兼有模拟电路和数字电路的某些属性，是模拟电路和数字电路之间联系的桥梁，是重要的接口电路。可用作鉴零器、整形电路，其中窗口比较电路的用途很广，如在产品的自动分选、质量鉴别等场合均用到它。 V/f（电压/频率）转换器能把输入信号电压转换成相应的频率信号，广泛地应用于调频、调相、模/数转换器、数字电压表、数据测量仪器及远距离遥测遥控设备中。f/V（电压/频率）转换器把频率变化信号线性地转换成电压变化信号。广泛地应用于调频、调相信号的解调等。 V/I（电压/电流）转换器的作用是将电压转换为电流信号。例如，在远距离监控系统中，必须把监控电压信号转换成电流信号进行传输，以减少传输导线阻抗对信号的影响。I/V（电流/电压）转换器进行电流、电压信号间的转换。例如，对电流进行数字测量时，首先需将电流转换成电压，然后再由数字电压表进行测量。在用光电池、光电阻作检测元件时，由于它们的输出电阻很高，因此可把他们看作电流源，通常情况下其电流的数值极小，所以是一种微电流的测量。随着激光、光纤技术在精密测量仪器中的普及应用，微电流放大器越来越占有重要的位置。 在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，为此要使用模/数转换器（简称A/D转换器或ADC）。相反，经计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构如执行电动机等，因此还需要数/模转换器（简称D/A转换器或DAC）将数字量转换成相应的模拟信号。 6-2 试述在S/H电路中对模拟开关、存储电容及运算放大器这三种主要元器件的选择有什么要求。 选择要求如下： 模拟开关：要求模拟开关的导通电阻小，漏电流小，极间电容小和切换速度快。 存储电容：要选用介质吸附效应小的和泄漏电阻大的电容。