通信电子线路课后答案 第七章
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通信原理(陈启兴版)第7章课后习题答案第7章模拟信号的数字传输7.1 学习指导 7.1.1 要点本章的要点主要有抽样定理;⾃然抽样和平顶抽样;均匀量化和⾮均匀量化;PCM 原理,A 律13折线编码,译码;ΔM 原理,不过载条件;PCM ,ΔM 系统的抗噪声性能;PCM 与ΔM 的⽐较;时分复⽤和多路数字电话系统原理;1. 概述为了使模拟信号实现数字化传输,⾸先要通过信源编码使模拟信号转换为数字信号,或称为―模/数转换‖即A/D 转换。
模/数转换的⽅法采⽤得最早⽽且应⽤较⼴泛的是脉冲编码调制(PCM),PCM 通信系统原理图如图7-1所⽰。
图7-1 PCM 通信系统原理图抽样量化器编码器模拟信号PCM 信号译码器低通滤波器模拟信号数字通信系统PCM 信号由图7-1可见,PCM 系统由以下三部分组成。
(1) 模/数转换(A/D 转换)模/数转换包括三个步骤:抽样(Sampling)、量化(Quantization)和编码(Coding)。
a. 抽样是把在时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的抽样信号,抽样信号在时间上是离散的,但是其取值仍然是连续的,所以是离散模拟信号。
b. 量化。
量化是把幅度上连续的抽样信号转换成幅度离散的量化信号,故量化信号已经是数字信号了,它可以看成是多进制的数字脉冲信号。
c. 是编码。
编码是把时间离散且幅度离散的量化信号⽤⼀个⼆进制码组表⽰。
(2) 数字⽅式传输——基带传输或带通传输;(3) 数/模转换(D/A )——将数字信号还原为模拟信号。
包含了译码器和低通滤波器两部分。
2.抽样定理为模拟信号的数字化和时分多路复⽤(TDM )奠定了理论基础。
根据抽样的脉冲序列是冲激序列还是⾮冲激序列,抽样可以分为理想抽样和实际抽样。
抽样是按照⼀定的抽样速率,把时间上连续的模拟信号变成⼀系列时间上离散的抽样值的过程。
能否由此样值序列重建源信号,取决于抽样速率⼤⼩,⽽描述这⼀抽样速率条件的定理就是著名的抽样定理。
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))0II I - 1图P7-1J7 — 2有一调角波数学表示式v = 12sin( 108t-0.03cos10°t)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:As m = 300rad/s]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厶惟)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v = 12sin(108t — 0.03cos104t)得知△惟)=—0.03cos104t,若调制信号v Q = V m sin st,则v = 12sin(10*t— 0.03cos10°t)为调频波。
中心频率为C 108 rad/s,调制角频率为Q = 104 rad/s,最大角频偏4△ s m = M f Q = 0.03 X10 rad/s = 300rad/s 7求调制指数。
若调制频率降为20Hz,求调制指数。
[参考答案:M fi =20 ,M f2 = 104]解: 由于调制频率为10kHz,属于单音调制。
k f V Qm . 3M f = _ ,又△ s m = k f V Qm = 2 n X200 X10 ,32 nX200 X10 所以M竹=3 = 202 nX10 X102 nX200 X1034当调制频率为20Hz时,M f2 - 3 =1042 nX207 — 4 一个调相波的载波频率是7~10MHz,调制指数是20。
调制频率同上题, 求角频偏。
[参考答案:As mi = 1.26 X106rad/s , △如?= 2.5 X103rad/s]解:同样属于单音调制。
M p二k p V Q m = 20△s p = k p Q V Qm = 2 7lFk p V Qm = 2 7T FM p所以当调制信号的频率为10kHz时,△s m1 = 2 nX10 X10 X20rad/s = 1.26 X10 rad/s当调制信号的频率为20kHz时,△s m2 = 2 nX20 X203 X20rad/s = 2.51 X103rad/s7 — 5 某调角波v = 4sin(2 nX107t + 2(cos2 nX103t)V(1)试求在t = 0,t = 0.25ms时刻的瞬时频率。
《通信原理》习题参考答案第七章7-7. 设输入抽样器的信号为门函数)(t G τ,宽度ms 20=τ,若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量,试求最小抽样速率。
解:ff f Sa f G t G πτπτπτττsin )()()(==⇔ 在第十个零点处有:10=τf 即最高频率为:Hz f m 500102010103=⨯==-τ根据抽样定理可知:最小抽样频率要大于m f 2,即最小抽样频率为1000KHz7-8. 设信号t A t m ωcos 9)(+=,其中A ≤10V 。
若m(t)被均匀量化为40个电平,试确定所需的二进制码组的位数N 和量化间隔υ∆。
解: 402≥N ,所以N =6时满足条件信号m(t)的最大电压为V max =19V ,最小电压为V min =-1V即信号m(t)的电压差ΔV =20V∴V V 5.0402040==∆=∆υ7-10. 采用13折线A 律编码电路,设最小量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+653单位: (1) 试求此时编码器输出码组,并计算量化误差; (2) 写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
(采用自然二进制码。
) 解:(1)极性码为正,即C 7=1即段落码C 6C 5C 4=110抽样脉冲值在段内的位置为:653-512=123个量化单位 由于段内采用均匀量化,第7段内量化间隔为:32251210244=- 而32×3≤123≤32×4,所以可以确定抽样脉冲值在段内的位置在第3段,即C 3C 2C 1C 0=0011所以编码器输出码组为:C 7C 6C 5C 4C 3C 2C 1C 0=11100011 量化误差:11)232332512(635=+⨯+- (2)635对应的量化值为:624232332512=+⨯+ 对应的11位自然二进制码元为:010********7-11. 采用13折线A 律编码电路,设接收端收到的码组为“01010011”、最小量化间隔为1个量化单位,并已知段内码改用折叠二进制码:(1)试问译码器输出为多少量化单位;(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位自然二进码。
第七章 思考题与习题7.1 什么是角度调制?解:用调制信号控制高频载波的频率(相位),使其随调制信号的变化规律线性变化的过程即为角度调制。
7.2 调频波和调相波有哪些共同点和不同点,它们有何联系?解:调频波和调相波的共同点调频波瞬时频率和调相波瞬时相位都随调制信号线性变化,体现在m f MF ∆=;调频波和调相波的不同点在:调频波m f m f k V Ω∆=与调制信号频率F 无关,但f m f k V M Ω=Ω与调制信号频率F 成反比;调相波p p m M k V Ω=与调制信号频率F 无关,但m f m f k V Ω∆=Ω与调制信号频率F 成正比;它们的联系在于()()d t t dtϕω=,从而具有m f MF ∆=关系成立。
7.3 调角波和调幅波的主要区别是什么?解:调角波是载波信号的频率(相位)随调制信号的变化规律线性变化,振幅不变,为等福波;调幅波是载波信号的振幅随调制信号的变化规律线性变化,频率不变,即高频信号的变化规律恒定。
7.4 调频波的频谱宽度在理论上是无限宽,在传送和放大调频波时,工程上如何确定设备的频谱宽度? 解:工程上确定设备的频谱宽度是依据2m BW f =∆确定7.5为什么调幅波调制度 M a 不能大于1,而调角波调制度可以大于1?解:调幅波调制度 M a 不能大于,大于1将产生过调制失真,包络不再反映调制信号的变化规律;调角波调制度可以大于1,因为f fcmmV M k V Ω=。
7.6 有一余弦电压信号00()cos[]m t V t υωθ=+。
其中0ω和0θ均为常数,求其瞬时角频率和瞬时相位解: 瞬时相位 00()t t θωθ=+ 瞬时角频率0()()/t d t dt ωθω==7.7 有一已调波电压1()cos()m c t V A t t υωω=+,试求它的()t ϕ∆、()t ω∆的表达式。
如果它是调频波或调相波,它们相应的调制电压各为什么?解:()t ϕ∆=21A t ω,()()12d t t A t dtϕωω∆∆==若为调频波,则由于瞬时频率()t ω∆变化与调制信号成正比,即()t ω∆=()f k u t Ω=12A t ω,所以调制电压()u t Ω=1fk 12A t ω 若为调相波,则由于瞬时相位变化()t ϕ∆与调制信号成正比,即 ()t ϕ∆=p k u Ω(t )所以调制电压()u t Ω=1pk 21A t ω 由此题可见,一个角度调制波可以是调频波也可以是调相波,关键是看已调波中瞬时相位的表达式与调制信号:与调制信号成正比为调相波,与调制信号的积分成正比(即瞬时频率变化与调制信号成正比)为调频波。
通信电子线路(哈尔滨工程大学)知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.广义通信系统是由信源、输入变换器、发送设备、、接收设备、输出变换器、信宿七个基本部分组成。
参考答案:传输通道2.输入变换器送给发送设备的电信号应反映原输入的全部信息,通常称此信号为已调信号。
参考答案:错3.模拟通信系统的调制方式主要包括()。
参考答案:调幅 ;调相4.卫星通信属于下列()传播方式的特例。
参考答案:直线5.对于多路通信,已调波可以采用等方式实现。
参考答案:频分复用;时分复用;码分复用6.对于一个最简单调幅接收机来说,它由接收天线、选频回路、()、耳机四部分组成。
参考答案:检波器7.直接放大式接收机与最简单接收机相比,下列说法不正确的是。
参考答案:直接放大式接收机适用于可变频率的接收8.调频电台信号的传播方式为()传播。
参考答案:反射和折射9.中波和短波信号可以以地波和天波两种方式传播,短波以地波为主,中波以天波为主。
参考答案:错10.超外差接收机结构上的特点是具有()电路。
参考答案:混频第二章测试1.对于一般的小信号调谐放大器,其稳定系数S()就认为是稳定的。
参考答案:≥52.并联谐振回路是小信号放大器的主要组成部分,其作用不包括()。
参考答案:产生新的频率成分3.单向化的目的是提高放大器的稳定性,常用的方法有()。
参考答案:失配法;中和法4.小信号谐振放大器工作不稳定的主要原因是yfe≠0。
参考答案:错5.串联和并联谐振回路在等效转换过程中,品质因数保持不变。
参考答案:对6.由晶体管y参数等效电路和混合π参数等效电路之间的对应关系可知,反向传输导纳yre主要由cb’c提供。
参考答案:对7.对于多级单调谐谐振放大器的通频带来说,级数越多,总通频带越大。
参考答案:错8.对于多级单调谐谐振放大器的矩形系数来说,级数越多,矩形系数越小。
参考答案:对9.对于放大器来说,总是希望放大器本身产生的噪声越小越好,即要求噪声系数接近于0。
习题7-1.已知单边带信号为 ()()cos ()sin c cs t m t t m t t ωω=+,试证明不能用平方变换法提取载波同步信号。
解: ()()cos ()sin c c s t m t t m t t ωω=+()cos[()]cr t t t ωϕ=+ 其中,()r t =()()arctan()m t t m t ϕ=2222()()()cos [()]1(){1cos 2[()]}2c c e t s t r t t t r t t t ωϕωϕ==+=++窄带滤波后得:()cos 2[()]c e t t t ωϕ=+因为()t ϕ与 ()()m t m t 、有关,因此载波相位不确定,所以不能用平方变换法提取载波。
7-2.已知单边带信号的表示式为 ()()cos ()sin SSB c cs t m t t m t t =+ωω,若采用与抑制载波双边带信号导频插入完全相同的方法,试证明接收端可以正确解调;若发送端插入的导频是调制载波,试证明解调输出中也含有直流分量。
解:(1)在发送端:图7-2-9(a )中的DSB 信号换成SSB 信号,有()()() ()cos cos sin cos SSB c c c cs t s t a tm t t m t t a t =-ω=ω+ω-ω在接收端:如图7-2-9(a )()()() ()() ()() ()() ()22sin cos sin cos sin 111sin 21cos 2sin 22221111sin 2cos 2sin 22222c c c c cc cc c cc v t as t t m t t m t t a t a t am t t a m t t a ta m t am t t a m t t a t⎡⎤=ω=ω+ω-ωω⎣⎦=ω+-ω-ω=+ω-ω-ω经过低通滤波器后输出为()2a m t , 再经900 移相后即可得到正确的解调信号m ( t )。
关于《通信电子线路》课程的习题安排:第一章习题参考答案:1-11-3解:1-5解:第二章习题解答:2-3解:2-4由一并联回路,其通频带B过窄,在L、C不变的条件下,怎样能使B增宽?答:减小Q值或减小并联电阻2-5信号源及负载对谐振回路有何影响,应该如何减弱这种影响?答:1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响:通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q (空载Q 值)如式通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式为空载时的品质因数为有载时的品质因数Q Q QQ LL <可见 结论:串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源)和负载电阻RL 也不大的情况。
2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响2-8回路的插入损耗是怎样引起的,应该如何减小这一损耗?答:由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。
回路本身引起的损耗称为插入损耗,用K l 表示 无损耗时的功率,若R p = ∞, g p = 0则为无损耗。
有损耗时的功率 插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小,其中由于回路本身的Lg Q 0p 01ω=,而Lg g g Q 0L p s L )(1ω++=。
2-11oo Q R L Q ==ωLS L R R R LQ ++=0ωL ps p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++===故ωω同相变化。
与L S L R R Q 、 性。
较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大,负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L 2L s sL 201g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L 2p L ss L 211g g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=='20L 1111⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='=Q Q P P K l2-12解:2-135.5Mhz 时,电路的失调为:66.655.0*23.33f f 2Q p 0==∆=ξ 2-14解:又解:接入系数p=c1/(c1+c2)=0.5,折合后c0’=p2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p2=20kΩ,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz,谐振阻抗Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’),其中Rp0为空载时回路谐振阻抗,Rp0=Q0*2π*fp*L=22.72KΩ,因此,回路的总的谐振阻抗为:Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’)=5.15 KΩ,有载QL=Rp/(2π*fp*L)=22.67,通频带B=fp/QL=1.994Mhz2-17;第三章习题参考答案:3-3晶体管的跨导gm是什么含义,它与什么参量有关?答:3-4为什么在高频小信号放大器中,要考虑阻抗匹配问题?答:3-7放大器不稳定的原因是什么?通常有几种方法克服?答:不稳定原因:克服方法:3-9解:3-10解:第四章习题参考答案:4-1答:4-3答:4-5解:4-64-14 一调谐功率放大器工作于临界状态,已知V CC =24V ,临界线的斜率为0.6A/V ,管子导通角为90︒,输出功率P o =2W ,试计算P =、P c 、ηc 、R p 的大小。
《通信电子线路》课程的部分习题答案第一章习题参考答案:1-1:1-3:解:1-5:解:第二章习题解答: 2-3,解:2-4,由一并联回路,其通频带B 过窄,在L 、C 不变的条件下,怎样能使B 增宽? 答:减小Q 值或减小并联电阻2-5,信号源及负载对谐振回路有何影响,应该如何减弱这种影响? 答:1、信号源内阻及负载对串联谐振回路的影响:通常把没有接入信号源内阻和负载电阻时回路本身的Q 值叫做无载Q (空载Q 值)如式通常把接有信号源内阻和负载电阻时回路的Q 值叫做有载QL,如式为空载时的品质因数为有载时的品质因数 Q Q QQ LL <可见oo Q RL Q ==ωLS L R R R LQ ++=0ω结论:串联谐振回路通常适用于信号源内阻Rs 很小 (恒压源)和负载电阻RL 也不大的情况。
2、信号源内阻和负载电阻对并联谐振回路的影响2-8,回路的插入损耗是怎样引起的,应该如何减小这一损耗?答:由于回路有谐振电阻R p 存在,它会消耗功率因此信号源送来的功率不能全部送给负载R L ,有一部分功率被回路电导g p 所消耗了。
回路本身引起的损耗称为插入损耗,用K l 表示 无损耗时的功率,若R p = ∞, g p = 0则为无损耗。
有损耗时的功率插入损耗 通常在电路中我们希望Q 0大即损耗小,其中由于回路本身的Lg Q 0p 01ω=,而Lg g g Q 0L p s L )(1ω++=。
2-11,L ps p p p p p p p 11R R R R Q Q G C LG Q L ++===故ωω同相变化。
与L S L R R Q 、 性。
较高而获得较好的选择以使也较大的情况,很大,负载电阻内阻并联谐振适用于信号源L L S Q R R ∴11P P K l '=率回路有损耗时的输出功率回路无损耗时的输出功L2L s s L 201g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==L 2p L ss L 211g g g g I g V P ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=='20L 1111⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-='=Q Q P P K l2-12,解:2-13,5.5Mhz 时,电路的失调为:66.655.0*23.33f f 2Q p 0==∆=ξ 2-14,解:又解:接入系数p=c1/(c1+c2)=0.5,折合后c0’=p 2*c0=0.5pf,R0’=R0/ p 2=20k Ω,总电容C=Ci+C0’+C1C2/(C1+C2)=15.5pf,回路谐振频率fp=45.2Mhz ,谐振阻抗Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’),其中Rp0为空载时回路谐振阻抗,Rp0=Q0*2π*fp*L=22.72K Ω,因此,回路的总的谐振阻抗为:Rp=1/(1/Ri+1/Rp0+1/R0’)=5.15 K Ω,有载QL=Rp/(2π*fp*L )=22.67,通频带B=fp/QL=1.994Mhz 2-17;第三章习题参考答案:3-3,晶体管的跨导gm是什么含义,它与什么参量有关?答:3-4,为什么在高频小信号放大器中,要考虑阻抗匹配问题?答:3-7,放大器不稳定的原因是什么?通常有几种方法克服?答:不稳定原因:克服方法:3-9,解:3-10;解:第四章习题参考答案:4-1,答:4-3,答:4-5,解:4-6;第五章习题参考答案:5-4,答:5-7,答:5-9,答:5-12,答:(e)图,在L 、C 发生谐振时,L 、C 并联阻抗为无穷大,虽然满足正反馈条件,但增益不满足≥1,故不能振荡?5-13,[书上(6)L1C1〈L3C3〈L2C2=〉f1〉f3〉f2,不能起振] 解:5-15;如图(a)所示振荡电路,(1)画出高频交流等效电路,说明振荡器类型;(2)计算振荡器频率57uH 57uH解:(1)图(b)是其高频交流等效电路,该振荡器为:电容三端式振荡器(2)振荡频率:L=57uH,振荡频率为:,f0=9.5Mhz第六章习题参考答案:6-1,6-3,6-5,解:6-7,解:6-9,解:6-13,解:6-14;答:第七章习题参考答案:7-3,7-5,解:7-9,什么是直接调频和间接调频?它们各有什么优缺点?答:7-10,变容二极管调频器获得线性调制的条件是什么?7.11答:7-12;如图是话筒直接调频的电路,振荡频率约为:20Mhz 。
7.1 已知调制信号u Ω由1Z KH 和Z KH 两个频率组成振幅分别是 1.5V 和0.5V ,若载波信号u Ω=58cos 210t π⨯V ,且单位调制电压产生的频偏和相偏分别是4Z KH /V 和0.2rad/V ,试分别写出调频信号和调相信号的表达式。
解:频偏f k u Ω/2π ∴4Z KH =f k 1/2π ∴f k =4Z KH ×2π 相偏p k u Ω ∴0.2rad=p k 1 ∴p k =0.21Mf =f k 1m U Ω/1Ω =4×1.5×103×2π/1×103×2π=6 1Mp =p k m U Ω=0.2×0.5=0.12Mf =f k 2m U Ω/2Ω=4k ×2π×0.5/2k ×2π=1 2Mp =p k m U Ω=0.2×1.5=0.3∴()FM u t =5cos (2π×108t+63sin 210t π⨯+sin4π×310t)V()PM u t =5cos (2π×108t+0.3sin2π×1310t+0.1sin4π×310t)V7.2 已知调角信号()u t =10cos (2π×108t+cos 4π×310t)V1)若()u t 是调频信号,试写出载波频率C f ,调制频率F 调频指数f M 和最大频偏m f ∆。
2)若()u t 是调相信号,试写出载波频率C f ,调制频率F ,调相指数P M 和最大频偏m f ∆。
C f =810=100M Z H F =2×310=2000Z H M =1 f M =f k m U Ω/Ω P M =p k m U Ω f M =P M =M =1m f ∆=f k m U Ω/2π=n/2π=4π×310/2π=2Z kH m f ∆=p k m U ΩΩ/2π=4π×103/2π=2Z kH7.3 对于单频调频信号()FM u t ,若其调制信号振幅不变,频率F 增大一倍,试问()FM u t 的最大频偏m f 和带宽BW 有何变化?若调制信号频率不变,振幅m U Ω增大一倍,试问()FM u t 的最大频偏和带宽有何变化?若同时将调制信号的振幅和频率加倍,则()FM u t 的最大频偏和带宽又有何变化?1)最大频偏f k m U Ω与调制信号角频率无关 ∴m f ∆不变,带宽变化 2)m f ∆增加一倍带宽增加3)最大频偏m f ∆增加一倍,带宽加倍 对于调频信号来说,其最大频偏只与振幅有关而与频率F 无关。
第二章 习题二2-1.某谐振功率放大器CC U =12V ,输入t U u ωcos im i =,工作于临界状态,I cm =1A ,功放管输出特性如题图E2.1所示。
E2.1 题2-1图(1)当谐振功率放大器分别工作于甲类(θ=180o ,i c 的振幅为0.5A),乙类(θ=90o )和丙类(θ=60o )状态,根据折线分析法在输出特性平面上粗略画出三种放大器的动态线; (2)分别画出三种放大器集电极电流i c (ωt )和u ce (ωt )的波形;(3)求丙类(θ=60o )时的输出功率P 0和效率ηc 。
(已知θ=60o 时,α1(θ )=0.391,g 1(θ ) =1.8) 解:(1)红线:丙类;蓝线:乙类;黄线:甲类 (2)(3) 丙类:A 1V ,11,60cm cm ===I U θ W 1505.2)(2121cm 1cm cm c10===U I U I P θα %5.82)(211dc 0c ===θξηg P P 2-2. 已知谐振功率放大电路如图2-2所示,其基极偏压U BB =-0.2V ,晶体管导通电压U D =0.6V ,饱和压降U CES <1.5V ,输入信号电压振幅U im =1.6V ,集电极电源U CC =24V ,谐振回路的谐振阻抗R P =50Ω,集电极输出功率P 0= 4W 。
(1)计算输出电压的振幅U cm ,集电极电流最大值I cm ,导通角θ,集电极效率ηc 。
(已知0()0.218αθ=,1()0.391αθ=)(2)指明工作在什么状态;若要调整到临界状态,定性指出可采取哪些措施,各种措施对应的P 0 和ηc 如何变化。
解:(1) V 20,400221cm P 02cm 2Pcm 0===→=U R P U R U P 60,5.06.12.06.0cos im BB D ==+=-=θθU U UA 4.05020P cm 1c ===R U IA 023.1)(),(1c1cm 1cm c1===θαθαI I I I %6.74)(0cm CC 0C0C 0dc 0c ====θαηI U P I U P P P C (2) 欠压状态。
第一章绪论1、填空题(1)一个完整的通信系统应包括(2)在接受设备中,检波器的作用是(3)调制时用音频信号控制载波的(4)无线电波传播速度固定不变,频率越高,波长?,频率?,波长越长。
(5)短波的波长较短,地面绕射能力?,且地面吸收损耗?,不宜?传播,短波能被电离层反射到远处,主要以?方式传播。
(6)波长比短波更短的无线电波称为?,不能以?和?方式传播,只能以?方式传播。
2.判断题(1)低频信号可直接从天线有效地辐射。
(2)高频电子技术所研究的高频工作频率范围是300KHz~3000MHz.(3)为了有效地发射电磁波,天线尺寸必须与辐射信号的波长相比拟。
(4)电视、调频广播和移动通信均属于短波通信。
第二章小信号调谐放大器1、填空题(1)衡量谐振电路选频性能的指标有???。
(2)实际谐振曲线偏离理想谐振曲线的程度,用?指标来衡量。
(3)谐振回路的品质因数Q 愈大,通频带愈?,选择性愈?。
(4)已知LC并联谐振回路的电感L在f=30MHz时测得L=1Uh,Q0=100。
求谐振频率f0=30MHz 时的电容C=?和并联谐振电阻R0=?。
(5)小信号谐振放大器的集电极负载为?。
( 6)小信号谐振放大器多级级联后,增益? ,计算式为? ;级联后通频带? ,若各级带宽相同,则计算式为?。
(7)小信号谐振放大器双调谐回路的带宽为单调谐回路带宽的?倍。
( 8)调谐放大器主要由?和? 组成,其衡量指标为?和?。
( 9)晶体管在高频工作时,放大能力?。
晶体管频率参数包括?、?、?、?。
(10)所谓双参差调谐,是将两级单调谐回路放大器的谐振频率,分别调整到?和?信号的中心频率。
2、选择、判断题(1)对于小信号谐振放大器,当LC谐振回路的电容增大时,谐振频率的回路品质因数都增加。
为什么?⑵题(1)中,当LC谐振回路的电感增大时,谐振频率和回路的品质因数都减小。
为什么?(3)在相同条件下,双调谐回路放大器和单调谐回路放大器相比,下列表达正确的是() 双调谐回路放大器的选择性比单调谐回路放大器好,通频带也较窄。
7.5 设一个5位巴克码序列的前后都是+1码元,试画出其自相关函数曲线。
解:
7.6 设用一个7位巴克码作为群同步码,接收误码率为410−。
试分别求出容许错码数为0和1时的漏同步概率。
解:
0m =471(1)1(110) 6.9979e-004n e P P −=−−=−−=1m = 111(1)(1)n n e n P P C P P −=−−−−
474461(110)710(110) 2.0993e-007−−−=−−−××−=
7.8 设一个二进制通信系统传输信息的速率为100,信息码元的先验概率相等,要求假同步每年至多发生一次。
试问群同步码组的长度最小应设计为多少?若信道误码率为10,试问此系统的漏同步概率等于多少?
/b s 5−
解:设码组长度为n
① 每年收到的码元长度有 100365243600N =××× , 连续n 位的码组有 个, 1N n −+即此 中至多只有1钟和同步码组相同, 1N n −+对于n 位码组来说共有 2个组合。
n 所以,21
n N n ≥−+27n ⇒=
② 5271(110) 2.6996e-004e P −=−−=。
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 kHzB SSB = 4.5 kHzAM: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 kHzf 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 mB= 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:l-20 用频率40Hz ~ 15kHz的调制信号(振幅不变)进行调频、调相,调频时最大频偏Δf max=50kHz,为常数;调相时,调相系数m P=0.5rad,也为常数。
7.1 已知调制信号u Ω由1Z KH 和Z KH 两个频率组成振幅分别是 1.5V 和0.5V ,若载波信号u Ω=58cos 210t π⨯V ,且单位调制电压产生的频偏和相偏分别是4Z KH /V 和0.2rad/V ,试分别写出调频信号和调相信号的表达式。
解:频偏
f k u Ω/2π ∴4Z KH =f k 1/2π ∴f k =4Z KH ×2π 相偏p k u Ω ∴0.2rad=p k 1 ∴p k =0.2
1Mf =f k 1m U Ω/1Ω =4×1.5×103×2π/1×103×2π=6 1Mp =p k m U Ω=0.2×0.5=0.1
2Mf =f k 2m U Ω/2Ω=4k ×2π×0.5/2k ×2π=1 2Mp =p k m U Ω=0.2×1.5=0.3
∴()FM u t =5cos (2π×108
t+63sin 210t π⨯+sin4π×310t)V
()PM u t =5cos (2π×108t+0.3sin2π×1310t+0.1sin4π×310t)V
7.2 已知调角信号()u t =10cos (2π×108t+cos 4π×310t)V
1)若()u t 是调频信号,试写出载波频率C f ,调制频率F 调频指数f M 和最大频偏m f ∆。
2)若()u t 是调相信号,试写出载波频率C f ,调制频率F ,调相指数P M 和最大频偏m f ∆。
C f =810=100M Z H F =2×310=2000Z H M =1 f M =f k m U Ω/Ω P M =p k m U Ω f M =P M =M =1
m f ∆=f k m U Ω/2π=n/2π=4π×310/2π=2Z kH m f ∆=p k m U ΩΩ/2π=4π×103/2π=2Z kH
7.3 对于单频调频信号()FM u t ,若其调制信号振幅不变,频率F 增大一倍,试问()FM u t 的最大频偏m f 和带宽BW 有何变化?若调制信号频率不变,振幅
m U Ω增大一倍,试问()FM u t 的最大频偏和带宽有何变化?若同时将调制信号的
振幅和频率加倍,则()FM u t 的最大频偏和带宽又有何变化?
1)最大频偏f k m U Ω与调制信号角频率无关 ∴m f ∆不变,带宽变化 2)m f ∆增加一倍带宽增加
3)最大频偏m f ∆增加一倍,带宽加倍 对于调频信号来说,其最大频偏只与振幅有关而与频率F 无关。
对于调频信号来说,最大频偏与频率和振幅都有关。
BW =2(M +1)F =2(MF +F )=2(f +F )
7.4 若调制信号振幅不变而频率改变,试比较相应的调幅信号,调频信号,调相信号的频谱和带宽如何变化?
若对于调幅信号,其带宽与频率改变有关。
调频.调相信号见7.3题
7.5 已知调频信号()FM u t 和调相信号()PM u t 所对应的单频调制信号频率均为0.5Z kH ,f M 和P M 分别为3rad.
(1)试求()FM u t 和()PM u t 的最大频偏m f ∆和带宽BW 解:1)
m f ∆=f
M F
∴m f ∆=0.5×3=1.5Z kH (相同)
BW =2(1M +)F=2(3+1)×0.5=4Z kH
2)若调制系数f k (p k )不变,调制信号振幅不变频率改为1Z kH ,试求这两种调觉信号的m f ∆和BW
MF :
f M =f k m U Ω/Ω ∴3=f k m U Ω/2π×0.5 ∴f k m U Ω=3π
∴ '
f M =3π/1×2π=1.5 ∴m f ∆='f M F=1.5K
BW =2(m f ∆+F)=2(1.5+1)=5Z KH
PM : P M =p k m U Ω ∴'f M 与P M 相等
m f ∆='P M F=3Z KH BW =2(3+1)=8Z KH
3)若调制系数f k (p k )不变,调制信号频率不变,仍为
0.5Z KH ,振幅降低为原来的1/2,试求这两种调角信号的m f ∆和
BW 与振幅正比
MF : 'f M =1.5(与振幅正比) m f ∆=1.50.5=0.75kHz
BW =2(0.75+0.5)=2.5Z KH PM 与FM 相同
7.6 已知调频信号最大频偏m f ∆=50Z KH ,,试求调制信号频率为300Z H ,1Z KH ,3Z KH ,10Z KH 时分别对应的频带宽度。
1BW =50.3×2=100.6Z KH 2BW =(50+1)×2=102Z KH
3BW =106Z KH 4BW =120Z KH
7.7 在小信号调谐放大器、正弦波振荡器和斜率鉴频器(或相位鉴频器)中
都要用到LC 并联回路,试比较在以上不同电路里选择LC 回路的目的和性能指标有何不同。
7.8 在题图7.8所示晶振变容二极管调频电路中,若石英谐振器的串联谐振频率s f =10Z MH ,串联电容q C 与未加调制信号时变容二极管的静态结电容jQ C 之比为2×310-,并联电容O C 可以忽略,又变容二极管参数n=2,B U =0.6V,加在变容管上的反向偏压Q U =2V 调制电压振幅m U Ω=1.5V 。
题图7.8
1)画出变容二极管的交直流通路:(略)
2)求最大线性频偏(提示:m f ∆=(n/2)m P c f ,其中载频c f 与s f 相同,变容二极管接入系数P=C/jQ C ,C 是jQ C 与q C 串联后的等效电容值)
解:
()u t
Ω=m U Ωcos t Ω
有()W t =C W /2(1cos )n m t +Ω 其中m cos t Ω=u Ω/(B Q U U +)
∴m=1.5/(0.6+2)
m f ∆=n m P c f /2=2/2⨯2⨯310-⨯1.5/2.6⨯10⨯610=11.5Z KH
7.9 在题图7.9所示变容二极管调频电路中,变容管结电容
j C =100(Q U +u Ω)-1/2pF ,调制信号u Ω=m U Ω=cos2π×104tv ,f M =5rad ,载频
c f =5Z MH
题图7.9
7.10 已知题图7.10是间接调频电路方框图,)(t u Ω是调制信号,输出)(0t u 是调相信号,试写出)(0t u 的表达式,并且说明在什么条件下此电路可以实现间接调频。
7.11 如下图所示变容管调相电路中,加在变容管上的调制信号
u Ω=m U Ωt Ωcos ,变容管参数n=2,LC V U B ,1=回路有载品质因数Q e
=20。
若
m U Ω=0.1V ,s rad /2103
⨯=Ωπ,试求调相指数M p 和最大频偏f
m
∆。
7.12 在题图7.12所示调频电路方框中,已知调制信号频率F=100Hz ~15kHz ,载频
f
c
=100MHz ,要求最大线性频偏f m
∆
=75kHz ,若调相器的调相指数p M =0.2rad ,混频器输出频率
f
f
f L
2
3
-
=
,试求:
(1)倍频次数1n 和2n ; (2)各单元输出频率
)(1
t f
、
)(2
t f
和
)(3
t f
的表达式。
7.13 已知鉴相电路输入调频信号V t t t w u c FM )4cos 4cos(5)(103
⨯+=π,鉴相灵敏度kHz mV S d /10=,求鉴频电路的输出解调电压)(0t u 。
(假定在线性鉴频范围内)
7.14 在题图7.14所示两个平衡二极管电路中,哪个电路能实现包络检波?哪个电路能实现斜率鉴频?相应的回路中心频率
f
01
和
f
02
应如何设置?
7.15 题图7.15是调频接收机AGC 电路的两种设计方案,试分析哪一种方案可行,并加以说明。
7.16 题图7.16所示为某调频接收机AFC 方框图,它与一般调频接收机AFC 系统比较有何差别?优点是什么?如果将低通滤波器去掉能否正常工作?能否将低通滤波器合并在其它环节里?
7.17 题图7.17所示为调频负反馈解调电路。
已知低通滤波器增益为1。
当环路输入单音调制的调频波)sin cos()(t M t U t u f c m i Ω+=ω时,要求加到中频放大器输入端调频波的调频指数为
10
f
M ,试求c b k k 的乘积值。
(其中b k 是混
频—鉴频器的鉴频灵敏度,c k 是VCO 的压控灵敏度。
)。