第四章振幅调制解调习题1
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第四章习题解答4.1.1 解: (1) 由表达式01(1cos 2)cos 22f t f t ππΩ+,可知01/2a m ϕ=⎧⎨=⎩载波初相位调幅系数,max min 1.50.5c c c c UU U U =⎧⎨=⎩c U c U0f Ω0Ω0f(2) 由表达式0(1cos 2)cos 2f t f t ππΩ+,可知max min 1,2,0a c c c m U U U ===c U 0f Ω0Ω0f(3) 由表达式0cos cos t t ωΩ⋅,可知它是抑制载频双边带调幅波(设05ω=Ω)0f Ω0Ω0f4.1.2 解:由表达式可知,100c I =,402101/s ωπ=× ,30211101/m s ωωπ+=×× ∵,330211102101/m s ωωππ∴=−××=×(1) 1220,100,25a c c m I I m ==∴=∵(2) 频谱图及波形图如下:1.40.60f Ω0Ω0f4.1.3 解:(1)载波与单音频之和 略,无统一形式。
(2)普通调幅波c U c U120f Ω0Ω0f(3)抑制载频的双边带调幅波120f Ω0Ω0f(4)抑制载频调幅波的上边带0f Ω0Ω0f4.1.4 解:根据方程式可知:60210ωπ=×,125000πΩ=×,221000πΩ=× 则方程式可写为12001020001010202()25[10.7cos()0.3cos()]sin()25[sin()0.7cos()sin()0.3cos()sin()]25[sin()0.35[sin()sin()]0.15[sin()sin()]]AM u t t t t t t t t t t t t t t ωωωωωωωωω=+Ω−Ω=+Ω−Ω=++Ω+−Ω−+Ω+−Ωi 因此,可见,该方程是一个双音频普通调幅波。
信号调制与解调原理试卷(答案见尾页)一、选择题1. 信号调制的基本概念是什么?A. 将模拟信号转换为数字信号的过程B. 将数字信号转换为模拟信号的过程C. 在发送端将信号转换成易于传输的形式D. 在接收端将信号还原成原始形式2. 调制方式有哪些?A. 振幅调制(AM)B. 频幅调制(FM)C. 相位调制(PM)D. 频相调制(FPM)E. 正交振幅调制(QAM)3. 解调是指什么?A. 从已调制的信号中恢复出原始信息的过程B. 在发送端对信号进行编码的过程C. 在接收端将信号转换成模拟信号的过程D. 在发送端对信号进行加密的过程4. 解调的方式有哪些?A. 非相干解调B. 相干解调C. 高斯滤波解调D. 错误检测解调E. 自适应解调5. 扩频通信是什么?A. 一种通过增加信号的带宽来提高数据传输速率的方法B. 一种通过减少信号的带宽来提高数据传输速率的方法C. 一种通过增加信号的频率来提高数据传输速率的方法D. 一种通过减少信号的频率来提高数据传输速率的方法6. 扩频通信中的主要性能指标是什么?A. 信号的抗干扰能力B. 信号的传输距离C. 信号的带宽D. 信号的功率7. 差分信号和普通信号的区别是什么?A. 差分信号在幅度上有所差异B. 差分信号在相位上有所差异C. 差分信号在频率上有所差异D. 差分信号在时间上有所差异8. 差分信号的优点是什么?A. 抗干扰能力强B. 传输距离远C. 带宽需求小D. 对噪声不敏感9. 什么是调制和解调的误差传递函数?A. 描述了调制过程中误差传播的情况B. 描述了解调过程中误差传播的情况C. 描述了信号在传输过程中的衰减情况D. 描述了信号在传输过程中的噪声情况10. 在数字通信中,为什么需要使用差分信号而不是普通的信号?A. 差分信号具有更强的抗干扰能力B. 差分信号具有更远的传输距离C. 差分信号具有更小的带宽需求D. 差分信号具有更高的传输效率11. 信号调制是将基带信号转换成适合在信道中传输的信号形式的过程。
电子线路(非线性部分)基本要求 第四章 振幅调制、解调与混频电路一、调幅波一)调幅波基本性质 1. 普通调幅波AM(1)定义: V m (t) = V m0+ K a *v Ω (t) 或:ΔV m (t) = V m (t) - V m0 = K a *v Ω(t) (2)数学表达式:当:v c (t)= V cm cos ωc t ; v Ω (t)= V Ωm cos Ωt 时v o (t) = (V m0+ K a * V Ωm cos Ωt) cos ωc t=V m0* (1+M a *cos Ωt)cos ωc tM a = K a * V Ωm / V m0 (调幅度) (3)波形:(a) M a <1 M a * V m0= K a * V Ωm(b) M a =1 (c) M a >1(4)频谱:Vmo0.5Ma*Vmo0.5Ma*Vmoωc -Ω ωc ωc +Ω(5) 带宽:BW = 2F = 2Ω/2π(6)功率: Pav=Po(1+0.5Ma 2)= Po+ P SB其中载波功率Po = 0.5*V mo 2/R L ,边频功率(两边)P SB =0.5 Ma 2 Po (或:Pav 为各频率分量的功率之和)要求:已知数学表达式、波形、频谱中一个会求其他两个2. 双边带调幅波DSB(1)数学表达式:v o (t) = K a * V Ωm cos Ωt * cos ωc t=0.5K a * V Ωm cos (ωc +Ω)t + 0.5K a * V Ωm cos (ωc -Ω)tVm oMa*Vm otv(t)/VXYA XY M+X YA XYMB P FX YA XYMB P F0t t0v(t)(2)波形:v Ω (t)过零点时,v o (t)的相位出现180突变。
v o (t) k a *V Ωm(3):频谱:0.5 k a *V Ωm 0.5 k a *V Ωmωc-Ω ωc+Ω (4)带宽:BW = 2F = 2Ω/2π(5)功率:2*[0.5*(0.5 K a * V Ωm )2/RL] 3. 单边带调幅波SSB(1)数学表达式:v o (t) =0.5K a * V Ωm cos (ωc +Ω)t (上边频)或:v o (t) =0.5K a * V Ωm cos (ωc -Ω)t (下边频) (2)波形:0.5K a * V Ωm(3)频谱: 0.5K a * V Ωm 0.5K a * V Ωm或ωc ωc +Ω ωc-Ω ωc二)调幅波实现框图 1)AM : v Ω (t)v C (t)2)DSB:v Ω (t)v C (t) 3)SSB:a)滤波法:v Ω (t)v C (t)b)移相法三)调幅波解调C cR i2X Y A XY MLP F 1(1)A 、B 、C 三点波形(2)惰性失真的现象、产生原因和不失真条件max maxL a R C ≤(3)负峰切割失真的现象、产生原因和不失真条件max ()()L a L Z M Z O Ω≤,Z L (Ω)为检波器(B 点往右看)的交流负载;Z L (0)为直流负载对上面电路Z L (0)=RL ,Z L (Ω)=(RL//Ri2)(4)提高输入电阻的方法——三极管射极包络检波电路 (5)克服负峰切割失真的方法2)同步解调:适用于三种调幅波v s (t) v Ω (t) v r (t)v s (t):输入信号(调幅波)v r (t):同步信号,应和载波v c (t)同频同相,即v r (t)= V rm cos ωc t二、乘法器1、正向导通时的二极管线性时变状态:定义和频率分量2、工作于开关状态下的二极管乘法器(双平衡)()cos C Cm C v t V t ω=是大信号,二极管在()C v t 控制下工作于开关状态。
第四章 振幅调制、解调与混频电路习题解 4-1 图4-1为二次调制的普通调幅波。第一次调制:两路频率为F=3kHz的音频信号分别调制
到kHzf101、kHzf302的载频(称为幅载频)上。第二次调制:由两路已调信号叠加再调制
到主载频kHzfc1000上。 令: ./102,/1032,/102,/1032642413SradSradSradSradc
第一次调制:,cos)cos4.01(2)(,cos)cos5.01(4)(2211tttVtttV 第二次调制: ttttttVCO21cos)cos4.01(2cos)cos5.01(4cos5)(
.cos]cos)cos4.01(4.0cos)cos5.01(8.01[5cos21ttttttCC 方框图如图4-1所示。 ∵两路幅载波传输的调幅信号在单位负载上的平均功率分别为
,.5.4)5.0211(22)211(222111WMPPaOav
,08.1)4.0211(5.02)211(222222WMPPaOav ∴,21avavOavPPPP其中,5.125212WPO .66)10001033(22,08.18maxkHzFBWWPAMav
图4-1 4-2 (1) vO(t)为单音调制的普通调幅信号,
tcosc AM=1 )t(v1
tcos22
tcos41
AM=1
tcos5c )t(v0
)t(v2
x xy y x xy y
tcos)tcos5.01(41
tcos)tcos4.01(22 tcos5.0
tcos4.0 AM=
x xy y ,2,104cos)104cos1.01(2)(63VVtttVmoO )1(21)211(222amoaOavMVMPP .42,01.2)1.0211(22122kHzFBWWAM SradSradMCa/104,/1041.063 (2) vO(t)为双音调制的普通调幅信号, t102cos)t102cos2.0t102cos8.01(4)t(V643o,
SradSradMMVVaamo/102,/102,2.0,8.0,4423121,72.10)2.0218.0211(421)21211(2222221WMMPPaaOav .2022kHzFBWAM
(3) vO(t)为二次调制的双边带调制信号, ,cos]coscos16coscos20[)(02211ttttttVO 频谱如图4-2所示,由此可得 .82)421521(4,62)(22222WPkHzBWavDSB
图4-2 注:
022A,022B,011C,011D,0E
011F,011G,022H,022I 4-3 (1)双边带调制信号;(2)单边带调制信号;(3)普通调制信号。波形和频谱如图4-3(a)、(b)、(c)所示。 图 4-3 4-3 方框如图4-4所示
图4-4 211)cos()(mCcmmOVtVVtvtVCcm)cos(2 4-5 各点频谱如图4-5所示。
图4-5 4-7 组合频率分量 321..rqprqp 式中,3rqp。
1频率分量振幅由11va、313va、22133vva、va33231v组成,
mmVaI111)(2313221313232343mmmmmVVaVVVa;)2(21频率分量振幅由22133vva项组成,
mmmVVaI2213214
3)2(;)(321频率分量振幅由32136vvva项组成,
mmmmVVVaI32133212
3)(。
4-7
图4-8 g(v1)波形如图4-8所示。
(1)mQVV121
3131021DDgtdgg, 3sin2cos213131nngttdnggDDn,
tnnnggvgnDD111cos3sin1231)( ; (2)0QV 11111111212()()(cos3)[(1)cos(21)]22(21)nDDDngvgKtgtgntn
(3)1QmvV,1()Dgvg (1)、(2)能实现频谱搬移的功能,(3)无法实现频谱搬移的功能。 4-9
由式(4-2-14)可知:001cos22ccTvxiIthIthtV,
05()EEEEVvtIR
33510510cos21015t
331(110cos210)3tmA
,
由于36013.851026cmcTVxV,则
23366061014867201599721444cos()35239144cos(110cos210)(cos101030102334cos5010)91212ccccccccc
CcCCCCCcCCCCCCXthtKttttXiIthtttcosttmAiIiiiiiiIiiiiiiii211012221()()()22()(cos)[]()cos2EETBTmEEEEmcmBTB
VvtvtvtIththVRVVVvtVvtiKtVtRVR
0cos2ccc
XiItht331(110cos210)3t
64(cos1010t6
430103cost
64cos5010)9tmA
4-10 101486712CcCCCCiIiiiii ,2015912CcCCiIiii,
9721CCCCiiiii2110()()()22EETBT
VvtvtvtIththVRV (1)1mV很小,21()()2EEBTVvtvtiRV21(cos)cos2EEmmTBVvtVtVR 为AM波 (2)1mV很大,22()[]()EEcBVvtiKtR。 I波形及频谱如图4-10(a)、(b)所示
图4-10 4-11
(1)混频:取1()()cos()LLmLvtvtVt,2()()cos()CCmCvtvtVt。组合频率分量:
LC,3LC,,(21)LCn。中心频率为I的带通滤波器。
(2)双边带调制:1()()cos()CCmCvtvtVt, 2()()cos()mvtvtVt。组合频率分量:
C,3C,,(21)Cn
(3)双边带调制波解调:取1()()cos()rrmCvtvtVt,
2()()coscos()sCmCvtvtVtt。 组合频率分量:,2,4,,(21)CCCn 采用低通滤波器,0.72BWF。 4-12
由式(4-2-28),0120124CEERvvvIRR,()3200.7220.518.80.5EEBEonOVVIR=2mA,可得
303245100.1210(1010)xyxyvvvvv
(1)010coscos()CLvttmA,25ommVVmV混频,接中心频率为If的带通滤波器。 (2)010coscos()CvttmV,50omVmV混频,接中心频率为Cf的带通滤波器。 4-13 (1)单个电压―――电流变换器
211()()2noxDGSGSthuCWivvl,222()()2noxDGSGSth
uCWivvl
132GSSSGSSSvVVVV212GSGSSSvVVV 22121()22()()(())2noxDDGSGSthGSGSGSthuCWiivvvvvl1212()()()2noxGSGSGSGSGSth
uCWvvvvvl
122()(2)(2)2noxSSGSthSSuCWvvVvvvl
2
1591024712,,DDDDDDDDiiiiiiiiii
1245971210()()()(),DDDDDDDDiiiiiiiiiii
12212()()(2)22noxDDSSGSthSSuCWiivvVvvVl
''45212()()(2)22noxDDSSGSthSS
uCWiivvVvvVl
'''97212()()(2)22noxDDSSGSthSS
uCWiivvVvvVl
'1210212()()(2)22noxDDSSGSthSS
uCWiivvVvvVl
''1122()()noxnoxxy
uCWuCWvvvvvvll
4-14 1,fvflRAR
120,10,100.vffAdBRkRk
122
,11.11.fRRRkR