通信原理第七章习题解答.pdf

习题习题 7-1.已知单边带信号为 ( )( )cos( )sin cc s tm ttm tt=+，试证明不能用平方变换法提取载波 同步信号。 解： ( )( )cos( )sin cc s tm ttm tt=+( )cos( ) c r ttt=+ 其中， 2 2 ( )( )( )r tm tm t=+， ( ) ( )arctan ( ) m t t m t = 222 2 ( )( )( )cos ( ) 1 ( )1cos2( ) 2 c c e tstrttt rttt =+ =+ 窄带滤波后得：( )cos2( ) c e ttt=+ 因为( )t与 ( )( )m tm 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 SSBcc stm ttm tt=+，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 cossincos SSBc ccc s tstat m ttm ttat = = + 在接收端：如图 7-2-9（a） ( )( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 sincossincossin 111 sin21 cos2sin2 222 1111 sin2cos2sin2 2222 ccccc ccc ccc v tas ttm ttm ttat at am ttam ttat am tam ttam ttat = + = + =+ 经过低通滤波器后输出为 ( ) 2 a m t, 再经900移相后即可得到正确的解调信号m ( t )。 图 7-2-9 导频插入和提取方框图 ( 2 )若插人导频为调制载波，即不经过2移相时，在发送端： ( )( ) ( ) ( ) sin cossinsin SSBc ccc s tstat m ttm ttat =+ = + + 在接收端： ( )( )( ) ( ) ( ) ( )( )() ( ) ( ) ( ) 2 2 sincossinsinsin 111 sin21 cos21 cos2 222 1111 sin2cos2 2222 ccccc ccc cc v tas ttm ttm ttat at am ttam ttat aam tam tta m tat = + + = + =+ + 经低通滤波器后输出 ( ) 2 11 22 am ta+，故解调器输出中含有直流分量。 7-3.如果用Q为 5 10的石英晶体滤波器作为窄带滤波器提取同步载波，设同步载波频率为 10MHz，求石英晶体滤波器谐振频率为9999.95KHz时的稳态相位差 v 。 解： 石英晶体滤波器作为窄带滤波器提取同步载波时， 由于石英晶体滤波器谐振频率与载波 频率不相等时，使提取的同步载波信号产生一个稳态相位误差 v ，由于 tan v = 00 222 c QQ fQ f ff = 当 0 10,9999.95 c fMHZ fKHZ=时，50fHZ = 这时有tan v = 5 6 0 22 1050 1 10 10 Q f f = 0 45 v = 7-4.正交双边带调制的原理方框图如题 7.4 图所示，试讨论载波相位误差对该系统有什 么影响。 题 7.4 图 解：调制输出 1122 ( )coscoscossin cc s tAttAtt=+ ( )s t经相乘后输出同相分量，输出为（低通前） 11122 coscoscos()cossincos() cccc QAtttAttt=+ 低通滤波输出 1 Q 12 112 coscoscossin 22 AA Qtt= ( )s t经相乘后输出正交同相分量，输出为 21122 coscossin()cossinsin() cccc QAtttAttt=+ 低通滤波输出 2 Q 12 212 cossincoscos 22 AA Qtt= 可见，由于载波相位误差的影响，在接收端会引起 12 、两信号的相互串扰，使 信号畸变。 7-5.设有题 7.5 图所示的基带信号， 它经过一带限滤波器后会变为带限信号， 试画出从带限 基带信号中提取位同步信号的原理方框图和各点波形。 题 7.5 图 解： 从带限基带信号中提取位同步信号的原理方框图如图7.5( )a所示， 各点波形如图7.5( )b 所示。 ( )a ( )b 图 7.5 7-6.若七位巴克码组的前后为全“1”序列加于如题 7.6 图所示的码元输入端，且各移存器 的初始状态均为零，假定判决电平门限为+6，试画出识别器的输出波形。 解：设加入巴克码移位寄存器识别器的码为1111111111100101111111 1 t、 2 t、 3 t、 n t分 别对应 1、2、3、n个码元时间，移位寄存器状态见表 7.6， 分析：巴克码识别器中，当输入数据的“1”存入移位寄存器时， “1”端的输出电平为1， “0”端的输出电平为1；反之，当输入数据的“0”存入移位寄存器时， “1”端的输出电 平为1，“0” 端的输出电平为1。 各移位寄存器输出端的接法和巴克码识别器的规律一致。 识别器的相加输出波形及判决器输出波形如图 7.6 所示。 表 7.6 时间 移位寄存器编号 输出 1234567 1 t-1111-1-1-13 2 t-1111-1-1-11 3 t-11-11-1-1-13 4 t-11-1-1-1-1-15 5 t-11-1-11-1-13 6 t-11-1-11111 7 t-11-1-11111 8 t-11-1-11111 9 t-11-1-11111 10 t-11-1-11111 11 t-11-1-11111 12 t11-1-11113 13 t111-11111 14 t-11111111 15 t11111117 16 t-11-11111-1 17 t-111-1111-1 18 t-11-11111-1 19 t-11-1-11113 20 t-11-1-1111-1 21 t11-1-1111-1 22 t111-11111 题 7.6 7-7.若七位巴克码组的前后为全“0”序列加于如题 7.6 图所示的码元输入端，且各移存器 的初始状态均为零，假定判决电平门限为+6，试画出识别器的输出波形。 题 7.6 图 解：设加入巴克码移位寄存器识别器的码为 0000000011100100000000 1 t、 2 t、 3 t、 n t分别对应 1、2、3、n个码元时间，移位寄存器状态见表 7.7， 分析：巴克码识别器中，当输入数据的“1”存入移位寄存器时， “1”端的输出电平为1， “0”端的输出电平为1；反之，当输入数据的“0”存入移位寄存器时， “1”端的输出电 平为1，“0” 端的输出电平为1。 各移位寄存器输出端的接法和巴克码识别器的规律一致。 识别器的相加输出波形及判决器输出波形如图 7.7 所示。 表 7.7 时间移位寄存器编号输出 1234567 1 t1-111-1-1-1-1 2 t1-111-1-1-1-1 3 t1-111-1-1-1-1 4 t1-111-1-1-1-1 5 t1-111-1-1-1-1 6 t1-111-1-1-1-1 7 t1-111-1-1-1-1 8 t1-111-1-1-1-1 9 t1-111-1-1-13 10 t1+111-1-1-11 11 t1+111-1-1-13 12 t1+111-1-1-13 13 t1-1111-1-13 14 t1-11111-11 15 t11111117 16 t1-111111-1(1) 17 t1-111111-1 18 t1-1111111 19 t1-111-1111 20 t1-111-1-111 21 t1-111-1-1-11 22 t1-111-1-1-11 图 7.7 7.8 画出 DSB 系统提取载波的发送端插入导频信号的方框图以及接收端提取载波与信号解 调的方框图；画出 VSB 系统插入导频的位置及提取同步载波及解调方框图。 解：( )aDSB 插入导频及提取载波和信号解调的方框图如图 7.8( )a、( )b所示； ( )bVSB 插入导频的频谱特性；VSB 插入导频及提取载波和信号解调的方框图如图 7.8( )c、( )d所示。 ( )aDSB 插入导频 ( )bDSB 载波提取和解调 在 VSB 信号中插入导频不能位于 c f处， 因为它将受到 c f处信号的干扰， 只能在( ) H ff传 输特性的两侧分别插入两个 1 f和 2 f，按下述方法选择 1 f、 2 f。 11 () cm ffff= 22 ()