模拟调制系统 思考题 |
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通信原理 模拟调制系统 思考题1.何谓调制,调制在通信系统中的作用是什么? 调制就是把信号形式转换成适合在信道中传输的一种过程。广义的调制分为基带调制和带通调制。 调制的作用: 使信号适于在信道中传输实现多路复用,提高信道利用率扩展信号带宽,提高系统抗干扰能力实现传输带宽与信噪比之间的互换(调频、调相)2.什么是线性调制,常见的线性调制方式有哪些? 线性调制是指把基带信号的频谱做简单搬移的过程。 常见的线性调制有:AM,DSB,SSB,VSB。 3.AM信号的波形和频谱有哪些特点? AM信号的包络与基带信号振幅成正比,频谱是以W0,-W0为中心频率做简单的线性搬移。 4.与未调载波的功率相比,AM信号再调制过程中功率增加了多少? c(t)=A0cos(w0t) 未调载波的功率:1/2(A0的平方) 再调载波的功率:1/2(A0的平方)+1/2(m(t)平方的平均值) 增加了:1/2(m(t)平方的平均值) 5.为什么要抑制载波?相对AM信号来说,抑制载波的双边带信号可以增加多少功效? 提高输出信号的功率。 载波功率不携带信息,抑制载波可以提高功率利用率。 AM信号的最大调制效率为1/3(满调幅的情况下:|m(t)|max=A0) DSB信号的功率利用率为100%,所以可以增加66%的功效。 6.SSB信号的产生方法有哪些?各有何技术难点? SSB信号产生方法: 1.滤波法:滤波器有一定过渡带,并不是理想的。 难点是边带滤波器的制作,滤波器在载频处要有陡峭的截止特性。 2.相移法:要实现各部分准确的移相pi/2比较困难。 难点是宽带相移网络Hh(w)的制作,该网络必须对调制信号m(t)的所有频率分量均精确相移pi/2. 7.VSB滤波器的传输特性应满足什么条件?为什么? 残留边带滤波器的特性H(w)在Wc,-Wc处必须具有互补对称(奇对称)特性。 原因:根据低通滤波器的输出频谱表达式可知,为了保证相干解调的输出无失真地恢复调制信号,必须满足上述条件。 8.如何比较两个模拟通信系统的抗噪声性能? 在已调信号平均功率相同相同,而且信道噪声功率谱密度也相同的情况下,输出信噪比反映了解调器的抗噪声性能。 为了便于比较同类调制系统采用不同解调器时的性能,还可以用输出信噪比和输入信噪比的比值来表示。 9.DSB和SSB调制系统的抗噪声性能是否相同?为什么? 相同的。如果我们在相同的输入信号功率,相同的输入噪声功率谱密度,相同的基带信号带宽条件下,对这两种调制方式进行比较,可以发现它们的输出信噪比是相等的。这就是说,两者的抗噪声性能是相同的。但是SSB所需要的传输带宽仅是DSB的1//2。 10.什么是频率调制?什么是相位调制?两者关系如何? 频率调制是指瞬时频率的偏移与基带信号成正比的非线性调制。 随调制信号作线性变化。 相位调制是指瞬时相位偏移与基带信号成正比的非线性调制。 随调制信号作线性变化。 两者本质上都是频率调制。 FM和PM之间可以相互转换的。如果将调制信号先微分,而后进行调频,得到的是调相波,这种方式叫做间接调相… 11.什么是门限效应?AM信号采用包络检波时为什么会产生门限效应? 门限效应就是当输入信噪比低于一定的值后,输出信噪比急剧恶化。 AM信号的门限效应是包络检波器的非线性解调引起的。 12.为什么相干解调不存在门限效应? 相干解调时信号与噪声可分别进行解调,解调器输出端总是单独存在有用的信号项。 13.比较调幅系统和调频系统的抗噪声性能。 WBFM>DSB=SSB>AM 14.为什么调频系统可进行带宽与信噪比的互换而调幅不能? 对于调频系统,增加传输带宽就可以改善抗噪声性能。在调幅制中,由于信号带宽是固定的,无法进行带宽与信噪比的互换。 15.FM系统的调制制度增益和信号带宽的关系如何?这一关系说明什么问题? FM是以带宽换取输出信噪比的改善。这说明在大信噪比的情况下,调频系统的抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽的增加而提高。 16.FM系统产生门限效应的主要原因是什么? 主要原因是它的非线性解调。 17.FM系统中采用加重技术的原理和目的是什么? 预加重网络是在信道噪声介入之前加入的,它对噪声没有影响。输出端的去加重网络将输出噪声降低,因此有效地提高了调制信号高频端的输出信噪比,进一步改善了调频系统的噪声性能。 预加重和去加重的设计思想是保持输出信号不变,有效降低输出噪声 ,以达到提高输出信噪比的目的。 18.什么是频分复用? 频分复用是一种按频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被划分成多个相互不重叠的频段,每路信号占据其中一个子通道,并且各路之间必须留有未被使用的频带进行分隔,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出所需要的信号。 思考题1 比较常规AM系统、DSB系统、SSB系统、VSB系统、FM系统的带宽。要求给出详细的分析过程。 思考题2 如何衡量数字通信系统的带宽 |
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