通信原理周炯槃第三版第五章习题解析
本文旨在帮助学习通信原理周炯槃第三版的同学,解析第五章的习题,加深对本章内容的理解和掌握。本章主要讲述了调幅、调频和调相等基本调制方法,以及它们的性能分析和应用。以下是本章的习题解析:
问:什么是调制?为什么要进行调制?
答:调制是指将信息信号(如语音、图像等)通过某种方式改变载波(如正弦波)的参数(如幅度、频率或相位),从而使载波能够传递信息信号的过程。进行调制的目的有以下几点:
1.为了适应信道的特性,提高信号的传输效率和质量。例如,通过调制可以将低频信息信号转换为高频载波,从而减少传输损耗,增加传输距离,避免干扰和混叠等问题。
2.为了实现多路复用,提高信道的利用率。例如,通过不同的调制方式或参数,可以将多个信息信号分配到不同的频段或时隙上,从而在同一信道上同时传输多个信息信号,节省频谱资源。
3.为了实现信息的保密性,防止被窃听或干扰。例如,通过复杂的调制方式或参数,可以使载波难以被识别或解调,从而保护信息的安全性。
问:什么是幅度调制?幅度调制有哪些类型?它们有什么区别和联系?
答:幅度调制是指将信息信号作用于载波的幅度上,使载波的幅度随信息信号而变化的调制方式。幅度调制有以下几种类型:
1.双边带全载波幅度调制(DSB-AM):是指将信息信号与载波相乘,得到一个包含两个对称边带和一个恒定幅度载波分量的调制信号。DSB-AM的优点是简单易行,缺点是浪费了一半的频谱资源和一部分的功率资源。
2.双边带抑制载波幅度调制(DSB-SC):是指将信息信号与载波相乘,并通过一个平衡调制器抑制掉载波分量,得到一个只包含两个对称边带的调制信号。DSB-SC的优点是节省了功率资源,缺点是仍然浪费了一半的频谱资源,并且需要复杂的同步解调器。
3.单边带幅度调制(SSB):是指通过滤波器或相移器等方法,将DSB-SC的调制信号中的一个边带滤除,得到一个只包含一个边带的调制信号。SSB的优点是节省了一半的频谱资源和一部分的功率资源,缺点是需要更复杂的调制器和解调器。
4.带附加载波的单边带幅度调制(SSB-AC):是指在SSB的基础上,再加入一个幅度较小的载波分量,得到一个包含一个边带和一个附加载波的调制信号。SSB-AC的优点是可以使用简单的包络检波器进行解调,缺点是牺牲了一部分的功率资源和频谱效率。
以上四种幅度调制方式都是线性调制方式,它们之间有以下几点区别和联系:
1.它们都可以通过信息信号与载波相乘来实现,但后三种需要对乘积进行进一步处理。
2.它们都可以通过信息信号与载波相干相乘来解调,但后三种需要与载波同步。
3.它们都可以通过频谱分析来区分,但后三种需要注意载波分量或边带分量的存在或缺失。