通信原理是电子信息工程专业的一门基础课程,它涉及了信号与系统、调制与解调、编码与解码等方面的知识。本文将针对通信原理第七版教材的第三章,给出一些习题解析和学习建议,帮助同学们更好地理解和掌握本章的内容。
第三章主要介绍了模拟调制的基本概念和方法,包括幅度调制、角度调制和混频等。本章的习题主要分为两类:一类是计算题,要求同学们根据公式和数据求出相关参数或者绘制波形图;另一类是理论题,要求同学们分析或比较不同调制方式的特点和优缺点。下面我们将分别给出几个典型的习题,并给出解答和解析。
计算题:
1. 已知载波信号为c(t)=10cos(2π×106t),调制信号为m(t)=2cos(2π×103t)+cos(2π×2×103t),求幅度调制信号s(t)及其调制系数μ。
解析:根据幅度调制的定义,s(t)=Ac(1+μm(t))cos(2πfct),其中Ac为载波幅度,μ为调制系数,m(t)为归一化后的调制信号,fc为载波频率。由题目可知,Ac=10,fc=106Hz,m(t)=0.2cos(2π×103t)+0.1cos(2π×2×103t),因此μ=max(m(t))=0.3。代入公式即可得到s(t)和μ。
2. 已知载波信号为c(t)=5sin(2π×106t),调制信号为m(t)=sin(2π×5×103t),求频率调制信号s(t)及其最大频偏Δf。
解析:根据频率调制的定义,s(t)=Ac sin(ωct+βm(t)),其中Ac为载波幅度,ωc为载波角频率,β为灵敏度系数,m(t)为调制信号。由题目可知,Ac=5,ωc=2π×106rad/s,m(t)=sin(2π×5×103t),因此β是一个未知常数。代入公式即可得到s(t)。最大频偏Δf是指载波频率在调制过程中发生的最大变化量,它等于β乘以调制信号的最大角频率。由题目可知,调制信号的最大角频率为2π×5×103rad/s,因此Δf=β×5×103Hz。
理论题:
1. 比较幅度调制和频率调制的优缺点。
答:幅度调制的优点是实现简单,设备成本低,适用于低频信号的传输;缺点是信噪比低,抗干扰能力弱,功率利用率低,带宽利用率低。频率调制的优点是信噪比高,抗干扰能力强,功率利用率高,带宽利用率高;缺点是实现复杂,设备成本高,适用于高频信号的传输。
2. 什么是混频?混频有什么作用?
答:混频是指将两个或多个不同频率的信号相乘,得到一个新的信号,其中包含了原信号的和频和差频分量。