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通信原理第七版第六章樊昌信曹丽娜课后习题解析

时间:2023-06-28 04:37:03 信息发展

通信原理第七版第六章樊昌信曹丽娜课后习题详解及思路

通信原理是电子信息工程专业的一门重要基础课程,涉及到通信系统的基本概念、模型、方法和技术。本文将对通信原理第七版第六章樊昌信曹丽娜课后习题进行详细的解答和分析,帮助学习者掌握本章的重点和难点。

本章主要介绍了数字调制和解调的基本原理和方法,包括二进制调制、多进制调制、带通数字调制、相干解调、非相干解调等内容。以下是本章的部分习题及其解答:

1. 试证明:在二进制调制中,如果采用相同的载波频率和相位,但是改变载波幅度,则可以得到另一种二进制调制方式。

1.解:设原来的二进制调制方式为$$s_1(t)=A_1\\cos(2\\pi f_ct+\\phi)$$,其中$$A_1$$为常数,$$\\phi$$为0或$$\\pi$$,取决于二进制数据。如果改变载波幅度为$$A_2$$,则得到另一种二进制调制方式为$$s_2(t)=A_2\\cos(2\\pi f_ct+\\phi)$$。由于$$s_1(t)$$和$$s_2(t)$$都是以相同的载波频率和相位进行调制,只是幅度不同,因此它们都属于二进制调制方式。

2. 试比较二进制ASK、FSK和PSK的功率效率和带宽效率,并说明哪种方式更优。

1.解:设二进制数据的码元长度为T,码元速率为R=1/T,载波频率为f_c,载波功率为P_c,则三种方式的功率效率和带宽效率如下:

2.ASK:功率效率为$$\\eta_{ASK}=\\frac{R}{P_c}=\\frac{1}{TP_c}$$,带宽效率为$$\\eta_{B,ASK}=\\frac{R}{B_{ASK}}=\\frac{1}{T(2f_c+1/T)}=\\frac{1}{2f_cT+1}$$

3.FSK:功率效率为$$\\eta_{FSK}=\\frac{R}{P_c}=\\frac{1}{TP_c}$$,带宽效率为$$\\eta_{B,FSK}=\\frac{R}{B_{FSK}}=\\frac{1}{T(2f_c+2/T)}=\\frac{1}{2f_cT+2}$$

4.PSK:功率效率为$$\\eta_{PSK}=\\frac{R}{P_c}=\\frac{1}{TP_c}$$,带宽效率为$$\\eta_{B,PSK}=\\frac{R}{B_{PSK}}=\\frac{1}{T(2f_c+0.5/T)}=\\frac{1}{2f_cT+0.5}$$

5.从上面的公式可以看出,三种方式的功率效率相同,但是带宽效率不同,PSK的带宽效率最高,FSK的带宽效率最低,ASK的带宽效率居中。因此,从性能上来说,PSK是最优的方式。

3. 试说明为什么在相干解调中,需要使用与发送端同步的本地载波。