1、12016 年 11 月 2 日星期三2-1 平稳随机过程 的自相关函数为 试求：)(t32)(eR 的功率谱密度 ； 的平均功率 S 和直流功率 ；)(tPt 0 的方差 。22-2 已知平稳高斯白噪声的双边功率谱密度为 ，经过一个冲激响应为 的线性系统20n)(th后输出为 ，若已知 的能量为 ，求 的功率。)(tx)(thhE)(tx2-3 设一低通滤波器的冲激响应为 ，在其输入端加上零均值白噪声)0()(tetha的自相关函数 ，试求滤波器输出过程 的下列参数：)(tX)(XRtY数学期望 ；功率谱密度 ；自相关函数 ；总平均功率 。YaYP)(RYS24-1 某信源集包含 1024
2、个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。现需经由带宽为6KHz 的信道传输该信源发送的一系列符号，并要求信道输出端信噪比不小于 30dB。试求：（1）信道的容量；（2）无差错传输时的最高码元速率。4-2 已知有线电话信道的带宽为 3.4KHz。试求：（1）信道输出信噪比为 30dB 时的信道容量；（2）若要在该信道中传输 33.6bit/s 的数据，求接收端要求的最小信噪比。4-3 已知计算机彩显图像由 个像素组成。设每个像素为 位彩色度，每种102476816bit彩色度有 16 个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等并统计独立。A、试计算每秒传输 75 个画面所需的信道容量；B
3、、如果接收机信噪比为 ，为传送彩色图像所需信道带宽为多少？（注：30dB） 2log3.lx35-1 已知一调制信号 ，它所产生的调角波具有Vttm)102cos(5)(3的形式。试求：)(cos)(tAtsm 若为 波，要求调频指数 ，最大频偏 、带宽 、调频灵敏度 及FM10f BFK波表达式； 若为 波，要求调相指数 ，最大频偏 、带宽 、调频灵敏度Pradmpmax及 波表达式；PK 若把调制信号频率加倍，并保持调制信号振幅和调频（相）灵敏度不变，求此时波和 波的带宽，并讨论之。FM45-2 设模拟调制系统信道和接收端模型如下图所示。已知信道噪声 为加性高斯白噪声，)(tn单边功率谱密
4、度为 ； 为已调信号，载波频率 ，对应的HzWn/106)(tsmMHzfc1调制信号 的最高频率为 。带通滤波器为理想，试分别计算 DSB（)(tmKf5，相干解调） 、SSB （ ，相干解调） 、AM（两边带功率 ，KSi1Si KWPf载波功率 ，包络检波）三种情况下的下列参数：Pc4（1）带通滤波器的中心频率 及带宽 B；0f（2）解调器输入端信噪比 ；iNS/（3）调制制度增益 G；（4）解调器输出端信噪比 。0/tsmtnBPFtsmni解 调 器 tm0n566-1 原信码如下表所示，请将下表填写完整。序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
5、16 16 17 18 19 20 21 22 23信码 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1加取代节添加极性 3HDB6-2 原信码如下表所示，请将下表填写完整。 （为了紧凑，以+，-代替+1，-1）信码 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1用取代节添加极性HDB36-3 解码举例3HDB+1 0 -1 0 0 0 -1 +1 0 0 0 +1 -1 +1 -1 0 0 -1 +1 0原信码7实验一 单调谐回路谐振放大器的研究(一)实验目的：1研究单级和多级单调谐回路放大器的谐振特性；2学习小信号谐振
6、放大器的增益、带宽的测试方法。3研究小信号谐振放大器的增益、带宽与电路参数的关系。(二)实验原理概述：1 实验电路： 图实 2- 1实验电路如图实 2- 1 所示。该电路由两级单调谐回路放大器组成。Q101、Q102 选用3DG6C 或 S9018。级间耦合变压器 B101、B 102 的初级采用部分接入方式，调节 B101、B102 的磁芯，可改变相应回路的谐振频率，使两级可工作在同频调谐状态，为扩展频带也可工作在对中心频率失谐的参差调谐状态。谐振回路分别并接有一个频带扩展电阻(R4104 或 R110)，可通过 SW101、SW102 开关选择扩展电阻的接入，改变回路的品质因数 Q，从而改
7、变放大器增益及带宽。2单级交流等效电路及参数单级谐振回路放大器的等效电路如图实 22(a)(b)所示。图中：L 为回路总电感，即 B1 或 B2 的初级电感；C 为回路外接电容；g z 为回路外接电导；g 为电感线圈损耗电导，其值为 ，Q 0 为电感线圈的品质因数；z18； ；IPYUfeS011gP01201； ； ；式中 ， 称为接入系C01201ii22Cii2PW1235413数。在本实验底板上对于 B1： W1226 匝，W 13=28 匝：W544 匝，对于 B2：W1218匝，W13=27 匝，W 549 匝。 g01，c01 分别是本级晶体管的输出电导和输出电容；gi2，ci2
8、分别是下级晶体管的输入电导和输入电容；Y fe 为晶体管的正向传输导纳。本实验所用晶体管 3DG6C 的 Y 参数，在 Vcc=+12v，IE=1mA 时，Yfe=30mS，g oe=150mS，g ie1mS，Coe 4PF，Cie=50PF ， 。CPFbe253基本关系由图 22(b)可知，对于单级放大器有，回路总电容： Pi1202回路总电导： gggi22回路有载 QL： =1=103dB 通频带： =0回路谐振频率： fCL012放大器谐振电压增益：K。PYgfe12对于多级(n)相同单调谐回路放大器，在同频调谐条件下，总增益为各级增益之积，通频带在各级 Q 相同时，随着 n 的增
9、加而减小。即：Kv 总=Kv1 Kv2 Kvn总 =0211式中 称为带宽缩小因子，n4电路工作状态， 电源电压 Vcc+12V ，晶体管静态电流：Ie1 1mA， Ie2=098mA 。(三) 实验仪器1YB1052B 高频信号发生器 1 台2YB2174 超高频毫伏表 1 台3BT 一 3C 频率特性测试仪 1 台 (可选)4YB1713 直流稳压电源 1 台5YB4320 双踪示波器 1 台96DT980 型数字三用表 1 支7 高频实验箱 1 个(四) 实验任务1测放大器的静态工作电压，井判断各级是否工作正常。2测量单级和两级总谐振电压增益要求：a用 YB1052B 高频信号发生器在实
10、验电路板 ui 端输入激励信号，信号频率 f450KHz ，第一级激励电压约为 20mV 左右。b微调高频传输变压器的磁芯，确保两级放大器都工作在调谐状态（可置中心频率f0 450KHZ） 。c用 YB4320 双踪示波器监测输入输出波形，在保证不失真的条件下，用 YB2174 超高频毫伏表测量 TP101(第 1 级调谐放大器输出端，也是第 2 级放大器的输入端)或 TP102（第2 级调谐放大器输出端）的输入或输出电压值，并认真记录。d分别测量谐振回路并接的扩展电阻阻值，对选择开关 K101、K 102 置 1 或置 2 时的谐振增益进行观测和对比分析。e列表记录数据。3测量各级小信号谐振
11、放大器的通频带 BW0.7。具体要求为：a分别使用扫频法和点测法进行单级和两级总谐振特性及通频带 BW0.7 的测量。b保证在同步调谐的情况下进行测量，使两级都谐振在 f0450KH Z。c SW101、 SW102 可任意置于 1 或 2 位置，但记录时应注明。d注意，小信号谐振放大器的输入信号幅度的大小要适当，以防过载使放大器出现非线性失真。e 列表记录数据井将用标准计算纸描绘出幅频特性曲线图。(五)实验报告要求：1列出所测数据，计算出单级和两级总谐振增益 Ku、通频带 BW0.7。2用坐标纸绘出谐振特性曲线并计算和标示出通频带。3对实验数据和曲线进行分析。4对实验结果进行总结分析、做出实
12、验报告。5 回答思考题。(六)预习要求：1复习高频电子线路中有关理论。2明确实验目的、任务并拟定实验方案和步骤。(七)思考题1放大器激励信号过大或过小对测量数据有何影响? 测第一级和测第二级增益时，激励信号如何选择?2 如何判断回路是否谐振 ?3 K101、K102 置 1 或 2 时放大器谐振增益和通频带将如何变化 ?4分析谐振特性不对称的原因?5当两级放大器工作在参差调谐状态时，放大器的总增益总谐振特性和通频带有何变化?6总结对比扫频测试法和逐点测试法的优缺点。10实验一、MATLAB 仿真基本操作综合实验一、实验目的：认识学习基于 MATLAB 仿真的 M 文件程序实现与 Simulin
13、k 仿真工具箱仿真模块调用实现的两种基本方法； 通过实验学习掌握各类仿真仪器设备的参数设置和操作使用方法。（ 一 ） 信 号 及 其 运 算 的 MATLAB 实 现注意：以 M 文件方式，通过调用 MATLAB 相关函数编程进行实验时，命令和程序的输入一定要在纯英文状态下，否则输入的命令将会发生错误，程序无法执行。我们可通过 MATLAB 仿真工作窗中的编辑器功能来发现和纠正各类错误。1.1 连 续 信 号 的 MATLAB 实 现MATLAB 提供了大量用以生成基本信号的函数，比如最常用的指数信号、正弦信号和三角波信号等就可通过 MATLAB 的内部函数命令来实现，不需要借助任何工具箱就可
14、调用的函数。例如 MATLAB 的部分波形或图形函数，详见表一中所示：表一、部分波形函数函数 产生的波形Sin 正弦波Cos 余弦波Square 方波Saw tooth 锯齿波Rectpuls 非周期方波Tripuls 非周期三角波Pulstran 脉冲序列表二、部分图形函数11函数 图形figure 生成图框axis 设置坐标轴text 在图上标记文字plot 画图title 添加图名grid 网格线xlabel 给 x 轴添加文本标记ylabel 给 y 轴添加文本标记1 指数信号指数信号 在 MATLAB 中可用 exp 函数表示，其调用形式为：tAey=A*exp(a*t)例如图 1-
15、1 所示指数衰减信号的 MATLAB 源程序如下（取 A=1，-0.4）:%program1-1Decaying exponential signalA=1;a=-0.4;t=0:0.01:10; ft=A*exp(a*t);plot(t,ft);grid on;2 正弦信号正弦信号 Acos( *t+ )和 Asin( + )分别用 MATLAB 的内部函数 cos 和00sin 表示，其调用形式为： A*cos( *t+phi)A*sin( *t+phi)0例如图 1-2 所示正弦信号的 MATLAB 源程序如下（取 A=1， =2 ， = /6）：0%program1-2Sinusoid
16、alA=1;w0=2*pi; phi=pi/6;t=0:0.001:8;ft=A*sin(w0*t+phi);plot(t,ft);grid on;120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1000.10.20.30.40.50.60.70.80.910 1 2 3 4 5 6 7 8-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81图 1-1 单边指数衰减信号 图 1-2 正弦信号除了内部函数外，在信号处理工具箱（Signal Prossing Toolbox）中还提供了诸如取样函数、矩形波、三角波、周期性矩形波和周期性三角波等在信号处理中常用的信号。3 取样函数取样函数 S
17、a(t)在 MATLAB 中用 sinc 函数表示，其定义为：Sinc(t)=sin( t)/( t)其调用形式为：Y=sinc(t)例如图 1-3 所示取样函数的 MATLAB 源程序如下：%program1-3Sample functiont=-3*pi:pi/100:3*pi;ft=sinc(t/pi);plot(t,ft);grid on;-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-0.4-0.200.20.40.60.810 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4-0.500.511.5图 1-3 取样函数 图 1-4 矩形波信号134 矩形脉冲信号矩形脉冲信号
18、在 MATLAB 中用 rectpuls 函数来表示，其调用形式为：y=rectpuls(t,width)用以产生一个幅值为 1、宽度为 width、相对于 t=0 点左右对称的矩形波信号。该函数的横坐标范围由向量 t 决定，是以 t=0 为中心向左右各展开 width/2的范围。Width 的默认值为 1。例如图 1-4 所示以 t=2T(即 t-2T=0)为对称中心的矩形脉冲信号的 MATLAB 源程序如下（取 T=1）：%program1-4Rectangular pulse signalt=0:0.001:4;T=1;ft=rectpuls(t-2*T,2*T);plot(t,ft);
19、grid on;axis(0 4 -0.5 1.5);周期性矩形波（方波）信号在 NATLAB 中用 square 函数来表示，其调用形式为：y=square(t,DUTY)用以产生一个周期为 2 、幅值为 1 的周期性方波信号，其中的 DUTY 参数表示占空比（dutycycle）, 即在信号的一个周期中正值所占的百分比。例如图1-5 所示实现频率为 30Hz 的周期性方波信号的 MATLAB 源程序如下：%program1-5Periodis rectangular pulse signalt=-0.0625:0.0001:0.0625;y=square(2*pi*30*t,50);%DU
20、TY=50(percent)plot(t,y);axis(-0.0625 0.0625 -1.5 1.5);grid on-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06-1.5-1-0.500.511.5图 1-5 周期性方波信号145 三角波脉冲信号三角波脉冲信号在 MATLAB 中用 tripuls 函数来表示，其调用形式为 :y=tripuls(t,width,skew)用以产生一个最大幅度为 1、宽度为 width、斜度为 skew 的三角波信号。该函数的横坐标范围由向量 t 决定，是以 t=0 为中心向左右各展开 width/2 的范围。斜度 skew 是一个介
21、于 -1 和 1 之间的值，它表示最大幅度 1 出现在t=(width/2)skew 的横坐标位置。如图 1-6 所示三角波信号的 MATLAB 源程序如下：%program1-6Triangular pulse signalt=-3:0.001:3;ft=5*tripuls(t,4,0.5);plot(t,ft);grid on;axis(-3 3 -0.5 5);-3 -2 -1 0 1 2 3-0.500.511.522.533.544.55图 1-6 三角波信号周期性三角波信号在 MATLAB 中用 sawtooth 函数来表示，其调用形式为：y=sawtooth(t,WIDTH)用以
22、产生一个周期为 2 、最大幅度为 1、最小幅度为-1 的周期性三角波（锯齿波）信号，其中的 WIDTH 参数表示最大幅度出现的位置：在一个周期内，信号从 t=0 到 WIDTH2 时函数值是从-1 到 1 线性增加的，而从 WIDTH2到 2 时函数值又是从 1 到-1 线性递减的；在其他周期内依次类推。例如图1-7 所示的周期性三角波信号的 MATLAB 源程序如下：%program1-7periodic triangular pulse signalt=-5*pi:pi/10:5*pi;x=sawtooth(t,0.5); %锯齿波（或三角波）plot(t,x);axis(-16 16 -
23、1.5 1.5);grid on;15-15 -10 -5 0 5 10 15-1.5-1-0.500.511.5图 1.7 周期性三角信号6 一般周期性脉冲信号一般周期性脉冲信号在 MATLAB 中用 pulstran 函数表示，其调用形式为：y=pulstran(t,d,func)该函数基于一个名为 func 的连续函数并以之为一个周期，从而产生一串周期性的连续函数（func 函数可自定义） 。该 pulstran 函数的横坐标范围由向量 t指定，而向量 d 用于指定周期性的偏移量（即各个周期的中心点） ，这样这个func 函数会被计算 length(d)次，并且整个 pulstran 函
24、数的返回值实际上就相当于：y=func(t-d(1)+func(t-d(2)+从而实现一个周期性脉冲信号的产生。函数 pulstran 的更一般调用形式为：y=pulstran(t,d,func,p1,p2,)其中的 p1,p2,为需要传送给 func 函数的额外输入参数值（除了变量 t 之外） ，如上述的 rectuuls 函数需要 width 这个额外参数 ,tripuls 函数需要 width 和skew 这两个额外参数，即整个 pulstran 函数的返回值实际上相当于：y=func(t-d(1),p1,p2,)+func(t-d(2),p1,p2,)+例如图 1-8 所示周期性矩形脉
25、冲信号和周期性三角波信号的 MATLAB 源程序如下：%program1-8Periodic pulse generatort=0:1e-3:1; %1kHz sample freq for 1secd=0:1/4:1; %4Hz repetition freqy=pulstran(t,d,rectpuls,0.1); %脉冲系列定义为周期性矩形波figure(1);plot(t,y);grid on;axis(0,1,-0.1,1.1); %生成图形、设置栅格与坐标16t=0: 1e-3:1; %1kHz sample freq for 1secd=0:1/3:1; %3Hz repetition freqy=pulstran(t,d, tripuls,0.2); %脉冲系列定义为周期性三角波figure(2); plot(t,y);grid on; axis(0,1,-0.1,1.1);0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 100.20.40.60.810 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 100.20.40.60.81
