1.电气通信系统的组成?
答:信息源与输入变换器→发送机→信道→接收机→输出变换器→输出信号。通信系统的核心由三部 分组成:发送机、信道和接收机。
发送机(信号调制):将电信号转换成适于在物理信道或者传输介质中传输的形式。
信道:是一种物理媒介,用以将信号从发送机传输到接收机。
接收机(信号解调):恢复接收信号中包含的消息信号。
2.数字控制系统的基本组成?
答:信源与输入变频器→信源编码器→信道编码器→数字调制器→信道→数字解调器→信道译码器→ 信源译码器→输出变频器→输出信号。
3.几种常见的信道?
答:有线信道、光纤信道、无限电磁信道、水下声波信道→存储信道。
4.信号的基本运算与分类?
答:本书谈及的信号都为时间 t 的函数。
基本运算:①时间平移 x(t)→x(t-to)②时间反转 x(t)→x(-t),信号沿纵轴翻转③时间展缩 x (t)→x(at)。
信号分类:连续时间信号和离散时间信号、实信号和复信号、确知信号和随机信号、周期信号和非周 期信号、因果信号和非因果信号(如果对于所有 t<0,都有 x(t)=0,则称信号 x(t)是因果信号, 否则就是非因果信号)、偶信号和奇信号(x(t)的波形关于纵轴对称是偶信号,关于原点对称是奇 信号)。
5.滤波器?
答:滤波器广泛用于从非所需信号或者干扰信号中分离出所需信号。
滤波器的重要参数:
①通频带边 界频率 fp
②阻频带边界频率 fs
③通频带起伏 δ1
④阻频带起伏 δ2,频率响应从通频带到阻频带的过渡 区间定义为滤波器的过渡带,通频带宽度 0<f<fp 称为滤波器的带宽。
6.低通和带通信号?
答:低通信号是频谱(频率成分)分布在零频附近的信号,而带通信号的频谱则分布在远离零频的某 个频点 fc 附近,且带通信号的带宽(信号的所有正频率的分布范围)通常远远小于 fc。注意:一个带 通信号可以用两个低通信号,即其同相分量和正交分量来表示。Xl(t)=Xc(t)+jXs(t),称为带通 信号 Xl(t)的等效低通。
7.调制?
答:常用的调制方式有三种:调幅、调频和调相,。调制的结果是将调制信号 m(t)由一个低通信号 转换为一个在载频 fc 附近的带通信号。
调制的目的:
①将低通信号的频率成分变换为信道的通频带 内,使得待传送信号的频谱与信道的通频带特性相匹配。
②采用较高频率可以简化发射机的结构。
③ 实现频分复用以容纳来自多个信源的信号同时传输。
④可以扩展传输信号的带宽,从而增强信号在利 用有噪信道传输时的抗噪声和抗干扰性能。
8.幅度调制?
答:①双边带抑制载波幅度调制(DSB-SC):将调制信号 m(t)和载波信号 c(t)相乘就是 DSBSC,即已调信号 u(t)=m(t)c(t)=Acm(t)cos(2πfct)。根据波形图可知 u(t)含有高频分 量,同时,u(t)还保留了 m(t)的主要特征,可用于在接收端恢复 m(t)。根据频谱图可知已调 信号 u(t)的另一个特征是自身不包含载波分量,即发射功率全部用于调制信号 m(t),故 u(t) 称为抑制载波(SC)信号。解调:从接收信号中恢复调制信号 m(t),需要相位相干或同步解调器 (锁相环:在接收端生成与接收信号的载波同频同相的正弦信号),即本地生成的正弦信号的初相 Φ 在理想情况下为零。
②常规幅值调制:较 DSB-SC 调幅信号多了一个大载波分量,u(t)=Ac[1+m(t)]cos(2πfct)。 根据频谱图可知,常规调幅信号 u(t)的带宽是调制信号 m(t)带宽的两倍。解调:常规调幅信号的 优点就是不需要同步解调器,解调简便。调制信号|m(t)|<1 是常规调幅信号易于解调的必要条 件,如果对接收信号进行整流,就可以消除负值而不影响调制信号,整流后的信号在 u(t)≥0 时等 于 u(t),在 u(t)<0 时为零,整流后的信号通过一个带宽与调制信号 m(t)相匹配的低通滤波器 后就可以恢复调制信号 m(t)。
③单边带幅度调制(性能同 DSB-SC,只不过采用一个边带)
④残留边带幅度调制。
9.信号多路复用?
答:将多路独立的调制信号组成一个复合信号在公共信道上传输,称为多路复用。信号多路复用有两
种常用的方法:①时分多路复用(TDM):信号出现的时间是分离的②频分多路复用(FDM):各路
信号所占的频段是分离的。
10.角度调制?
答:频率调制(FM)和相位调制(PM)统称为角度调制。FM 调制器=积分器串联 PM 调制器,PM
调制器=微分器串联 FM 调制器。
11.为什么 FM 信号带宽对调制信号频率的敏感度相对较低?
答:幅度增加都会引起已调信号带宽内的谐波数量增加,但是,频率增加对于 PM 信号带宽内的谐波 数量没有影响,而 FM 信号带宽内的谐波数量却线性减少。
12.热噪声概念?
答:在高于绝对精度的某温度下,电阻总是含有随机运动的自由电子,因此在电阻两端会产生一定的 噪声电压,称为热噪声。热噪声主要来自系统接收端的电子元件和放大器。