1、2016年11月2日星期三2-1 平穩(wěn)隨機過程的自相關(guān)函數(shù)為試求：的功率譜密度；的平均功率S和直流功率；的方差。2-2 已知平穩(wěn)高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為，經(jīng)過一個沖激響應(yīng)為的線性系統(tǒng)后輸出為，若已知的能量為，求的功率。2-3 設(shè)一低通濾波器的沖激響應(yīng)為，在其輸入端加上零均值白噪聲的自相關(guān)函數(shù)，試求濾波器輸出過程的下列參數(shù)：數(shù)學(xué)期望；功率譜密度；自相關(guān)函數(shù)；總平均功率。4-1 某信源集包含1024個符號，各符號等概出現(xiàn)，且相互統(tǒng)計獨立?，F(xiàn)需經(jīng)由帶寬為6KHz的信道傳輸該信源發(fā)送的一系列符號，并要求信道輸出端信噪比不小于30dB。試求：（1）信道的容量；（2）無差錯傳輸時的最高碼元速率。4-2

2、 已知有線電話信道的帶寬為3.4KHz。試求：（1）信道輸出信噪比為30dB時的信道容量；（2）若要在該信道中傳輸33.6bit/s的數(shù)據(jù)，求接收端要求的最小信噪比。4-3已知計算機彩顯圖像由個像素組成。設(shè)每個像素為位彩色度，每種彩色度有16個亮度等級。如果所有彩色度和亮度等級的組合機會均等并統(tǒng)計獨立。A、試計算每秒傳輸75個畫面所需的信道容量；B、如果接收機信噪比為，為傳送彩色圖像所需信道帶寬為多少？（注：） 5-1 已知一調(diào)制信號，它所產(chǎn)生的調(diào)角波具有的形式。試求： 若為波，要求調(diào)頻指數(shù)，最大頻偏、帶寬、調(diào)頻靈敏度及波表達(dá)式； 若為波，要求調(diào)相指數(shù)，最大頻偏、帶寬、調(diào)頻靈敏度及波表達(dá)式；

3、若把調(diào)制信號頻率加倍，并保持調(diào)制信號振幅和調(diào)頻（相）靈敏度不變，求此時波和波的帶寬，并討論之。5-2 設(shè)模擬調(diào)制系統(tǒng)信道和接收端模型如下圖所示。已知信道噪聲為加性高斯白噪聲，單邊功率譜密度為；為已調(diào)信號，載波頻率，對應(yīng)的調(diào)制信號的最高頻率為。帶通濾波器為理想，試分別計算DSB（，相干解調(diào)）、SSB（，相干解調(diào)）、AM（兩邊帶功率，載波功率，包絡(luò)檢波）三種情況下的下列參數(shù)：（1）帶通濾波器的中心頻率及帶寬B；（2）解調(diào)器輸入端信噪比；（3）調(diào)制制度增益G；（4）解調(diào)器輸出端信噪比。6-1 原信碼如下表所示，請將下表填寫完整。序號1234567891011121314151616171819202

4、12223信碼100000110000100000000011加取代節(jié)添加極性6-2原信碼如下表所示，請將下表填寫完整。（為了緊湊，以+，-代替+1，-1）信碼100000000001100001用取代節(jié)添加極性HDB36-3 解碼舉例+10-1000-1+1000+1-1+1-100-1+10原信碼實驗一 單調(diào)諧回路諧振放大器的研究 (一)實驗?zāi)康模?1研究單級和多級單調(diào)諧回路放大器的諧振特性； 2學(xué)習(xí)小信號諧振放大器的增益、帶寬的測試方法。 3研究小信號諧振放大器的增益、帶寬與電路參數(shù)的關(guān)系。 (二)實驗原理概述：1 實驗電路： 圖實2- 1 實驗電路如圖實2- 1所示。該電路由兩級單調(diào)諧

5、回路放大器組成。Q101、Q102選用3DG6C或S9018。級間耦合變壓器B101、B102的初級采用部分接入方式，調(diào)節(jié) B101、B102的磁芯，可改變相應(yīng)回路的諧振頻率，使兩級可工作在同頻調(diào)諧狀態(tài)，為擴展頻帶也可工作在對中心頻率失諧的參差調(diào)諧狀態(tài)。諧振回路分別并接有一個頻帶擴展電阻(R4104或R110)，可通過SW101、SW102開關(guān)選擇擴展電阻的接入，改變回路的品質(zhì)因數(shù)Q，從而改變放大器增益及帶寬。 2單級交流等效電路及參數(shù)單級諧振回路放大器的等效電路如圖實22(a)(b)所示。 圖中：L為回路總電感，即B1或B2的初級電感；C為回路外接電容；gz為回路外接電導(dǎo)；g為電感線圈損耗電

6、導(dǎo)，其值為 ，Q0為電感線圈的品質(zhì)因數(shù)；式中，稱為接入系數(shù)。在本實驗底板上對于B1： W1226匝，W13=28匝：W544匝，對于 B2：W1218匝，W13=27匝，W549匝。g01，c01分別是本級晶體管的輸出電導(dǎo)和輸出電容；gi2，ci2分別是下級晶體管的輸入電導(dǎo)和輸入電容；Yfe為晶體管的正向傳輸導(dǎo)納。 本實驗所用晶體管3DG6C的Y參數(shù)，在Vcc=+12v，IE=1mA時，Yfe=30mS，goe=150mS，gie1mS，Coe4PF，Cie=50PF，。 3基本關(guān)系 由圖22(b)可知，對于單級放大器有，回路總電容：回路總電導(dǎo)：回路有載QL：QL=1g=10Lg 3dB通頻帶

7、： f=f0QL 回路諧振頻率：放大器諧振電壓增益：K。 對于多級(n)相同單調(diào)諧回路放大器，在同頻調(diào)諧條件下，總增益為各級增益之積，通頻帶在各級Q相同時，隨著n的增加而減小。即： Kv總=Kv1Kv2Kvn f總=f0QL21n-1 式中 稱為帶寬縮小因子， 4電路工作狀態(tài)， 電源電壓 Vcc+12V， 晶體管靜態(tài)電流：Ie1 1mA， Ie2=098mA。 (三)實驗儀器 1YB1052B高頻信號發(fā)生器 1臺 2YB2174超高頻毫伏表 1臺 3BT一3C頻率特性測試儀 1臺 (可選) 4YB1713直流穩(wěn)壓電源 1臺 5YB4320雙蹤示波器 1臺 6DT980型數(shù)字三用表 1支7 高頻

8、實驗箱 1個 (四)實驗任務(wù) 1測放大器的靜態(tài)工作電壓，井判斷各級是否工作正常。 2測量單級和兩級總諧振電壓增益 要求： a用YB1052B高頻信號發(fā)生器在實驗電路板ui端輸入激勵信號，信號頻率 f450KHz，第一級激勵電壓約為20mV左右。 b微調(diào)高頻傳輸變壓器的磁芯，確保兩級放大器都工作在調(diào)諧狀態(tài)（可置中心頻率f0450KHZ）。 c用YB4320雙蹤示波器監(jiān)測輸入輸出波形，在保證不失真的條件下，用YB2174超高頻毫伏表測量TP101(第1級調(diào)諧放大器輸出端，也是第2級放大器的輸入端)或TP102（第2級調(diào)諧放大器輸出端）的輸入或輸出電壓值，并認(rèn)真記錄。 d分別測量諧振回路并接的擴展電

9、阻阻值，對選擇開關(guān) K101、K102置1或置2時的諧振增益進行觀測和對比分析。 e列表記錄數(shù)據(jù)。 3測量各級小信號諧振放大器的通頻帶BW0.7。具體要求為： a分別使用掃頻法和點測法進行單級和兩級總諧振特性及通頻帶BW0.7的測量。 b保證在同步調(diào)諧的情況下進行測量，使兩級都諧振在f0450KHZ。 cSW101、SW102可任意置于1或2位置，但記錄時應(yīng)注明。 d注意，小信號諧振放大器的輸入信號幅度的大小要適當(dāng)，以防過載使放大器出現(xiàn)非線性失真。e 列表記錄數(shù)據(jù)井將用標(biāo)準(zhǔn)計算紙描繪出幅頻特性曲線圖。 (五)實驗報告要求： 1列出所測數(shù)據(jù)，計算出單級和兩級總諧振增益Ku、通頻帶BW0.7。 2

10、用坐標(biāo)紙繪出諧振特性曲線并計算和標(biāo)示出通頻帶。 3對實驗數(shù)據(jù)和曲線進行分析。 4對實驗結(jié)果進行總結(jié)分析、做出實驗報告。5 回答思考題。 (六)預(yù)習(xí)要求： 1復(fù)習(xí)高頻電子線路中有關(guān)理論。 2明確實驗?zāi)康?、任?wù)并擬定實驗方案和步驟。 (七)思考題 1放大器激勵信號過大或過小對測量數(shù)據(jù)有何影響?測第一級和測第二級增益時，激勵信號如何選擇? 2 如何判斷回路是否諧振? 3 K101、K102置1或2時放大器諧振增益和通頻帶將如何變化? 4分析諧振特性不對稱的原因? 5當(dāng)兩級放大器工作在參差調(diào)諧狀態(tài)時，放大器的總增益總諧振特性和通頻帶有何變化? 6總結(jié)對比掃頻測試法和逐點測試法的優(yōu)缺點。 實驗一、MAT

11、LAB仿真基本操作綜合實驗一、實驗?zāi)康模赫J(rèn)識學(xué)習(xí)基于MATLAB仿真的M文件程序?qū)崿F(xiàn)與Simulink仿真工具箱仿真模塊調(diào)用實現(xiàn)的兩種基本方法； 通過實驗學(xué)習(xí)掌握各類仿真儀器設(shè)備的參數(shù)設(shè)置和操作使用方法。（一） 信號及其運算的MATLAB實現(xiàn)注意：以M文件方式，通過調(diào)用MATLAB相關(guān)函數(shù)編程進行實驗時，命令和程序的輸入一定要在純英文狀態(tài)下，否則輸入的命令將會發(fā)生錯誤，程序無法執(zhí)行。我們可通過MATLAB仿真工作窗中的編輯器功能來發(fā)現(xiàn)和糾正各類錯誤。1.1連續(xù)信號的MATLAB實現(xiàn)MATLAB提供了大量用以生成基本信號的函數(shù)，比如最常用的指數(shù)信號、正弦信號和三角波信號等就可通過MATLAB的內(nèi)

12、部函數(shù)命令來實現(xiàn)，不需要借助任何工具箱就可調(diào)用的函數(shù)。例如MATLAB的部分波形或圖形函數(shù)，詳見表一中所示： 表一、部分波形函數(shù)函數(shù)產(chǎn)生的波形Sin正弦波Cos余弦波Square方波Saw tooth鋸齒波Rectpuls非周期方波Tripuls非周期三角波Pulstran脈沖序列 表二、部分圖形函數(shù)函數(shù)圖形figure生成圖框axis設(shè)置坐標(biāo)軸text在圖上標(biāo)記文字plot畫圖title添加圖名grid網(wǎng)格線xlabel給x軸添加文本標(biāo)記ylabel給y軸添加文本標(biāo)記1 指數(shù)信號指數(shù)信號在MATLAB中可用exp函數(shù)表示，其調(diào)用形式為：y=A*exp(a*t)例如圖1-1所示指數(shù)衰減信號的M

13、ATLAB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 正弦信號正弦信號Acos(*t+)和Asin(+)分別用MATLAB的內(nèi)部函數(shù)cos和sin表示，其調(diào)用形式為： A*cos(*t+phi) A*sin(*t+phi)例如圖1-2所示正弦信號的MATLAB源程序如下（取A=1，=2，=/6）：%program1-2SinusoidalA=1;w0=2*pi; phi=pi/6;t=0:0.001:8;ft=A

14、*sin(w0*t+phi);plot(t,ft);grid on; 圖1-1 單邊指數(shù)衰減信號 圖1-2 正弦信號除了內(nèi)部函數(shù)外，在信號處理工具箱（Signal Prossing Toolbox）中還提供了諸如取樣函數(shù)、矩形波、三角波、周期性矩形波和周期性三角波等在信號處理中常用的信號。3 取樣函數(shù)取樣函數(shù)Sa(t)在MATLAB中用sinc函數(shù)表示，其定義為： Sinc(t)=sin(t)/(t)其調(diào)用形式為： Y=sinc(t)例如圖1-3所示取樣函數(shù)的MATLAB源程序如下： %program1-3Sample function t=-3*pi:pi/100:3*pi; ft=sinc

15、(t/pi); plot(t,ft);grid on;圖1-3 取樣函數(shù) 圖1-4矩形波信號4 矩形脈沖信號矩形脈沖信號在MATLAB中用rectpuls函數(shù)來表示，其調(diào)用形式為： y=rectpuls(t,width)用以產(chǎn)生一個幅值為1、寬度為width、相對于t=0點左右對稱的矩形波信號。該函數(shù)的橫坐標(biāo)范圍由向量t決定，是以t=0為中心向左右各展開width/2的范圍。Width的默認(rèn)值為1。例如圖1-4所示以t=2T(即t-2T=0)為對稱中心的矩形脈沖信號的MATLAB源程序如下（取T=1）： %program1-4Rectangular pulse signal t=0:0.001

16、:4; T=1; ft=rectpuls(t-2*T,2*T); plot(t,ft);grid on;axis(0 4 -0.5 1.5);周期性矩形波（方波）信號在NATLAB中用square函數(shù)來表示，其調(diào)用形式為： y=square(t,DUTY)用以產(chǎn)生一個周期為2、幅值為1的周期性方波信號，其中的DUTY參數(shù)表示占空比（dutycycle）,即在信號的一個周期中正值所占的百分比。例如圖1-5所示實現(xiàn)頻率為30Hz的周期性方波信號的MATLAB源程序如下： %program1-5Periodis rectangular pulse signal t=-0.0625:0.0001:0.

17、0625; y=square(2*pi*30*t,50);%DUTY=50(percent) plot(t,y);axis(-0.0625 0.0625 -1.5 1.5);grid on圖1-5周期性方波信號5 三角波脈沖信號三角波脈沖信號在MATLAB中用tripuls函數(shù)來表示，其調(diào)用形式為: y=tripuls(t,width,skew)用以產(chǎn)生一個最大幅度為1、寬度為 width、斜度為 skew的三角波信號。該函數(shù)的橫坐標(biāo)范圍由向量t決定，是以t=0為中心向左右各展開width/2的范圍。斜度skew是一個介于-1和1之間的值，它表示最大幅度1出現(xiàn)在t=(width/2)skew的

18、橫坐標(biāo)位置。如圖1-6所示三角波信號的MATLAB源程序如下： %program1-6Triangular pulse signal t=-3:0.001:3; ft=5*tripuls(t,4,0.5); plot(t,ft);grid on;axis(-3 3 -0.5 5); 圖1-6三角波信號周期性三角波信號在MATLAB中用sawtooth函數(shù)來表示，其調(diào)用形式為： y=sawtooth(t,WIDTH)用以產(chǎn)生一個周期為2、最大幅度為1、最小幅度為-1的周期性三角波（鋸齒波）信號，其中的WIDTH參數(shù)表示最大幅度出現(xiàn)的位置：在一個周期內(nèi)，信號從t=0到WIDTH2時函數(shù)值是從-1到

19、1線性增加的，而從WIDTH2到2時函數(shù)值又是從1到-1線性遞減的；在其他周期內(nèi)依次類推。例如圖1-7所示的周期性三角波信號的MATLAB源程序如下： %program1-7periodic triangular pulse signal t=-5*pi:pi/10:5*pi; x=sawtooth(t,0.5); %鋸齒波（或三角波） plot(t,x);axis(-16 16 -1.5 1.5);grid on; 圖1.7 周期性三角信號6 一般周期性脈沖信號一般周期性脈沖信號在MATLAB中用pulstran函數(shù)表示，其調(diào)用形式為： y=pulstran(t,d,func)該函數(shù)基于一個名為func的連續(xù)函數(shù)并以之為一個周期，從而產(chǎn)生一串周期性的連續(xù)函數(shù)（func函數(shù)可自定義）。該pulstran函數(shù)的橫坐標(biāo)范圍由向量t指定，而向量d用于指定周期性的偏移量（即各個周期的中心點），這樣這個func函數(shù)會被計算length(d)次，并且整個pulstran函數(shù)的返回值實際上就相當(dāng)于： y=func(t-d(1)+f