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3 章 · 原题号 3.43

习题 3.43

逐题解析
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题面已转写为 Markdown/LaTeX,解析为独立解答;未使用答案截图。

题面提要

原 PDF 第 93 页已核对

第四十三题题目

【芝麻研行为题 3.43】☆☆☆

如图(保留下边带的)单边带 SSB 调制系统,假设调制信号 f(t)f(t) 的频谱如下所示。请画出 y1(t)y_1(t)y2(t)y_2(t)y(t)y(t) 的频谱 Y1(jω)Y_1(j\omega)Y2(jω)Y_2(j\omega)Y(jω)Y(j\omega)

已知调制信号频谱 F(jω)F(j\omega) 为以 ω=0\omega=0 为中心、峰值为 11、在 [ωm,ωm][-\omega_m,\omega_m] 范围内呈三角形的频谱,即

F(jω)={1ωωm,ωωm,0,ω>ωm.F(j\omega)= \begin{cases} 1-\dfrac{|\omega|}{\omega_m}, & |\omega|\leq \omega_m,\\ 0, & |\omega|>\omega_m. \end{cases}

其中,频谱图的横轴为 ω\omega,支撑区间为 [ωm,ωm][-\omega_m,\omega_m],且 F(0)=1F(0)=1F(±ωm)=0F(\pm\omega_m)=0

图示系统的连接关系如下:

  • 输入信号 f(t)f(t) 分为上下两路。
  • 上路:f(t)f(t) 与载波 cosω0t\cos\omega_0t 相乘,输出为 y1(t)y_1(t)
  • 下路:f(t)f(t) 经过冲激响应为 1πt\dfrac{1}{\pi t} 的系统,输出为 g(t)g(t)
  • y1(t)y_1(t) 经过冲激响应为 1πt\dfrac{1}{\pi t} 的系统,输出为 x(t)x(t)
  • g(t)g(t)x(t)x(t) 相乘,输出为 y2(t)y_2(t)
  • y1(t)y_1(t)y2(t)y_2(t) 通过加法器相加,输出为 y(t)y(t)

等价的信号关系为

y1(t)=f(t)cosω0t,y_1(t)=f(t)\cos\omega_0t, g(t)=f(t)1πt,g(t)=f(t)*\frac{1}{\pi t}, x(t)=y1(t)1πt,x(t)=y_1(t)*\frac{1}{\pi t}, y2(t)=g(t)x(t),y_2(t)=g(t)x(t), y(t)=y1(t)+y2(t).y(t)=y_1(t)+y_2(t).
F(jω)题面给出的调制信号三角形频谱,采用归一化坐标 omega_m=1。
题面给出的调制信号三角形频谱,采用归一化坐标 omega_m=1。左端峰值右端峰值 1
F(jw)

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解析

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