现代通信原理 - 仿真作业3 - 加性高斯白噪声(AWGN)通过DSB-SC解调器

0. 作业要求

现代通信原理 - 仿真作业3 - 加性高斯白噪声(AWGN)通过DSB-SC解调器

1 n i ( t ) \color{Brown}n_i(t) ni(t) 加性高斯白噪声(AWGN)

1.1 表达式

由于 n i ( t ) n_i(t) ni(t) 的单边功率谱密度为
n 0 = 1 0 − 6 W / H z n_0 = 10^{-6} W/Hz n0=106W/Hz
所以 n i ( t ) n_i(t) ni(t) 的双边功率谱密度为
P N i ( f ) = n 0 2 = 5 × 1 0 − 7   ( W / H z ) P_{Ni}(f) = \frac{n_0}{2} = 5 \times 10^{-7} \ (W/Hz) PNi(f)=2n0=5×107 (W/Hz)

1.2 平均功率

P N i = ∫ − ∞ ∞ P N i ( f ) d f = ∞ P_{Ni} = \int_{- \infty}^{\infty} P_{Ni}(f) df = \infty PNi=PNi(f)df=

2 n ( t ) \color{Brown}n(t) n(t)

2.1 表达式


H 1 ( f ) = R e c t ( f − f 0 B ) + R e c t ( f + f 0 B ) H_1(f) = Rect(\frac{f - f_0}{B}) + Rect(\frac{f + f_0}{B}) H1(f)=Rect(Bff0)+Rect(Bf+f0)
得到带通滤波器的传递函数为
∣ H 1 ( f ) ∣ 2 = { 1 , 90 < ∣ f ∣ < 110 0 , o t h e r \left| H_1(f) \right|^2 = \begin{cases} 1,& 90 < |f| < 110 \\ 0,& other \\ \end{cases} H1(f)2={1,0,90<f<110other
所以 n ( t ) n(t) n(t) 的双边功率谱密度为
P N ( f ) = P N i ( f ) ⋅ ∣ H 1 ( f ) ∣ 2 = { 5 × 1 0 − 7 , 90 < ∣ f ∣ < 110 0 , o t h e r   ( W / H z ) P_N(f) = P_{Ni}(f) \cdot |H_1(f)|^2 = \begin{cases} 5 \times 10^{-7},& 90 < |f| < 110 \\ 0,& other \\ \end{cases} \ (W/Hz) PN(f)=PNi(f)H1(f)2={5×107,0,90<f<110other (W/Hz)

2.2 平均功率

P N = ∫ − ∞ ∞ P N ( f ) d f = 2 × 1 0 − 5   ( W / H z ) P_N = \int_{- \infty}^{\infty} P_{N}(f) df = 2 \times 10^{-5} \ (W/Hz) PN=PN(f)df=2×105 (W/Hz)

3 n d ( t ) \color{Brown}n_d(t) nd(t)

3.1 表达式

由于
n d ( t ) = n ( t ) cos ⁡ ( 2 π f c t ) n_d(t) = n(t) \cos(2 \pi f_c t) nd(t)=n(t)cos(2πfct)

P N d ( f ) = 1 4 [ P N ( f − f c ) + P N ( f + f c ) ] = { 2.5 × 1 0 − 7 , ∣ f ∣ < 10 1.25 × 1 0 − 7 , 190 < ∣ f ∣ < 210 0 , o t h e r   ( W / H z ) P_{Nd}(f) = \cfrac{1}{4} \big [ P_N(f - f_c) + P_N(f + f_c) \big ] = \begin{cases} 2.5 \times 10^{-7},& |f| < 10 \\ 1.25 \times 10^{-7},& 190 < |f| < 210 \\ 0,& other \\ \end{cases} \ (W/Hz) PNd(f)=41[PN(ffc)+PN(f+fc)]=2.5×107,1.25×107,0,f<10190<f<210other (W/Hz)

3.2 平均功率

P N d = ∫ − ∞ ∞ P N d ( f ) d f = 1 0 − 5   ( W / H z ) P_{Nd} = \int_{- \infty}^{\infty} P_{Nd}(f) df = 10^{-5} \ (W/Hz) PNd=PNd(f)df=105 (W/Hz)

4 n o ( t ) \color{Brown}n_o(t) no(t)

4.1 表达式


H 2 ( f ) = R e c t ( f B ) H_2(f) = Rect(\frac{f}{B}) H2(f)=Rect(Bf)
得到带通滤波器的传递函数为
∣ H 2 ( f ) ∣ 2 = { 1 , ∣ f ∣ < 10 0 , o t h e r \left| H_2(f) \right|^2 = \begin{cases} 1,& |f| < 10 \\ 0,& other \\ \end{cases} H2(f)2={1,0,f<10other
所以 n o ( t ) n_o(t) no(t) 的双边功率谱密度为
P N o ( f ) = P N d ( f ) ⋅ ∣ H 2 ( f ) ∣ 2 = { 2.5 × 1 0 − 7 , ∣ f ∣ < 10 0 , o t h e r   ( W / H z ) P_{No}(f) = P_{Nd}(f) \cdot |H_2(f)|^2 = \begin{cases} 2.5 \times 10^{-7},& |f| < 10 \\ 0,& other \\ \end{cases} \ (W/Hz) PNo(f)=PNd(f)H2(f)2={2.5×107,0,f<10other (W/Hz)

4.2 平均功率

P N o = ∫ − ∞ ∞ P N o ( f ) d f = 5 × 1 0 − 6   ( W / H z ) P_{No} = \int_{- \infty}^{\infty} P_{No}(f) df = 5 \times 10^{-6} \ (W/Hz) PNo=PNo(f)df=5×106 (W/Hz)

5. 示意图

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