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通信原理作业详解

通信原理作业详解
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习题 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,这些符号分别用二进制码组00,01,10,11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输,试分别求出在下列条件下的平均信息速率。

(1) 这四个符号等概率出现; (2)这四个符号出现概率如习题所示。

解:(1)一个字母对应两个二进制脉冲,属于四进制符号,故一个字母的持续时间为2×5ms。传送字母的符号速率为

Bd 10010

521

3

B =??=-R 等概时的平均信息速率为

b 2004log log 2B 2B b ===R M R R

(2)平均信息量为

符号比特977.15

16

log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H

则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R

习题 设一个信息源输出四进制等概率信号,其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。

解:B 6B 11

8000 Bd 125*10

R T -=

== 等概时,s kb M R R B b /164log *8000log 22===

设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆,输入电路的带宽等于6MHz ,环境温度为23℃,试求该电路产生的热噪声电压有效值。 解:66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???==

kTRB V V

习题 设一条无线链路采用视距传输方式通信,其收发天线的架设高度都等于80 m ,试求其最远的通信距离。

解:由28D rh =,得

63849 km D =m 习题 设有一信号可表示为:

4exp() ,t 0

(){0, t<0

t X t -≥=

试问它是功率信号还是能量信号并求出其功率谱密度或能量谱密度。

解:它是能量信号。X (t )的傅立叶变换为:

(1)004

()()441j t t j t j t

X x t e dt e e dt e

dt j ωωωωω

+∞-+∞--+∞-+-∞====+??? 则能量谱密度 G(f)=2

()X f =2

22

416

114j f ωπ=

++ 注意:以后的作业都要求将ω展开为f π2。

习题 试判断下列函数中哪些满足功率谱密度的条件:

(1)()f f πδ2cos 2+; (2)()a f a -+δ; (3)()2

ex p f

a -

解:根据功率谱密度P (f )的性质:①P (f )0≥,非负性;②P (-f )=P (f ) ,偶函数。可以判断(1)和(3)满足功率谱密度的条件,(2)不满足。

习题 试求X (t )=A cos t ω的自相关函数,并根据其自相关函数求出其功率。 解:?-∞

→+?=2

2

2)(cos cos 1)(lim

T T T dt t t A T R τωωτ ωτcos 2

2

A = 22

1)0(A R P =

= 下面的答案有疑问,最好是用课本中的式(该公式是针对确知信号的),而用课本中的式(该公式是针对随机信号的)是有疑问的。

解:R (t ,t+τ)=E [X (t )X (t+τ)] =E [[]cos *cos()E A t A t ωωτ+)](τω+t

[]221cos cos (2)cos ()22A A E t R ωτωτωττ=++== 功率P =R(0)=22

A

习题 X (t )=12cos 2sin 2x t x t ππ-,它是一个随机过程,其中1x 和2x 是相互统计独立的高斯随机变量,数学期望均为0,方差均为2σ。试求:

(1)E [X (t )],E [2()X t ];(2)X (t ) 的概率分布密度;(3)12(,)X R t t 解:(1)]2sin 2cos [)]([21t x t x E t X E ππ-= t x E t x E ππ2sin ][2cos ][21-= =0

])2sin 2cos [()]([2212t x t x E t X E ππ-=

]2sin 2sin 2cos 22cos [22

2

21221t x t t x x t x E ππππ+-= t x E t x E x E t x E πππ2sin ][4sin ][][2cos ][22

2

21221+-= )2sin 2(cos 222t t ππσ+= 2σ=

(2)因为21x x 和服从高斯分布,()21x x t X 和是的线性组合,所以()t X 也服从高

斯分布,其概率分布函数()???

? ??-=222exp 21

σσπx x p 。 (3)

()()()[]()[]2221121121212sin 2cos )2sin 2cos (,t x t x t x t x E t X t X E t t R X ππππ--==

[]212122sin 2sin 2cos 2cos t t t t ππππσ+= ()1222cos t t -=πσ

习题 已知噪声()t n 的自相关函数()τ

τk -e 2

k R n =

,k 为常数。 (1)试求其功率谱密度函数()f P n 和功率P ;(2)画出()τn R 和()f P n 的曲线。 解:(1)222

()()2(2)k j j n n k k P f R e

d e e d k f τωτ

ωττττπ-+∞-+∞--∞

-∞

===+?

?

()20k R P n ==

(2)()n R τ和()f P n 的曲线如图2-2所示。

图2-2

习题 设输入信号/,0

()0,0t e t x t t τ-?≥=?

通滤波器(见图2-3)上,RC =。试求其输出信号y(t)的能量谱密度。

解:高通滤波器的传输函数为 fC

j R R f H π21)(+

=

输入信号的傅里叶变换为

τπτ

πτ

f j f

j f X 21211)(+=

+= 输出信号y(t)的能量谱密度为

2

2

2

)

21)(21

()()()()(τππτ

f j fC

j R R f H f X f Y f G y ++=

==

4

442224

2216814τπτπτπf f f ++=

习题 设有一个LR 低通滤波器如图2-4所示。若输入信号是一个均值为0、

双边功率谱密度为02

n

的高斯白噪声时,试求

(1) 输出噪声的自相关函数。(2)输出噪声的方差。

解:(1)LR 低通滤波器的传输函数为

()τn R 2

k τ

()

f P n 1

f

C

R

图2-3RC 高通滤波器

输出噪声的功率谱密度为

对功率谱密度做傅立叶反变换,可得自相关函数为

(2)输出亦是高斯过程,因此

习题 设一个载波的表达式为()5cos1000c t t π=,基带调制信号的表达式为:m(t)=1+cos 200t π。试求出振幅调制时已调信号的频谱,并画出此频谱图。

解: ()()()()()t t t c t m t s ππ1000cos 5200cos 1+==

()t t t t

t t ππππππ800cos 1200cos 2

5

1000cos 51000cos 200cos 51000cos 5++

=+= 由傅里叶变换得

()()()[]()()[]()()[]4004004

5

6006004

5

50050025-+++

-+++-++=f f f f f f f S δδδδδδ

已调信号的频谱如图3-1所示。

图3-1 习题图

图2-4 LR 低通滤波器

S(f)

2545

习题 试证明:若用一基带余弦波去调幅,则调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。

证明:设基带调制信号为'()m t ,载波为c (t )=A 0cos t ω,则经调幅后,有

'

0()1()cos AM s t m t A t ω??=+??

已调信号的功率 2

2'22

0()1()cos AM AM

P s t m t A t ω??==+??

=22'222'22000cos ()cos 2()cos A t m t A t m t A t ωωω++

因为调制信号为余弦波且其振幅小于等于1,设调制信号振幅为A m 且1≤m A ,故

0)('=t m , 2

1

2)('2

2

≤=m A t m

则:载波功率为 2

2

2

0cos 2

c A P A t ω==

边带功率为 4

4cos )('2

2202

2

2

A A A t A t m P m s ≤==ω 因此1

2

s c P P ≤。即调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。

习题设角度调制信号的表达式为63()10cos(2*1010cos 2*10)s t t t ππ=+。试求:

(1)已调信号的最大频移;(2)已调信号的最大相移;(3)已调信号的带宽。

解:(1)已调信号的瞬时相位为

t t t ππ?2000cos 10102)(6+?=

瞬时角频率为

t dt

t d t i πππ?ω2000sin 200010102)

()(6?-?==

故最大频移 200010*

10 kHZ

2f π

π

?== kHz (2)已调信号的瞬时相位为

t t t ππ?2000cos 10102)(6+?=

故已调信号的最大相移10=?? rad

(3)因为调制指数1101010103

3

>>=?=?=m f f f m

所以已调信号带宽22)101010(2)(233=+??=+?≈m f f B kHz

习题 若语音信号的带宽在300~3400Hz 之间,试按照奈奎斯特准则计算理论上信号不失真的最小抽样频率。

解:由题意,H f =3400Hz ,L f =300Hz ,故语音信号的带宽为 B =3400-300=3100Hz

H f =3400Hz =13100?+3

31?3100=kB nB +

即n =1,k =3。

根据带通信号的抽样定理,理论上信号不失真的最小抽样频率为

s f =)1(2n k

B +=2?3100?(1+331

)=6800Hz

习题 若信号()sin(314)314s t t t =。试问:

(1) 最小抽样频率为多少才能保证其无失真地恢复 (2) 在用最小抽样频率对其抽样时,为保存3min 的抽样,需

要保存多少个抽样值

(a) (b)

图4-1 习题图

解:()sin(314)s t t t =,其对应的傅里叶变换为

()S ω=???≤其他

,0314

,314ωπ

信号()s t 和对应的频谱()S ω如图

4-1所示。所以

Hz 5023142H H ===ππωf

根据低通信号的抽样定理,最小频率为Hz 1005022H s =?==f f ,即每秒采100个抽样点,所以3min 共有:100?3?60=18000个抽样值。

习题 设有一个均匀量化器,它具有256个量化电平,试问其输出信号量噪比等于多少分贝

解:由题意M=256,根据均匀量化的信号量噪比公式得 ()dB 16.48256lg 20lg 20dB ===M N S q q

习题 在A 律PCM 语音通信系统中,试写出当归一化输入信号抽样值等于时,输出的二进制码组。

解:信号抽样值等于,所以极性码1c =1。

查表可得∈(13.93,11.98),所以的段号为7,段落码为110,故234c c c =110。

第7段内的动态范围为:

(11.9813.93)16

-≈164,该段内量化码为n ,则164n ?

+1

3.93

=,可求得n ≈,所以量化值取3。故5678c c c c =0011。 所以输出的二进制码组为。

习题 若消息码序列为,试求出AMI 和3HDB 码的相应序列。 解: A MI 码为

3HDB 码为

习题 设一个二进制单极性基带信号序列中的“1”和“0”分别用脉冲)(t g [见图5-2]的有无表示,并且它们出现的概率相等,码元持续时间等于T 。试求:

(1)

该序列的功率谱密度的表达式,并画出其曲线;

1

0100010010111000001001011+--+-++-+-+

(2)

该序列中有没有概率T f 1=的离散分量若有,试计算其功率。

解:

图5-2 习题图1

(1)由图5-2得

??

?

??≤??? ??-=其他 02,21)(T

t t T A

t g

)(t g 的频谱函数为: ??

?

??=

42)(2wT Sa AT w G 由题意,()()2110/P P P ===,且有)(1t g =0,)(2t g =)(t g ,所以

0)(1=f G ,)()(2f G f G =。将其代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数的表达式

中,可得

??? ??-??? ??+??? ??=??? ?

?-??? ??+??? ??=??? ??

-??? ??-+-=??? ??

-?????

???? ??-+??? ??+--=

∑∑∑∑∞-∞

=∞-∞=∞-∞=∞

-∞=T m f m Sa A wT Sa T A T m f T m G T wT Sa T A T T m f T m G P T f G P P T T m f T m G P T m PG T f G f G P P T f P m m m m s δπδδδ216416214441)1(1)()1(1)1(1)()()1(1)(42422

4222

22

21221

曲线如图5-3所示。

T

T T T

T

O

图 习题 图2

(2)二进制数字基带信号的离散谱分量为

??? ??-??? ??=

∑∞

-∞

=T m f m Sa A w P m v δπ216

)(42

当m=±1时,f=±1/T ,代入上式得

???

?

?-??? ??+??? ??+??? ??=T f Sa A T f Sa A w P v 12161216)(4242δπδπ

因为该二进制数字基带信号中存在f=1/T 的离散谱分量,所以能从该数字基带信号中提取码元同步需要的f=1/T 的频率分量。该频率分量的功率为

42

424242422216216πππ

ππA A A Sa A Sa A S =+=??? ??+??? ??=

习题 设一个基带传输系统接收滤波器的输出码元波形)(t h 如图5-6所示。

(1) 试求该基带传输系统的传输函数)(f H ;

(2)

若其信道传输函数1)(=f C ,且发送滤波器和接收滤波器的传

输函数相同,即)()(R T f G f G =,试求此时)(T f G 和)(R f G 的表达式。

图5-6 习题图

解:(1)令 02 T 2-1)(??

???≤??? ??=其他T t t t g ,由图5-6可得)(t h =???

??-2T t g ,因为)

(t g 的频谱函数??

?

??=

422)(2f T Sa T f G π,所以,系统的传输函数为 )(f H =2

222

2422)(fT

j fT

j

e f T Sa T e

f G πππ--??

? ??=

(2)系统的传输函数)(f H 由发送滤波器)(T f G 、信道)(f C 和接收滤波器)(f G R 三部分组成,即)(f H =)(f C )(T f G )(R f G 。因为1)(=f C ,)()(R T f G f G =,则

)(f H =)(2T

f G =)(2R f G 所以 )(T f G =)(R f G =4

24

22)(fT j e f

T Sa T f H ππ-??

?

??=

习题 设一个基带传输系统的传输函数)(f H 如图5-7所示。

(1) 试求该系统接收滤波器输出码元波形的表达式:

(2)

若其中基带信号的码元传输速率0B 2f R =,试用奈奎斯特准则

衡量该系统能否保证无码间串扰传输。

图5-7 习题图

解:(2)当0B 2f R =时,需要以0B 2/f R f ==为间隔对)(f H 进行分段叠加,即分析在区间][0,0f f -叠加函数的特性。由于在][0,0f f -区间,)(f H 不是一个常数,且又不以f =f 0处奇对称,所以存在码间干扰。

习题 设一个二进制基带传输系统的传输函数为

00

??

?≤+=其他,

02/1),2cos 1()(0

00ττπτf f f H 试确定该系统最高的码元传输速率B R 及相应的码元持续时间T 。

图5-8 习题图

解:)(f H 的波形如图5-8所示。由图可知,)(f H 为升余弦传输特性,根据奈奎斯特准则:曲线以f =W 1处奇对称,H(f )的最大值为20τ,最大值的一半为0τ,当H(f )=0τ时,

f =W 1=1/40τ。所以,系统的传输函数可等效为理想低通(矩形)特性(如图中虚线所示)。

等效矩形带宽为

0141

τ=

W 最高码元传输速率 0

1212τ=

=W R B 相应的码元间隔 02/1τ==B R T

习题 设有一个2PSK 信号,其码元传输速率为1000Baud ,载波波形为

()

t A 6104cos ?π。

(1) 试问每个码元中包含多少个载波周期

(2)

若发送“0”和“1”的概率分别是和,试求此

信号的功率谱密度的表达式。

解:(1)由载波波形为()t A 6104cos ?π可得,载波频率为6102?Hz ,因此每个码元中包含2000个载波周期。

(2)2PSK 信号的功率谱密度为

()()()[]c s c s f f P f f P f P ++-=

4

1

2PSK 式中,6c 102?=f Hz ,为载波频率;s P 为双极性矩形脉冲基带信号的功率谱密度:

()()()()()()∑--+-=s s s s s mf f mf G P f f G P P f f P δ2

2

1214

()s

s

s

T f T f T f G sin ππ=

式中,1000=s f 。由上面三式可得

()()()()[]

()()()()[]

()()()()

[]

662-2

6

62

66222

22

2

2PSK 10210210 1021000102sin 1021000102sin 240 0124

1 1?++?-+??

?????

????????+?++?-?-=++--+

++--=f f f f f f f f f f G P f f f G f f G P P f f P c c s c c s δδπππδδ

习题 设有一个4DPSK 信号,其信息速率为2400 b/s ,载波频率为1800 Hz ,试问每个码元中包含多少个载波周期

解:4DPSK 信号的码元速率为

Baud 1200224004log 2b B ===R R

所以每个码元中包含5.11200

1800

=个载波周期。

习题 设有一个2DPSK 传输系统对信号采用A 方式编码,其码元速率为2400 Baud ,载波频率为1800 Hz 。若输入码元序列为011010,试画出此2DPSK 信号序列的波形图。

解:如图6-7所示。

图6-7 习题图

习题 设一个2FSK 传输系统的两个载频分别等于10 MHz 和 MHz ,码元传输速率为0.6102? Baud ,接收端解调器输入信号的峰值振幅V 40μ=A ,加性高斯白噪声的单边功率谱密度180106-?=n W/Hz 。试求:

(1) 采用非相干解调(包络检波)时的误码率;

(2)

采用相干解调时的误码率。

解:(1) 2FSK 信号采用非相干解调时的误码率221

r e e P -=。

信号带宽为 Hz 108.0102.02104.0266601?=??+?=+-=B R f f B

()

67.16610

8.0106210160021040261812

02

6

2

2=?????=?==---B

n A r n σ 因此,372e 1021.32

1

--?==r e P 。

(2) 2FSK 信号采用相干解调时的误码率为

[]

3821099.1 21 1 2erfc 21--?=>>=r e e r

r r P π

习题 设在一个2DPSK 传输系统中,输入信号码元序列为0,试写出其变成相对码后的码元序列,以及采用A 方式编码时发送载波的相对相位和绝对相位序列。

解:绝 对 码: 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 相 对 码:(0) 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 绝对相位: 0 π 0 π π π 0 π π 0 0 0 0 相对相位: 0 π π π 0 0 π π 0 π 0 0 0

习题 设载波同步相位误差?=10θ,信噪比dB 10=r 。试求此时2PSK 信号的误码率。

解:6e 105)114.3(erfc 2

1

)10cos 10(erfc 21)cos (erfc 21-?≈≈?==θr P

习题 设接收信号的信噪比等于dB 10,要求位同步误差不大于5%。试问采用开环码元同步法时应该如何设计窄带滤波器的带宽才能满足上述要求

解:由题意得:

同步误差

%5/33

.00

_

≤=

n KE T

b ε

,信噪比10dB 100==n E b 。推得05.010/33.0_

≤=K T

ε

,则356.4≥K 。

窄带滤波器的带宽应为T

KT B 356.41

1=

≤,其中T 为码元持续时间。

习题 设一个5位巴克码序列的前、后都是“+1”码元,试画出其自相关函数曲线。 解:5位巴克码有两种:-+---和+-+++。题中所说巴克码序列不是-+---,

而是+-+++,计算可得自相关函数为:

1)4(,0)3(,1)2(,0)1(,5)0(=====R R R R R

由此画出此序列的自相关函数曲线如图7-1所示。

图7-1 习题图

通信原理试题集及答案

通信原理第六版(樊昌信) 期末习题解析题参考试题 一、是非题 3、不管m(t)是什么信号,在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.(错) 4、在数字通信中,若无码间串扰,则误码率为0。(错) 6、单极性数字信号的连0码时间越长,要求位同步器的同步保持时间也越长。(对) 7、只要无误码,则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声(错)‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统(错) 二、填空题 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中,可靠性最好的是(2PSK),有效性最好的是(2ASK、2PSK,2DPSK) 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是(编码位数增加1位,量化信噪比增大6dB),非均匀量化器可以提高(小)信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比:(S/N)dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位,(S/N)dB=20lg M=20lg2(N+1)-20lg2N=20lg2=6dB 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为()和()Hz PSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M =2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对调制信号:带宽为B 调 对2PSK:M=2,带宽为:2W 对4PSK,M=4,:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器,则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为(4),不等于0的个数最少为(1) 8、通过眼图,可以观察到(码间串扰)和(噪声)的大小 10、当无信号时,加性噪声是否存在?(存在),乘性噪声是否还存在?(不存在) 12、设信息速率为1.2kbit/s,则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为()和()。 PSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M =2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对调制信号:带宽为B 调 对2PSK:带宽为:2W 对4PSK:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W 13、广义平稳随机过程的两个特点分别是(数学期望、方差与时间无关)和(自相关函数只与时间间隔有关)。 14、线性PCM编码器的抽样信号频率为8kHz,当信息速率由80kbit/s下降到56kbit/s时,量化信噪比增大(-18)dB. 参考题5 16、对于2DPK、2ASK、2FSK通信系统,按可靠性好坏,排列次序为(2DPSK、2ASK、2FSK),按有效性好坏,排列次序为(2DPSK(2ASK)、2FSK)。 17、均匀量化器的量化噪声功率与信号大小(无)关,适用于动态范围(小)的信号,非均匀量化器可以改善(小)信号的量化信噪比,适用于动态范围(大)的信号。 21、对某模拟信号进行线性PCM编码,设抽样频率为8kHz,编码位数为7,则此PCM信号

(完整版)通信原理复习题及答案

通信原理复习题 一、单项选择题 1.数字通信相对于模拟通信具有( B )。 A.占用频带小B.抗干扰能力强C.传输容量大D.易于频分复用 2.以下属于模拟信号是( A )。 A.PAM信号B.PCM信号C.⊿M信号D.DPCM信号 3.以下信号属于模拟信号的是( B )。 A.PCM信号B.PAM信号C.⊿M信号D.DPCM信号 4.以下属于数字信号是( D )。 A.PAM信号B.PDM信号C.PPM信号D.PCM信号 5.对于M进制的离散消息源消息源,其平均信息量最大时的概率分布为( A )。 A.均匀分布B.正态分布C.瑞利分布D.指数分布 6.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于频带传输方式的是(C )。 A.PAM传输方式B.PCM传输方式C.PSK传输方式D.⊿M传输方式 7.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于基带传输方式的是( B )。 A.PSK传输方式B.PCM传输方式 C.QAM传输方式 D.SSB传输方式 8.按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统,以下为数字通信系统的是( D )。 A.采用PAM方式的通信系统B.采用SSB方式的通信系统 C.采用VSB方式的通信系统D.采用PCM方式的通信系统 9.在数字通信系统中,传输速率属于通信系统性能指标中的( A )。 A.有效性B.可靠性C.适应性D.标准性 10.以下属于码元速率单位的是( A )。 A.波特B.比特C.波特/s D.比特/s 11.在模拟通信系统中,传输带宽属于通信系统性能指标中的( B )。 A.可靠性B.有效性 C.适应性 D.标准性 12.产生频率选择性衰落的原因是( C )。 A.幅频畸变B.相频畸变C.多径传播D.瑞利衰落 13.若采用空间分集技术,抗选择性衰落较差合并方式为(A )。 A.最佳选择方式B.最大功率合并方式C.最小色散合并方式D.最大信噪比合并方式14.以下属于恒参信道的是( D )。 A.微波对流层散射信道B.超短波电离层散射信道 C.短波电离层反射信道D.微波中继信道 15.改善恒参信道对信号传输影响的措施是(C )。 A.采用分集技术B.提高信噪比C.采用均衡技术D.降低信息速率 16.随参信道所具有的特点是( D )。 A.多经传播、传输延时随时间变化、衰落 B.传输损耗随时间变化、多经传播、衰落 C.传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化、衰落 D.传输损耗随时间变化、传输延时不随时间变化、多经传播 17.根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道,恒参信道的正确定义是(B )。A.信道的参数不随时间变化B.信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化 C.信道的参数随时间变化D.信道的参数随时间快速变化 18.以下信道属于随参信道的是( B )。 A.电缆信道B.短波信道C.光纤信道D.微波中继信道 19.调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响,其结果是对数字信号带来(B )。 A.噪声干扰B.码间干扰C.突发干扰D.噪声干扰和突发干扰

通信原理习题答案-西安邮电

第一章绪论 学习要求: 常用通信术语; 模拟信号与数字信号的定义; 通信系统的组成、分类、和通信方式; 数字通信系统的优缺点; 离散消息的信息量、平均信息量(信源熵)的计算; 衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标; 传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系; 误码率和误信率的定义及计算。 一、简答题 1.消息、信息、信号,通信的含义是什么通信系统至少包含哪几部分 2.试画出模拟和数字通信系统的模型图,并指出各组成部分的主要功能,说明数字通信系统有什么特点 3.举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。 4.举例说明如何度量信息量。 5.通信系统的性能指标是什么这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么二、综合题 1.设有四个符号,其中前三个符号出现的概率分别为1/4,1/8,1/8,且各符号的出现是相对独立的。试计算该符号集的平均信息量。 H x bit/符 2.一个由字母A、B、C、D组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A、 01代替B、10代替C,11代替D,每个二进制脉冲宽度为5ms。

(1)不同字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率; (2)若每个字母出现的可能性分别为 1 1 1 3 P A ,P B ,P C ,P D 5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。 R b max 200 bit/s R b bit/s 3.国际莫尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母,“划”用持续3单位的电流脉冲 表示,“点”用持续1单位的电流脉冲表示;且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。 (1)计算“点”和“划”的信息量; (2)计算“点”和“划”的平均信息量。 I 2 bit I. bit H x bit/符 4.设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112出现的概率为 1/224。信息源每秒发出 1000个符号,且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。 R b 6405 bit/s 5.已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s,接收端在小时内共收到126个错误码元,试计算该系统的误码率P e 。 P e 105 6.某4ASK系统的4个振幅值分别为0,1,2,3。这4个振幅是相互独立的; (1)振幅0,1,2,3出现概率分别为:,,,,求各种振幅信号的平均信息量 (2)设每个振幅的持续时间(即码元宽度)为1s,求此系统的信息速率

通信原理试题集及答案全

一、是非题 1、在单边带信号中插入强载波,可用包络检波法解调出基带信号。(对) 2、对于调频信号,也可以用其上边带或下边带传输信息。(错) 3、不管m(t)是什么信号,在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.(错) 4、在数字通信中,若无码间串扰,则误码率为0。(错) 5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍,则调频信号带宽也增大一倍。(错) 6、单极性数字信号的连0码时间越长,要求位同步器的同步保持时间也越长。(对) 7、只要无误码,则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声(错)‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统(对) 二、填空题 1、模拟通信系统中,可靠性最好的是(FM),有效性最好的是(SSB)。 2、在FM通信系统中,采用预加重和去加重技术的目的是(提高解调器输出信噪比)。 3、时分复用的话路数越多,信息速率(越大)。 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中,可靠性最好的是(2PSK),有效性最好的是(2ASK、2PSK) 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是(编码位数增加1位,量化信噪比增大6dB),非均匀量化器可以提高(小)信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比:(S/N)dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位,(S/N)dB=20lg M=20lg2(N+1)-20lg2N=20lg2=6dB 6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是(采用预加重技术和去加重技术) 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为()和()Hz PSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号:带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK:带宽为:2W 对4PSK:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器,则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为(4),不等于0的个数最少为(1) 8、通过眼图,可以观察到(码间串扰)和(噪声)的大小 9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为(1600)Hz,带宽为(3600)Hz P1 05:m f为最大相位偏移,由调频信号可知其最大相位偏移为8,m f=8, 调制信号的频率:f m=400π/2π=200 所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600. B=2(m f+1)f m=3600Hz 10、当无信号时,加性噪声是否存在?(存在),乘性噪声是否还存在?(不存在) 11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号,则AM信号带宽为(6.8kHz),SSB信号带宽为(3.4kHz),DSB信号带宽为(6.8kHz)。 12、设信息速率为1.2kbit/s,则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为()和()。 PSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号:带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK:带宽为:2W 对4PSK:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W

通信原理期末考试试题及答案-

通信原理期末考试试题及答案 一、填空题(总分24,共12小题,每空1分) 1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量,可靠性用 差错率 衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号,数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间 无关,自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从瑞利分布, 相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时,加性噪声是否存在? 是 乘性噪声是否存在? 否 。 6、信道容量是指: 信道传输信息的速率的最大值 ,香农公式可表示为:)1(log 2N S B C +=。 7、设调制信号为f (t )载波为t c ωcos ,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(,频域表达式为)]()([2 1c c F F ωωωω-++。 8、对最高频率为f H 的调制信号m (t )分别进行AM 、DSB 、SSB 调制,相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W ,则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK 是用码元载波的相位来传输信息,DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息,它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11、在数字通信中,产生误码的因素有两个:一是由传输特性不良引起的 码间串扰,二是传输中叠加的 加性噪声 。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A 律对数压缩特性采用 13 折线近似,μ律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题(总分18,共4小题) 1、随参信道传输媒质的特点?(3分) 答:对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播

通信原理课后作业答案(最新整理)

第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的,求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解:bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解: nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵

通信原理试题A及答案

一填空题(每空1 分,共20 分) 1:调制信道根据信道传输函数的时变特性不同,可分为()和()两类。 2:信道容量是指() 3: 扩频的主要方式有()和()。 4:随机过程的数字特征主要有:(),()和()。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是()变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与()有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为()、()和()。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为(),常用的单位为()。 9:卷积码的译码方法有两类:一类是(),另一类是()。 10:模拟信号是利用()、()和()来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分,共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 3、随参信道对所传信号有何影响?如何改善? 4、什么是复用技术?主要类型有哪些?复用与多址技术二者有何异同? 5、在模拟信号数字传输中,为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码? 三画图题(每题5 分,共5 分) 已知信息代码为:1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0,请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形, (1)给出编码结果; (2)画出编码后的波形; 四计算题(每题10 分,共50 分) 1、现有一振幅调制信号,其中调制信号的频率f m=5KHz,载频f c=100KHz,常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调,说明其理由; (2)请画出它的解调框图; (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性,若要以2000波特的码元速率传输,请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件?

通信原理作业答案1_2(部分)

通信原理作业答案

第1题 若对某一信号用DSB 进行传输,设加至接收机的调制信号()m t 之功率谱密度为 2()0m m m m m f n f f f P f f f ?≤? =??>? 试求: (1) 接收机的输入信号功率; (2) 接收机的输出信号功率; (3) 若叠加于DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为 2 n ,设解调器的输出端接有截止频率为m f 的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比是多少? 解: (1) 设DSB 已调信号()()cos DSB c s t m t t ω=,则接收机的输入信号功率为 22 2 22111()()cos ()(1cos 2)()()d 2222 m m i DSB c n f S s t m t t m t ct m t Pm f f ωω+∞ -∞===+===? (2) 相干解调,乘以同频同相的载波信号后,信号为 21 ()cos ()cos ()(1cos )2 DSB c c c s t t m t t m t t ωωω== + 经过低通滤波器后,输出为 1 ()()2 o s t m t = 输出功率为 211 ()428 m m o i n f S m t S === (3) 调制信号频谱在[,]m m f f -上有值,其他频率为零,已调信号在[,]c m c m f f f f ±-±+上有值,其他频率为零,所以解调器前端带通滤波器的通带为[,]c m c m f f f f ±-±+输入噪声功率为 02222 i m m n N f n f = = 经过低通滤波器后白噪声为窄代白噪声,可表示为 ()()sin ()cos s c c c n t n t t n t t ωω=+ 其中(),()s c N t N t 为独立同分布随机过程,均值为零,方差为σ。所以

通信原理-习题及答案概要

一、填空 1、单音调制时,幅度A不变,改变调制频率Ωm,在PM中,其最大相移△θm 与Ωm_______关系,其最大频偏△?m与Ωm__________;而在FM,△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中,外同步法是指____________________,内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为:0000、1111。用于检错,其检错能力 为可检;用于纠正位错码;若纠一位错,可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1.单边带信号产生的方式有和。 2.设调制信号的最高频率为f H ,则单边带信号的带宽为,双边带信号的带宽为,残留边带信号的带宽为。 3.抽样的方式有以下2种:抽样、抽样,其中没有频率失真的方式为抽样。 4.线性PCM编码的过程为,,。 5.举出1个频分复用的实例。 6.当误比特率相同时,按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰,在___________之前附加一个可调的滤波器;利用____________的方法将失真的波形直接加以校正,此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号,码元速率为3000B,则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中,可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中,当模拟信号斜率陡变时,阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化,形成很大失真的阶梯电压波形,这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象,可以对 基带数字信号先进行,然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和,在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量,后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统,可以用实验手段通过在示波器上观察该系统

《通信原理》樊昌信 课后习题答案

习题解答 《通信原理教程》樊昌信 第一章 概论 1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4个符号组成。这些符号分别用二进制码组00、01、10、11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输,试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 (1) 这4个符号等概率出现; (2) 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。 解: 每秒可传输的二进制位为: () 20010513=?÷- 每个符号需要2位二进制,故每秒可传输的符号数为: 1002200=÷ (1) 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为: bit 24log 2= 故平均信息速率为: s b R b /2002100=?= (2)每个符号包含的平均信息量为: bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++ 故平均信息速率为: s b R b /7.197977.1100=?= 1.6 设一个信号源输出四进制等概率信号,其码元宽度为125s μ。试求码元速率和信 息速率。 解:码元速率为: () baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为: s kb R R B b /16280004log 2=?== 第二章 信号 2.2 设一个随机过程X (t )可以表示成: ()() ∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2 其中θ在(0,2π)之间服从均匀分布,判断它是功率信号还是能量信号?并求出其功率谱密度或能量谱密度。 解:它的能量无限,功率有界,所以是一个功率信号。 ` ()[]()[]()()() πτθ πτθππτπθπ θπτ πθπππ 2cos 4224cos 2cos 2 2122cos 22cos 220 20 =+++= ? +++=? ?d t d t t 由维纳-辛钦关系有:

通信原理课后答案

第一章绪论 1.1以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么 在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 1.2何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 1.3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理; 4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化; 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低; 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-5按调制方式,通信系统分类? 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类? 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的?解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么? 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一

通信原理(陈启兴版)第1章课后习题答案

第1章引言 1.1 学习指导 1.1.1 要点 本章的要点有通信系统的数学模型,通信系统的分类及通信方式,信息及其度量,通信系统的主要性能指标。 1.通信系统的数学模型 通信系统是指传递消息所需的一切技术设备(含信道)的总和。通信系统的作用就是将信息从信源发送到一个或多个目的地。 (1)一般模型 以图1-1所示的功能框图来表示。 信源输入变换器发送设备信道接收设备 信宿输 出变换器 噪声源 图1-1通信系统的一般模型 信息源。信源所产生的信息可以是声音、图像或文本。信息源一般包含变换器,将信源的输出变换成电信号。例如,用作变换器的话筒,可以将语音信号变换成电信号,而摄像机则将图像信号变换成电信号。这些设备输出的信号一般称为基带信号。在接收端,使用类似的变换器就可以将接收到的电信号变换成适合用户的形式,如声音信号、图像等。 发送设备。发送设备将原始基带电信号变换成适合物理信道或其他传输介质传输的形式。例如在无线电和电视广播中,通信部门规定了各发射台的频率范围,因此,发射机必须将待发送的信息信号转换到适合的频率范围来发送,以便与分配给此发射机的频率相匹配。这样,由多个无线电台发送的信号就不会彼此干扰。又如果信道是光纤组成的,那么发送设备就要将处理好的基带信号转换光波信号再发送。因此发送设备涵盖的内容很多,可能包含变换、放大、滤波、编码调制等过程。对于多路传输系统,发送设备中还包括多路复用器。 信道。信道用于将来自发送设备的信号发送到接收端的物理介质。信道可以分为两大类:无线信道和有线信道。在无线信道中,信道可以是大气、自由空间和海水。有线信道有双绞电话线、同轴电缆及光纤等。信道对不同种类的信号有不同的传输特性,但都会对在信道中传输的信号产生衰减,信道中的噪声和由不理想接收机引入的噪声会引起接收信号的失真 接收设备。接收设备的功能是恢复接收信号中所包含的消息信号。使用和发送端相

通信原理习题答案9_13

第九章 P295-297 9-2,9-3,9-6,9-8,9-9,9-13,9-14,9-15,9-16 9-2:已知一基带信号m(t)=cos2πt+2cos4πt,对其进行理想抽样: (1)为了在接收端能不失真地从已抽样信号m s(t)中恢复m(t),试问抽样间隔应如何选择? (2)若抽样间隔取为0.2s,试画出已抽样信号的频谱图。 解:m(t)=cos2πt+2cos4πt m(t)包含两个频率成分:f1=1Hz , f2=2Hz , f m=2Hz (1)根据抽样定理, 抽样间隔应取T s≤1/(2f m)=1/4=0.25s (2)若T s=0.2s,f s=1/T s=5Hz,采样信号的频谱图如下所示: 基带信号m(t)的频谱为M(ω) m(t) M(ω)=π[ δ(ω+2π)+ δ(ω-2π)] +2π[ δ(ω+4π)+ δ(ω-4π)] 或M(f)=1/2[ δ(f+1)+ δ(f-1)] +[ δ(f+2)+ δ(f-2)] 理想抽样信号m s(t)的频谱为 M s(ω)=1/T sΣM(ω-nωs)=5ΣM(ω-10πn) M s(f)=1/T sΣM(f-nf s)=5ΣM(f-5n) M s(f) 2π …π… -5 0 2 4 6 f(Hz) 或

M s (ω) 10π … 5π … -10π 0 4π 8π 12π ω 9-3:已知某信号m(t)的频谱M (ω)如图P9-1(b)所示。将它通过传输函数为H 1(ω)的滤波器后再进行理想抽样。 (1) 抽样速率应为多少? (2) 若设抽样速率f s =3f 1,试画出已抽样信号m s (t)的频谱; (3) 接收端的接收网络应具有怎样的传输函数为H 2(ω),才能由m s (t)不失 真地恢复m(t)。 图P9-1(b) 解:(1)信号m(t)经过滤波器H 1(ω)后的频谱为M ‘(ω)=M (ω)H 1(ω),如下图所示,根据抽样定理,抽样速率f s ≥2f 1=ω1/π,f 1=ω1/(2π)。 (2)若抽样速率f s =3f 1,已抽样信号m s (t)的频谱为 M s (ω)=1/T s ΣM ‘(ω-n ωs )=3f 1ΣM ‘(ω-6πf 1),如下图所示。 -2ω1 0 2ω1 ω -ω1 0 ω1 ω ‘

通信原理习题答案解析

5-10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB ,输出噪声功率为9 10W ,由发射机输出端到解调器输 入端之间总的传输损耗为100dB ,试求: (1)DSB/SC 时的发射机输出功率; (2)SSB/SC 时的发射机输出功率。 解:设发射机输出功率为S T ,解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /Si=100(dB). (1)DSB/SC 的制度增益G=2,解调器输入信噪比 相干解调时:Ni=4No 因此,解调器输入端的信号功率: 发射机输出功率: (2)SSB/SC 制度增益G=1,则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率: 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0,试以矩形脉冲为例,分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解:各波形如下图所示:

6-8已知信息代码为1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1,求相应的AMI码及HDB3码,并分别画出它们的波形图。 解:

6-11设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H(ω),若要求以2/Ts 波特的速率进行数据传输,试检验图P5-7各种H(ω)是否满足消除抽样点上码间干扰的条件? ω (a ) (c ) (d ) 解:无码间干扰的条件是: ??? ??? ?> ≤=???? ? ?+=∑s s i s s eq T T T T i H H π ωπ ωπωω02)( (a ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω021)( 则 s T B 21= ,无码间干扰传输的最大传码率为:s s B T T B R 212max <= = 故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (b ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω0231)( 则 s T B 23= ,无码间干扰传输的最大传码率为:s s B T T B R 232max >= = 虽然传输速率小于奈奎斯特速率,但因为R Bmax 不是2/T s 的整数倍,所以仍然不能消除码间干扰。故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (c ) 如下图所示,H (ω)的等效H eq (ω)为:

通信原理试题及答案

通信原理试卷(A ) 02.12.22 一 填空题:(每个空0.5分,共15分) 1. 基带传输系统的总误码率依赖于 和 之比。 2. 调制信道对信号的干扰分为 和 两种。 3. 若线形系统的输入过程()t i ξ是高斯型的,则输出()t o ξ是 型的。 4. 通断键控信号(OOK )的基本的解调方法有 及 。 5. 随参信道的传输媒质的三个特点分别为 、 、 。 6. 根据乘性干扰对信道的影响,可把调制信道分为 和 两大类。 7. 包络检波法的系统误码率取决于 和 。 8. 起伏噪声又可分为 、 及 。 9. 数字基带信号()t S 的功率谱密度()ωS P 可能包括两部分即 和 。 10. 二进制振幅键控信号的产生方法有两种,分别为 和 。 11. 模拟信号是利用 、 和 来实现其数字传输的。 12. 模拟信号数字传输系统的主要功能模块是 、数字传输系统和D/A 。 13. 设一分组码(110110);则它的码长是 ,码重是 ,该分组码与另一分组码 (100011)的码距是 。 二 判断题:(正确划“√”,错误划“ ×”;每题0.5分,共5分) 1. 码元传输速率与信息传输速率在数值上是相等的。( ) 2. 一般说来,通过键控法得到二进制移频建控信号(2FSK )的相位(n ?、n θ)与序列 n 无关。 ( ) 3. 任何一个采用线性调制的频带传输系统,总可以由一个等效的基带传输系统所替代。 ( ) 4. 白噪声是根据其概率密度函数的特点定义的。( ) 5. 基带传输系统的总误码率与判决门限电平有关。( ) 6. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道, B 与N S 可以互换。( ) 7. 恒参信道对信号传输的影响是变化极其缓慢的,因此,可以认为它等效于一个时变 的线性网络。( ) 8. 对于受到高斯白噪声干扰的连续信道,若增加信道带宽B ,则信道容量C 无限制地 增加。( ) 9. 小信噪比时,调频系统抗噪声性能将比调幅系统优越,且其优越程度将随传输带宽 的增加而增加。( ) 10. 一种编码的检错和纠错能力与该编码的最小码距的大小有直接关系。( ) 三 选择题:(每题1分,共10分) 1 一个随机过程是平稳随机过程的充分必要条件是 。 (A ) 随机过程的数学期望与时间无关,且其相关函数与时间间隔无关; (B ) 随机过程的数学期望与时间无关,且其相关函数仅与时间间隔有关; (C ) 随机过程的数学期望与时间有关,且其相关函数与时间间隔无关;

通信原理(第六版)课后思考题及习题答案

第一章绪论 以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中的信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中,信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波 何谓数字信号,何谓模拟信号,两者的根本区别是什么 数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号指电信号的参量可以取连续值。他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的 何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统;优缺点: 1.抗干扰能力强; 2.传输差错可以控制; 3.便于加密处理,信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易的多,以话音信号为例,经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密,解密处理; 4.便于存储、处理和交换;数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储,处理和交换,可使通信网的管理,维护实现自动化,智能化; 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现,因此体积小,功耗低; 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式,可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。另外,电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化,构成综合业务数字网;缺点:占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽,一路数字电话约占64KHZ。 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步的功能是在首发双方时间上保持一致,保证数字通信系统的有序,准确和可靠的工作。1-5按调制方式,通信系统分类 根据传输中的信道是否经过调制,可将通信系统分为基带传输系统和带通传输系统。 1-6 按传输信号的特征,通信系统如何分类 按信号特征信道中传输的信号可分为模拟信号和数字信号,相应的系统分别为模拟通信系统和数字通信系统。 1-7按传输信号的复用方式,通信系统如何分类 频分复用,时分复用,码分复用。 1-8单工,半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明 他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。单工通信是指消息只能单向传输的工作方式,通信双方只有一个进行发送,另一个只能接受,如广播,遥测,无线寻呼等。半双工通信指通信双方都能进行收发信息,但是不能同时进行收发的工作方式,如使用统一载频的普通对讲机。全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式,如电话等。 1-9通信系统的主要性能指标是什么 分为并行传输和串行传输。并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输,其优势是传输速度快,无需附加设备就能实现收发双方字符同步,缺点是成本高,常用于短距离传输。串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传输,其优点是成本低,缺点是传输速度慢,需要外加措施解

通信原理-第六版-课后答案

思考题第一章 1-2 数字通信有那些特点 答:第一,数字传输抗干扰能力强,尤其在中继时,数字信号可以再生而消除噪声的积累;第二,传输差错可以控制,从而改善了传输质量;第三,便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理;第四,数字信息易于做高保密性的加密处理;第五,数字通信可以综合传递各种消息,使通信系统功能增强。 1-3 按消息的物理特征,通信系统如何分类 答:根据消息的特征不同,通信系统可以分为:第一:电报通信系统;第二:电话通信系统;第三:数据通信系统;第四:图像通信系统。 1-4 按调制方式,通信系统如何分类 答:按调制方式,通信系统可以分为:基带传输和频带传输。 1-5 按传输信号的特征,通信系统如何分类 答:按传输信号的特征,通信系统可以分为:模拟通信系统和数字通信系统。 1-6 按传送信号的复用方式,通信系统如何分类 答:按传送信号的复用方式,通信系统可以分为:频分复用,时分复用和码分复用。 1-7 通信方式是如何确定的 答:通信方式是根据消息的传送方向与时间关系确定的。

1-8 通信系统的主要性能指标是什么 答:通信系统的主要性能指标是:传输速率和差错率。 1-9 什么是误码率什么是误信率它们之间的关系如何 答:所谓误码率,是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例,或者更确切起的说,误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。所谓误信率,又称误比特率,是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例,或者更确切地说,它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。二者之间的关系:它们都是表示差错率的。 1-10什么是码元速率什么是信息速率它们之间的关系如何答:码元速率是指每秒钟传送码元的数目,单位为“波特“,常用符号“B”表示。信息速率是指每秒钟传递的信息量,单位是比特/秒。二者之间的关系:在二进制下,二者在数值上相等,只是单位不同;在N进制下,设信息速率为Rb(bit/s),码元速率为Rbn(B),则有:Rb=Rbn*log2N(bit/s) 1-12 什么是信源符号的信息量什么是离散信源的信息熵答:信源符号的信息量是它出现的概率P(x)的函数。每个符号所含信息量的统计平均值称为信源的信息熵。第三章信道 3-1 什么是调制信道什么是编码信道 答:所谓调制信道是指调制输出端到解调输入端的部分。所谓编码信道是指编码器输出端到译码器输入短的部分。 3-2 什么是恒参信道什么是随参信道目前常见的信道中,哪些属于恒

《通信原理》习题参考答案

《通信原理》习题参考答案 第五章 5-3. 设随机二进制序列中的0和1分别由g(t)和-g(t)组成,它们的出现概率分别为P 和(1-P); (1)求其功率谱密度及功率; (2)若g(t)为图P5-2(a)所示,T s 为码元宽度,问该序列存在离散分 量f s =1/T s 否? (3)若g(t)改为图P5-2(b),回答题(2)所问。 解:(1)随机二进制的功率谱密度是由稳态波)(t v T 的功率谱密度和交流波)(t u T 的功率谱密度之和,即: )()()(ωωωu v s P P P += ()[]s m s s s s T f G f G P P mf f mf G P mf PG f 1) ()()1()()(1)(2 212 21--+-?-+=∑∞ -∞ =δ ()s m s s s T f G P P mf f mf G P f 1 )()1(4)() (122 2 2 -+-?-= ∑ ∞ -∞ =δ s m s s s T f G P P mf f mf G P f 1)()1(4)()() 12(2 2 2 2-+-?-=∑∞-∞ =δ ∴ ?∞ ∞-=ωωπ d P S s )(21 df T f G P P mf f mf G P f s m s s s ?∑∞∞-∞-∞=????? ?-+-?-=1)()1(4)()()12(222 2δ df T f G P P df mf f mf G P f s m s s s ??∑∞∞-∞∞-∞-∞ =-+-?-=1)()1(4)()()12(222 2δ t t (a) (b) 图P5-2

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