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现代通信原理_曹志刚_问题详解(很重要)

通信原理作业参考答案

第三章模拟线性调制

3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。

解：

t Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(222222

222

2?+++-=--+=--+=

令 02

=-b aK ，则a b K /2

t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(=

3.13 用

90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足

W f f f H f f H c c ≤≤-=+0),

()(

证明：

)(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω

)]}()([)()(){(2

)(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-=

以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 )(*)()(t C t S t S d p =

)]}()2([)2()(){(4

)]}2()([)()2(){(41

)]

()([21

)(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则

)]()()[(4

)]()()[(41)(21c c c c d H H F j

H H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-=

要无失真恢复基带信号，必须

?=++-+=-常数)()()

()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。

对于)(2t f ，使用t t C c d ωsin )(=相干解调，可以无失真地恢复)(2t f ，用样须满足

)()(c c H H ωωωω+=-

3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号，载频为

MHz 1，接收信号功率为mW 1，加性白色高斯噪声双边功率谱密度为Hz W /103μ-。接收

信号经带通滤波器后，进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比； (2) 比较解调器输出信噪比；解：kHz W 3=， mW S i 1=，

Hz W n /102

μ-= （1）W B n N DSB DSB i 6

36301012103210102)(---?=?????==

B W

mW N S DSB i i d 2.193.83101216即=?=?

???

??-

()W W n N SSB i 6

363010*********---?=????==

dB N S SSB i i 2.227.166********即=??=???? ??--

所以 DSB

i i SSB i

i N S N S ???? ??>????

（2）dB N S N S DSB i i DSB 2.22200=????

??=????

?? dB N S N S SSB

i i SSB 2.220

0=???? ??=????

?? 所以SSB

DSB N S N S ???? ??=????

??000

即在相同输入信号功率、0n 、相同调制信号带宽下SSB

DSB N S N S ???? ??=???? ??000

0。

第四章模拟角调制

4.8 已知受kHz 1正弦信号调制的角调制信号为

)cos 25cos(100)(t t t S m c ωω+=

(1) 若为调频波，问m ω增加为5倍时的调频指数及带宽； (2) 若为调相波，问m ω减小为1/5时的调相指数及带宽；解：(1)rad A K m m FM FM 25/==ωβ

rad A K m m FM FM 5)5/('==ωβ

kHz F BW FM FM 605)15(2)1(2''=?+?=?+=β (2) rad A K PM m PM PM 25'

===ββ

kHz BW PM 4.105

)125(2=?

+?=

4.12已知窄带调相信号为

t t t t S c m PM c ωωβωsin cos cos )(-=

若用相干载波)cos(θω+t c 相乘后再经过一个低通滤波器，问： (1) 能否实现正确解调？ (2) 最佳解调时θ应为何值？

解： (1)

()()()t t t t t t t t t S t S m PM c m PM c c m PM c c p ωθβθθωωβθωθθωωβθθωθωcos sin 2

cos 21)]2sin(cos )2[cos(21]sin )2[sin(cos 21

]cos )2[cos(21)

cos()()(+++-+=-+-++=+?= 经低通滤波器后 ()t t S m PM ωθβθcos sin 2

cos 21)(0+=

能实现正确解调。（2）2

θ=

4.19 题图4.19表示一种频率解调器，输入调频波通过一个对载频c f 产生2/π相移的延时线。设调频波为

)]2sin(2cos[)(t f t f A t S m FM c c πβπ+=

试分析该解调器工作原理（当调频指数1

1)2cos(≈T f m π，T f T f m m ππ2)2sin(≈。

题图 4.19

解：令t f t f m FM c πβπα2sin 2+=

t f T f m FM m πβπβ2cos 2=

)(t S 经过延时线输出)(T t S -

)]}(2sin[)(2cos{)(T t f T t f A T t S m FM c c -+-=-πβπ

f T f t f T

f t f T f t f T t f m m m m m m m m ππππππππ2cos )2(2sin 2sin 2cos 2cos 2sin )](2sin[-≈-=-

由题意可得）

注：(2

sin()]

2cos 22(sin 2

2cos[)]}

(2sin[)(2cos{)(π

πβαπππβπ

ππβπ=

-=-+-≈-+-=-T f A t f T f t f t f A T t f T t f A T t S c c m m m FM c c m FM c c

)cos()2

cos 2(sin

2sin 1cos arctan

)cos(sin 22cos sin cos )sin 1()]

sin([cos )()(θαβ

βθθαββααββαα++=+=++=-+=--=--c c c c c A A A A A T t S t S 其中 1

cos

≈β

，2

sin

≈

)cos()12

(

2)()(θαβ

++≈--c A T t S t S

包络检波，滤去直流分量后

)2cos(2

)(0t f A t S m c πβ∝≈

该电路可实现频率解调。

4.24设信道引入的加性白噪声双边功率谱密度为Hz W n /102

5.02/14

0-?=，路径衰耗为

dB 100，输入调制信号为kHz 10单频正弦。若要求解调输出信噪比为dB 40，求下列情况

发送端最小载波功率。

(1) 常规调幅，包络检波，707.0=AM β； (2) 调频，鉴频器解调，最大频偏kHz f 10=?； (3) 调相，最大相偏

180=?θ； (4) 单边带调幅，相干解调。解（1）2

AM β

4.02

1211212

112

1222202

=?+=+

AM AM

m m

AM A A A

G ββ

i i AM

N S N S G //00=， 4400105.24

.010//?===AM i i G N S N S 1031401010102105.0--=????==AM i B n N W W N N S S i i i i 6105.2)/(-?=?=

W S S i T 410105.210?=?=

（2）窄带调频

kHz f B m FM 202==

[

]322113)()(3//2max 22

max 0

0=???=???

?????

? ???==m

m i i FM

f B t f t f E f f N S N S G 4103

/?=i i N S

1031401010201025.02--=????==FM i B n N W

W S i 3.333310103

1010410=???=-

(3) 此题意不明确

(4) 4

0010//==N S N S i i

104140105.010105.0--?=??==SSB i B n N W ()W N N S S i i i i 6104105.0105.010/--?=??=?= W S S i T 500010105.01010610=??==-

第五章脉冲编码调制

5.2 已知信号)200cos()20cos(10)(t t t S ππ=，抽样频率Hz f s 250=。求 (1)抽样信号)(t S δ的频谱；

(2)要求无失真恢复)(t S ，试求出对)(t S δ采用的低通滤波器的截止频率。 (3)无失真恢复)(t S 情况下的最低抽样频率?=s f

解：（1） )180cos(5)220cos(5)200cos()20cos(10)(t t t t t S ππππ+==

)]180()180()220()220([5)(πωδπωδπωδπωδπω-+++-++=S

∑-=??

????∑-*=

∞-∞=∞

-∞=n s s n s s n S T n T S S )(1)(2)(21)(ωωωωδπωπωδ )]

500180()500180()500220()500220([1250ππωδππωδππωδππωδπn n n n n --+-++∑--+-+=∞

-∞

（2）Hz f H 110=

要求无失真恢复)(t S ，对)(t S δ采用的低通滤波器的截止频率为Hz 110。（3）)(t S 可视为带通信号

Hz f H 110=，Hz f L 90=，Hz f f B L H 2090110=-=-=

B B f H 5.05+=，5=N ,5.0=M

Hz N M B f s 44)5

5.01(202)1(2=+??=+

5.3 12路载波电话信号占有频率范围为kHz 10860-，求出其最低抽样频率?min =s f ，并

画出理想抽样后的信号频谱。

解： kHz f H 108=，kHz f L 60=，L L H f kHz f f B <=-=48

B B f H 25.02+=，2=N ,25.0=M

kHz N M B f s 108)2

25.01(482)1(2=+??=+

5.9 已知模拟信号抽样值的概率密度)(x p 如题图5.9所示，量化器是四电平的均匀量化器。

求输入信号与量化噪声功率比SNR 。

题图 5.9

解： ??

≤≤-+≤≤-=0

1,110,

1)(x x x x x p

)1(2)(1

22=

-==?

?∞∞

-dx x x dx x p x S ， 1=V 5.04

11222=?=q

dB S

SNR q

1612即===σ

5.10 正弦信号线性编码时，如果信号动态范围为dB 40，要求在整个动态范围内信噪比不

低于dB 30，问最少需要几位编码。

解：满足一定量化信噪比要求时输入信号的取值范围定义为动态范围。

对正弦信号线性编码有：n D SNR 02.6lg 2077.4++= 满载时V A m =，2/1=D

由题意得：dB D dB 01.32

1lg

20lg 204001.3-=≤≤--

37.113076.102.63002.677.44001.3==>?

≥+≥++--n n n

由上面计算可知，如果信号动态范围为dB 40，并要求在整个动态范围内dB SNR 30≥，

则正弦线性编码最少要12位。

5.13 正弦信号输入时，若信号幅度不超过A 律压缩特性的直线段，求信噪比SNR 的表达式。

解：??????

?<<++≤

≤+=11

,ln 1ln 11

0,ln 1)(x A

Ax A

x A

x f A 律压缩特性

由题意可知：A

x f ln 1)('

假定输入信号的概率密度函数为)(x p ，量化电平数为L ，L

?，则量化噪音为： []

?+=

?+=??

? ??+=?=

-A A V q A L A dx x p A L A dx x p A A L

dx x p x f

/102

2222

/10

3)ln 1()(23)ln 1()(ln 132

)()

假定正弦信号的幅度为x ，则

2222222)

1(ln 23)ln 1(321+=+?==A x A L A A L x S

SNR q σ

5.14 若13折线A 律编码器的过载电平V=5V ，输入抽样脉冲幅度为－0.9375V 。设最小量化间隔为2个单位，最大量化器的分层电平为4096个单位。（1）求输出编码器的码组，并计算量化误差。（2）求对应该码组的线性码（带极性的13位码）解：先将输入信号归一化：1875.05/9375.0-=-

V ?=1124096, 2=?V 个单位

V ?-=-3841875.0

87654

321

M M M M M M M M

极性码段落码段内码

极性码

0384

V V ?>?128384 12=M

V V ?

V V ?>?256384 14=M

（3）段内码

V V V ??+?=?168256384

那么 15=M 06=M 07=M 08=M 所以输出编码器的码组为01011000

5.17 已知输入信号概率密度在()max max ,x x -范围内是均匀分布的。均匀量化器电平

R L 2=,量化器过载电平OL x 定义为?=-12R OL x ，其中?是量化间隔。求证：

(1)3/2

max 2x x =σ；

(2)若OL x x ≤max ，则)3/(2

22L x OL q =σ；

(3)若OL x x >max

，则???

????????? ??-+???? ??=3max

2max 2

113OL OL OL q x x L x x L

x σ。 (4)设16=L ，画出2

210/log 10q

x SNR σσ=与OL x x /max 的关系图。解：输入信号的概率密度函数为 max 21

)(x x p =

,量化间隔L

x OL 2=? (1)3

)(2

max max 2

max

max x dx x x dx x p x x x x x x

?==??--σ (2) OL x x ≤max ,即量化器不会过载，于是有

1=∑R

212

2312121L x p OL L R R q

=?=?=∑=σ

(3) 不过载时量化噪声：

()max

22max 2

3212121)(121x x L x dx x L x dx x p OL OL x x OL x x R q OL OL OL OL ?=??

?? ??=?=??--σ

过载时噪声：

()max

3max max 220

)(31212

max x x x dx x x x OL x x OL q OL

-=?

总的量化噪声： ???

????????? ??-+???? ??=?-+?=+=3

max

2max 2

2max max 3max max

12021131)(313OL OL OL OL OL q q q x x L x x L x x x x x x L x σσσ (4) 不过载时

max 222

???

? ??==OL q x

x x L SNR σσ， 16=L []OL

OL dB x x

x x L SNR max max lg 2024lg

20lg 20+=+= []OL

x x SNR max

20~成线性关系。过载时

????-+???? ??==3max 223

max 22

)1(1OL OL q x x x L L x x SNR σσ []])1(2561lg[10)lg(

30lg 203max max -+-+=OL

OL dB

x x

x x L SNR

x max lg

5.18求A 率PCM 的最大量化间隔max ?与最小量化间隔min ?的比值。

解：A 率PCM 的最大量化间隔max ?与最小量化间隔min ?分别为64?和?，它们分别位于第8

段和第1段（或第2段）。64/min max =??。

第七章增量调制

7.3 已知输入语音信号中含最高音频分量kHz f H 4.3=，幅度为1V 。若kHz f s 32=，则增量调制量化器的量阶?=?

解：kHz f H 4.3=， V A 1max =, kHz f s 32=

668.0)1032/(104.321/3

3max =????==?πωs f A V

7.4已知M ?调制系统中低通滤波器的截止频率为300—3400Hz ，求在不过载条件下，该M ?系统的最大输出信噪比SNR 。假定kHz f s 64,48,32,16,10=，调制信号为1kHz 单频。解：kHz Hz f kHz f B 1.331003003400,1==-==

M ?系统的最大输出信噪比为

14log 10log 20log 30101010max ---≈B s f f f SNR

第九章数字信号的基带传输

9.2 已知二元信息序列为10011000001100000101，画出它所对应的单极性归零码、AMI码和HDB3码的波形。

9.7 斜切滤波器的频谱特性如题图9.7所示，

(1)求该滤波器的冲激响应；

f2的冲激脉冲序列，输出波形有无码间串扰；

(2)若输入为速率等于

f的理想低通滤波器相比，因码元

(3)与具有相同带宽的升余弦滚降频谱信号及带宽为

定时偏差引起的码间串扰是增大还是减小？

题图 9.7

解：(1)总特性)(f H 可看成下图两个三角形特性之差，即

)()()(2

1f H f H f H -=

其中：])1([)1(21)()(211t f Sa f t h f H s s απααα

+?++=

<=> ])1([)1(21)()(222t f Sa f t h f H s s απαα

-?--=<=>

所以冲激响应：

()()

t f Sa t f Sa f t f t f t f t f t f f t f t f f t f Sa f t f Sa f t h t h t h s s s s s s s s s s s s s s s s παπαππαπαπαπαααπαπαααπα

ααπαα2222)

2sin()2sin(])1([])1([sin 2)1(])1([])1([sin 2)1(]

)1([2)1(])1([2)1()()()(2

22222

222

221??=?=

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

(2) 因为该系统可等效成理想低通特性：

?>≤=s

s eq f f f f f H ,0,

1)(

它对应的无码间串扰最高传码率为s f 2，所以当传输速率为s f 2时，在抽样点无码间串扰。 (3)该系统的)(t h 尾部衰减较快，与2

t 成反比。所以码元定时偏差引起的码间串扰比相同带宽的升余弦滚降频谱信号（与3

t 成反比）大，比理想的低通滤波器（与t 成反比）小。

9.10 某基带传输系统采用2.0=α升余弦滚降频谱信号， (1) 若采用四进制，求单位频带信息传输速率(b/Hz);

(2) 若输入信号由冲激脉冲改为宽度为s T 的非归零矩形脉冲，为保持输出波形不变，基带系统的总传递函数应如何变化？写出表达式。

解：(1) 若采用四进制，则单位频带的信息传输速率为：

)//(33.33

)2.01/(4)1/(log 242Hz s b ≈=

+=+α （2）非归零矩形脉冲)(t g 的付氏变换为：

j e fT

fT AT f G πππ-??

=sin )(

非归零矩形脉冲可以看成是冲激脉冲通过一个频率传输函数为)(f G 的网络后形成的，假定输入信号为冲激脉冲时，基带传输总的传递函数为)(1f H ，现采用非归零矩形脉冲，为保持输出波形不变，基带传输系统总的传递函数为)(2f H ，则

)(/)()(12f G f H f H =

)

()()(12f H f G f H =?

9.13 一个理想低通滤波器特性信道的截止频率为MHz 1，问下列情况下的最高传输速率； (1) 采用2电平基带信号； (2) 采用8电平基带信号；

(3) 采用2电平5.0=α升余弦滚降频谱信号； (4) 采用7电平第I 类部分响应信号。解：（1）采用2电平基带信号，最高传输速率为s Mb /221=?

(2) 采用8电平基带信号，最高传输速率为s Mb /61log 28

2=? (3) 采用2电平5.0=α升余弦滚降频谱信号, 最高传输速率为s Mb /33.1112

=?+α

注：2电平信号，抽样值传输速率为T /1，所需带宽为)1(21

α+=

B ，频带利用率为α

α+=+12

)2/()1(/1T T

(4) 712=-L ，4=L

采用7电平第I 类部分响应信号，最高传输速率为s Mb /4122=??

9.17 若要求基带传输系统的误比特率为6

10-，求采用下列基带信号时所需要的信噪比：

(1) 单极性NRZ 码； (2) 双极性NRZ 码；

(3) 采用格雷码的8电平NRZ 码； (4) 7电平部分响应信号。

解：(1)接收信号为单极性NRZ 码的误比特率为：

)2/(N S Q p b =

当b p 为6

10-时， 76.42/=N S

dB N

6.1632.45即=

(2)接收信号为双极性NRZ 码时的误比特率为：

)/(N S Q p b =

当b p 为6

10-时， 76.4/=N S

dB N

6.13

7.22即=

注（2），应用公式2

21)(x e

x Q -

≈

(3) 接收信号为8元码误符号率公式为： ???

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

N S Q N S M Q M M p s 21181413)1(22 采用格雷码时的误比特率为：n

28=，3=n

???

???????? ??==≈N S Q p n p p b s b 2111273

当b p 为6

10-时,

68.4211=??

??N S , 457=N S 即6.26dB

9.18 要求基带传输系统的误比特率为5

10-，计算二元码、三元码和四元码传输所需要的信噪比。解：（1）二元码

当接收为单极性NRZ 码时，)2/(N S Q p b =

当b p 为5

10-时， 266.42/=N S

dB N

6.154.36即=

当接收为双极性NRZ 码时，)/(N S Q p b =

当b p 为5

10-时， 266.4/=N S

dB N

6.122.18即=

（2）当接收为三元码时，???

??=

N S Q p b 8334

当b p 为5

10-时，

dB N

9.16= (3) 当接收为四元码时，???? ????? ??=N S Q p s 5123 自然码：???? ?

???? ??==N S Q p p s b 5132

当b p 为5

10-时，

dB N

6.19= 格雷码：???

? ????? ??=≈N S Q p p s b 51 4321 当b p 为5

10-时，

dB N

5.19=

第10章数字信号的载波传输

10.1 已知二元序列为10110010,画出以下情况的2ASK 、2FSK 和2PSK 波形： (1) 载频为码元速率的2倍； (2) 载频为码元速率的1.5倍；

解：(1) 因为载频为码元速率的2倍，所以码元宽度是载波周期的2倍。

(2) 因为载频为码元速率的1.5倍，所以码元宽度是载波周期的1.5倍。

2PSK波形

10.5 已知矩形脉冲波形)]

(

)

(

[

)

=,)

U为阶跃函数，求

(1)匹配滤波器的冲激响应；

(2)匹配滤波器的输出波形；

(3)在什么时刻和什么条件下输出可以达到最大值。

解：(1) 匹配滤波器的冲激响应)

(

)

(2) 匹配滤波器的输出波形可由)

p与)

h卷积求得，即有

≤

其它

)(

)(2

t s

A 2

(3) 当时刻T t =时输出可以达到最大值。

最大输出信噪比为SNR=2E/n 0, E=A 2

T,n 0为单边噪声功率谱密度。

10.8 2PSK 相干解调中相乘器所需的相干载波若与理想载波有相位差θ，求相位差对系统误比特率的影响。

解：设信道噪声是均值为零的高斯白噪声，带通滤波器输入混有噪声信号

)()()(t n t t y i R i +=μ

其中 ??

-=时

发时发1,

cos 0,

cos )(00t a t a t R ωωμ

式中0ω是载频，0>a 是振幅带通滤波器输出为：

-+-+-=时

发时发1sin )(cos )(cos 0sin )(cos )(cos )(0000001t

t n t t n t a t

t n t t n t a t y s c s c ωωωωωω

与载波)cos(0θω+t 相乘，经低通滤波器后

++++-=时

发时发1sin )(cos )(cos 0sin )(cos )(cos )(θ

θθθθθt n t n a t n t n a t x s c s c

)(t x 的一维概率密度函数呈高斯分布，发0、1时均值为—θcos a 、θcos a ，方差为

2222sin cos n n n σσθσθ=?+?

那么： ????

????==--+-2222

2)cos (12)cos (021)(21)(n

a x n a x n e x f e x f σθσθσπσπ

2/1)1()0(==p p 时，判决门限电平为0。

系统误比特率为：

???

? ??=???? ???=+=?+?=>?+

?∞∞∞

-θσθ200

100cos 22cos 21)]

1()0([)()()1()()0()

0()1()0()0()1/0()1()0/1()0(N E Q a erfc p p dx x f dx x f p dx x f p x p p x p p p p p p p b n e

10.18 已知电话信道可用的信号传输频带为Hz 3000600-，取载频为Hz 1800，试说明： (1) 采用1=α升余弦滚降基带信号QPSK 调制可以传输s b /2400数据； (2) 采用5.0=α升余弦滚降基带信号8PSK 调制可以传输s b /4800数据； (3) 上述两种情况下，dB 6-带宽各为多少？

解：信号带宽为Hz B 24006003000=-=

(1) 采用1=α升余弦滚降基带信号QPSK 调制时：s b B R M b /2400112400

21log 2=+?=+?=

α (2) 采用5.0=α升余弦滚降基带信号8PSK 调制时：

s b B R M b /48005

.01240031log 2=+?=+?=α (3) 两种情况下，dB 6-带宽为Hz 2400。

10.19 采用8PSK 调制传输s b /4800数据，最小理论带宽是多少？解：在理想情况下，MPSK 的最高频带利用率可以达到Hz s b M

//log 2

则采用8PSK 调制传输s b /4800数据时，最小理论带宽为Hz B 1600log /48008

2==

10.27 若峰值功率相同且误比特率相同，16PSK 与16QAM 相比所需信噪比相差多少分贝？若平均功率相同，两者又相差多少？解：

现代通信原理教程10章部分习题解答

10.1 已知码集合中有8个码组为（000000）、（001110）、（010101）、（011011）、（100011）、（101101）、（110110）、（111000），求该码集合的最小码距。解因为该码集合中包含全零码组（000000），所以对于线性分组码，最小码距等于除全零码外的码组的最小重量，即3m in =d 。 10.2 上题给出的码集合若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若同时用于检错与纠错，问纠错、检错的能力如何？解只用于检错时，由条件：最小码距1min +≥e d ，求出2=e ，即能检出2位错码。只用于纠错时，由12min +≥t d ，可得1=t ，既能纠正1位错码。同时用于检错与纠错，且3m in =d 时，无法满足下列条件 ???>++≥t e e t d 1m in 故该码不能同时用于检错与纠错。 10.4 已知(7,3)码的生成矩阵为 ???? ??????=001110101001111001110G 列出所有许用码组，并求监督矩阵。解分别将信息段（000）、（001）、（010）、（011）、（100）、（101）、（110）和（111）代入式A =m G ，得到许用码组如下 0000000 0011101 0100111 0111010 1001110 1010011 1101001 1110100 生成矩阵G 为典型阵，有 ???? ??????=110101111110Q 所以

????? ???????==011110111101T Q P 监督矩阵 []????? ???????==0110001110001011101001011000r I P H M 10.5 已知一个(7,4)系统汉明码监督矩阵如下： ???? ??????=110100101110101110100H 试求： (1) 生成矩阵G ； (2) 当输入信息序列()101101011010=m 时，求输出码序列A=？ (3) 若译码器输入()1001001B =,请计算校正子S ，并指出可能的错误图样。解 (1) ???? ? ???????==011110111101T P Q []????? ???????==0001011001011001001111000101Q I G k M (2) 1010,0110,1101321===m m m []()11010010001011001011001001111000101110111=????? ???????==G m A ()011000122==G m A ()101001133==G m A

现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案

第一章 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

现代通信原理曹志刚答案很重要

通信原理作业参考答案第三章模拟线性调制 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。解：令 02 =-b aK ，则a b K /2 = 3.13 用ο 90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足证明： )(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω 以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则要无失真恢复基带信号，必须此时可恢复)(1t f 。对于)(2t f ，使用t t C c d ωsin )(=相干解调，可以无失真地恢复)(2t f ，用样须满足 3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号，载频为 MHz 1，接收信号功率为mW 1，加性白色高斯噪声双边功率谱密度为Hz W /103μ-。接收信号经带通滤波器后，进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比； (2) 比较解调器输出信噪比；解：kHz W 3=， mW S i 1=， Hz W n /102 30 μ-= （1）W B n N DSB DSB i 6 36301012103210102)(---?=?????==

所以 DSB i i SSB i i N S N S ???? ??>???? ?? （2）dB N S N S DSB i i DSB 2.22200=???? ??=???? ?? 所以SSB DSB N S N S ???? ??=???? ??000 0 即在相同输入信号功率、0n 、相同调制信号带宽下SSB DSB N S N S ???? ??=???? ??000 0。第四章模拟角调制 4.8 已知受kHz 1正弦信号调制的角调制信号为 (1) 若为调频波，问m ω增加为5倍时的调频指数及带宽； (2) 若为调相波，问m ω减小为1/5时的调相指数及带宽；解：(1)rad A K m m FM FM 25/==ωβ (2) rad A K PM m PM PM 25' ===ββ 4.12已知窄带调相信号为若用相干载波)cos(θω+t c 相乘后再经过一个低通滤波器，问： (1) 能否实现正确解调？ (2) 最佳解调时θ应为何值？解： (1) ()()()t t t t t t t t t S t S m PM c m PM c c m PM c c p ωθβθθωωβθωθθωωβθθωθωcos sin 2 1 cos 21)]2sin(cos )2[cos(21]sin )2[sin(cos 21 ]cos )2[cos(21) cos()()(+++-+=-+-++=+?= 经低通滤波器后能实现正确解调。（2）2 π θ= 4.19 题图4.19表示一种频率解调器，输入调频波通过一个对载频c f 产生2/π相移的延时线。设调频波为试分析该解调器工作原理（当调频指数1

现代通信原理与技术答案1-8章

第一章 1-1 e 的信息量 ==)(1log 2 e P I e 3.25bit v 的信息量 ==) (1 log 2v P I v 6.96bit 1-2 因为全概率1)1()0(=+P P ，所以P(1)=3/4，其信息量为 ==) 1(1 log 2 P I 0.412(bit) 1-3平均信息量（熵） ∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=2.375（bit/符号） 1-4 （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10ms 。传送字母的符号速率为)(10010521 3 B R B =??=- 等概率时的平均信息速率 )/(200log 2s bit M R R B b == （2）平均信息量为 ∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=1.985（bit/符号）则平均信息量为)/(5.198s b H R R B b =?= 1-5 （1） )/(2400s bit R R B b == （2） )/(96004240016log 2s bit R R B b =?== 1-6 （1）先求信息源的熵，∑=- =n i i i x P x P x H 1 2 )(log )()(=2.23（bit/符号）则平均信息速率 )/(1023.23 s b H R R B b ?=?= 故传送1小时的信息量)(10028.81023.236006 3bit R T I b ?=??=?= （2）等概率时有最大信息熵，)/(33.25log 2max 符号bit H == 此时平均信息速率最大，故有最大信息量)(10352.86 max bit H R T I B ?=??= 1-7 因为各符号的概率之和等于1，所以第四个符号的概率为1/2，则该符号集的平均信息量为)/(75.12 1 log 2181log 81241log 41222符号bit H =-?-- = 1-8 若信息速率保持不变，则传码率为

现代通信原理与技术

《现代通信原理与技术》是全国高职高专一体化教学通信专业通用教材。本书全面介绍了现代通信系统的基本原理、基本技能和基本分析方法。全书共七章，分别是：绪论、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、模拟信号的数字传输、差错控制编码和同步系统。本书是全国高职高专一体化教学通信专业通用教材。本书全面介绍了现代通信系统的基本原理、基本技能和基本分析方法。全书共七章，分别是：绪论、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、模拟信号的数字传输、差错控制编码和同步系统。作为高职高专通信专业的一门核心技术基础课程教材，在本书的编写中考虑了以下的原则与特点： 1．充分考虑了高职教育以应用能力培养为主线的特点，并考虑了高职学生的学习能力，内容上力求通俗易懂，以必需够用为度，并适当考虑学生的可持续发展的要求。 2．讲述简明透彻、概念清楚，重点突出。着重使学生掌握通信系统的基本概念、基本原理，大大缩减了不必要的数学推导和计算。 3．本着学用一体的思想，本书加强了针对性和实用性，尽可能的体现现代通信系统中的新知识、新技术和新方法，并在大部分章节配有相应的实训内容与要求，以强化学生的动手能力。 4．在教学内容和思考练习中，着重训练学生对基本概念的理解与掌握，系统的培养学生科学的思维方法和学习能力。全书内容丰富，编排连贯，系统性强。先介绍基础知识，后介绍

系统知识，每章配有小结和富有针对性的思考题和习题，便于学生学习掌握。本书既可作为高职高专层次的各类高校通信、电子、计算机应用等专业的教材，又可作为成人高等学校有关专业教学用书，还可以作为信息类专业工程技术人员的参考用书。本书由济南铁道职业技术学院陈霞、山东省农业管理干部学院杨现德担任主编，曾庆磊、姜维正、秦爱民担任副主编，寇迎辉、张慧香、房曙光、崔雪彦参加了部分章节的编写。垒书由陈霞统稿并主审。限于编者水平，书中难免有疏漏和不足，恳请读者批评指正。

现代通信原理考试题

北京航空航天大学 2007～2008 学年第 2 学期通信原理期末考试试卷（ 2008 年 6 月 27 日）班级：；学号：；姓名：；成绩：注意事项：1、答题时间：120分钟；满分：100分一、填空题（共36分，每空1分） 1．根据是否采用调制，可将通信系统分为传输和传输。按传输媒介，通信系统可分为和两类。 2．八进制数字通信系统的误码率为10-5，信息速率为6 kbit/s ，则码元速率为，接收端在秒时总共约能收到10个错误码元。 3．在VSB 系统中，为了不失真地恢复信号，其传输函数H(ω)应满足。 4．某调频波8()10cos[21010cos4000]s t t t ππ=?+，则已调信号功率为，调制指数为，信号带宽为。 5．采用压扩技术可以。 6．实际抽样方式一般有和。 7．在对数PCM 中，采用非均匀量化的目的是，其代价是。 8．m 序列是由带的移位寄存器产生的、周期最长的一种序列。若移位寄存器为4级，则其周期为。 9．评价基带传输系统性能的一种定性而方便的方法是在接收端观察。 10．在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是。衡量均衡器的均衡效果的两个准则是：准则和准则。 11．对于频带为B Hz 的四进制数字基带系统，其无码间干扰的最高码元传输速率为，最高频带利用率为。 12．2FSK 信号中，f 1=10 kHz ，f 2=12 kHz ，码元周期为1 ms ，则信号的带宽为。 13．为了解决BPSK 相干解调中恢复载波时的相位模糊问题，可采取措施。 14．MSK 的主要特点是：是频差的2FSK ，包络恒定，在相邻码元交界处连续变化。若初始相位为0，则1011的MSK 信号的最终相位为。 15．在2ASK 、2PSK 、16PSK 、64QAM 通信系统中，可靠性最好的是，有效性最好的是。 16．衡量位同步系统的性能指标有、以及。 17．一个码组若要能检测2个错码，同时纠正1个错码，则最小码距应为。 18．对于（7，4）线性分组码，纠错编码器输入信号的信息速率为28 kbps ，则输出信号的信息速率为。 19．数字通信系统中，采用差错控制编码的目的是。

北航现代通信原理作业答案1-2

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

现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章

4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(?+= DSB 信号 ()()() t t t t t s D S B ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(?+?=?= USB 信号 () t t s U S B π4102.1cos )(?= LSB 信号 () t t s L S B π4108.0cos )(?= 频谱图略 4-2 解设载波，（1）DSB 信号的波形如题4-2图（b),通过包络后的输出波形为题4-2 图（c)。（2）AM 信号，设，波形如题4-2图（d),通过包络后的输出波形为题4-2图（e)。讨论DSB 解调信号已严重失真，故对DSB 信号不能采用包络检波法；而AM 可采用此法恢复。题4-2图(b)、(c)、(d)和(e) 4-5 解（1）为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声，带通滤波器的宽度等于已调信号

带宽，即kHz f B m 8422=?==，其中心频率为100kHz ，故有为常数，其中其他，，K kHz f kHz K H ???≤≤=010496)(ω。（2）已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-?==，输入噪声功率为 )(1032101021082)(26633W f P B N n i ---?=?????=?= 故输入信噪比 5.62=i i N S （3）因为DSB 调制制度增益2=DSB G ，故解调器的输出信噪比 1252==i i o o N S N S （4）根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(1084 1 6W N N i o -?== 又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=，故输出噪声的功率谱密度 kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(10110 81082)(33 6 ≤?=??==--， μ 或者，根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(2 1 )(t n t n c o =，其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量，其功率谱密度 kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤?==-， μ 因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(4 1 )(3≤?==-， μ 功率谱图略 4-6 解方法如上题（1）为常数，其中其他，，K kHz f kHz K H ?? ?≤≤=010096)(ω （2） 125=i i N S （3）125=o o N S 4-7 解练习题4-7图接收机模型

现代通信原理-曹志刚-答案(很重要)

通信原理作业参考答案第三章模拟线性调制 3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K ，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。解： t t Af b aK t A t f b aK t A t f b t A t f aK t A t f b t A t f K a t S c c c c c c DSB ωωωωωωcos )(2)(]cos )()[(]cos )([]cos )([]cos )([)]cos )(([)(222222 222 2?+++-=--+=--+= 令 02 =-b aK ，则a b K /2 = t t bAf t S c DSB ωcos )(4)(= 3.13 用 90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号)(1t f 和)(2t f ，而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数)(f H 必须满足 W f f f H f f H c c ≤≤-=+0), ()( 证明： )(]sin )([)(]cos )([)(21t h t t f t h t t f t S c c *+*=ωω )]}()([)()(){(2 1 )(2211c c c c F F j F F H S ωωωωωωωωωω--++++-= 以t t C c d ωcos )(=相干解调，输出为 )(*)()(t C t S t S d p =

)]}()2([)2()(){(4 1 )]}2()([)()2(){(41 )] ()([21 )(22112211ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωF F j F F H F F j F F H S S S c c c c c c c c p -++++++--++--=++-= 选择适当滤波器，滤掉上式中c ωω2±项，则 )]()()[(4 )]()()[(41)(21c c c c d H H F j H H F S ωωωωωωωωωωω+--+++-= 要无失真恢复基带信号，必须 ? ? ?=++-+=-常数)()() ()(c c c c H H H H ωωωωωωωω 此时可恢复)(1t f 。对于)(2t f ，使用t t C c d ωsin )(=相干解调，可以无失真地恢复)(2t f ，用样须满足 )()(c c H H ωωωω+=- 3.29 双边带抑制载波调制和单边带调制中若消息信号均为kHz 3限带低频信号，载频为 MHz 1，接收信号功率为mW 1，加性白色高斯噪声双边功率谱密度为Hz W /103μ-。接收信号经带通滤波器后，进行相干解调。 (1) 比较解调器输入信噪比； (2) 比较解调器输出信噪比；解：kHz W 3=， mW S i 1=， Hz W n /102 30 μ-= （1）W B n N DSB DSB i 6 36301012103210102)(---?=?????== B W mW N S DSB i i d 2.193.83101216即=?=? ??? ??- ()W W n N SSB i 6 363010*********---?=????== dB N S SSB i i 2.227.166********即=??=???? ??-- 所以 DSB i i SSB i i N S N S ???? ??>???? ??

现代通信原理与技术第三版课后思考题答案

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

现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第六章

6-1 解（1）由题意知：所以其频谱如题图6-1(a）所示。 (a) (b) 题6-1图（2）同理，其频谱如题图6-1（b)所示。 6-2 解（1）基带信号中最大角频率为；由抽样定理可得抽样频率为；所以抽样间隔。

（2）由题可知，因为所以抽样信号的频谱图如题图6-2所示。题图6-2 6-3 解（1）滤波后的信号频率为，其最高频率为。由抽样定理可得理想抽样速率为（2）当抽样速率时，其已抽样信号的频谱如题图6-3(c)所示。

题图6-3(c) 6-4 解由题意可得已抽样信号频谱为设如图6-4（b) 所示，则如图6-4（c) 所示。题6-4图(b)、(c) 6-5 解的单个脉冲的时域表示式为，的频谱表示式为；设的频谱如题图6-5（b）所示，则若，则；所以的频谱图如题图6-5（c）所示。

题6-5图(b)、(c) 6-6 解已抽样信号为，其频率表示式为用该矩形脉冲以频率对该信号抽样时，其频谱的表示式为 6-7 解门函数的频谱函数为当时, Hz Hz

所以最小抽样速率为1000/s 。 6-8 解因为，所以所需二进制码为6位。量化级间隔为。 6-9 解量化间隔；量化区间终点依次为-1，-0.5，0，0.5，1；量化电平值为 -0.75，-0.25，0.25，0.75；量化噪声功率为信号功率为所以，量化噪声功率比为 dB 6-10 解（1）计算量化台阶因为量化器为8bit ，所以量化器的量化电平数为8 2256M ==，此时量化器的量化台阶为 1(1)21 256128 M υ--?= == （2）计算良华信噪比设量化器输入信号为x(t)，量化器输出为qi 。假设信号服从均匀分布，则量化噪声功率为 1 2 256 2 1 ()()()12i i m q i m i N x q f x dx υ-=?=-= ∑?

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现代通信原理教学要求第一章绪论 1．通信、通信系统的定义；通信：从一地向另一地传递消息（信息或消息的传输和交换）；通信系统：实现消息传递所需的一切技术设备和信道的总和称为通信系统。 2．通信系统的一般模型及各框图作用；信息源：消息的发源地，把各种消息转换成原始电信号（称为消息信号或基带信号）。发送设备：将信源和信道匹配起来，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道：传输信号的物理媒质。噪声源：不是人为加入的设备，而是信道中的噪声以及通信系统其它各处噪声的集中表示。接收设备：功能是放大和反变换（如滤波、译码、解调等），其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复原始电信号。受信者（信宿）：传送消息的目的地。（将原始电信号还原成相应的消息）。 3．基带信号、频带信号、模拟信号、数字信号的含义；基带信号：信息源把各种消息转换成原始电信号的信号。频带信号（带通信号）：（经过调制以后的信号称为已调信号，特点：携带信息，适合在信道中传输）信号的频谱具有带通形式且中心频率远离零频。模拟信号（连续信号）：凡信号参量的取值连续（不可数，无穷多），称为模拟信号。数字信号（离散信号）：凡信号参量只可能取有限个值，称为数字信号。 4．数字通信系统模型及各框图作用；数字通信的主要特点；信源编码与译码：信源编码的作用是提高信息传输的有效性，完成模/数（A/D）转换；信源译码是信源编码的逆过程。

信道编码与译码：数字信号在信道传输时会因为各种原因产生差错，为了减少差错则在信息码中按照一定的规则加入监督码，组成抗干扰编码，接收端译码器则按照一定规则解码，发现错误或纠正错误，从而提高心态的抗干扰能力（提高可靠性）。数字调制与解调：数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。数字解调就是采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。同步：同步是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。（载波同步、位同步、群同步和网同步）。数字通信的主要特点：（1）抗干扰能力强而且噪声不累加；（2）差错可控；（3）易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网；（4）易于集成化，从而使通信设备微型化；（5）易于加密处理，且保密强度高。缺点：占用带宽大，需要同步。 5．通信系统分类（按传输媒质、信号复用方式）；按传输媒质分类：有线通信系统（用导线作为传输媒质完成通信：架空明线、同轴电缆、光导纤维、波导等。）和无线通信系统（依靠电磁波在空间传播达到传递消息的目的：短波电离层传播、微波视距传播、卫星中继等。）按信号复用方式分类：传输多路信号有三种复用方式，频分复用（用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围）、时分复用（用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间）、码分复用（用正交的脉冲序列分别携带不同信号）。 6．信息量的含义；自信息量、平均信息量（熵）、一条消息的信息量计算；信息量的含义：对消息中不确定的度量（可能性越小，信息量越大）。自信息量： a=2时：算术平均信息量：I/符号数平均信息量（熵）：每个符号等概率出现时，熵最大： 7．通信系统的两个主要性能指标；码元传输速率、信息传输速率、频带利用率定义、误码率、误信率的计算；模拟通信系统：有效性：有效传输频带来度量；可靠性：接收端最终输出信噪比来度量。数字通信系统：有效性：传输速率来衡量；可靠性：差错率来衡量。码元传输速率R Bd：简称传码率，又称符号速率等。

现代通信原理课后习题标准答案

现代通信原理课后习题答案

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

第二章 2.40 二进制对称信道中的误比特率P e为0.2，若输入信道的符号速率为2000符号/s，求该信道的信道容量。解：2000×(1-0.2)=1600 (b/s) 2.41 已知某语音信道带宽为4kHz，若接收端的信噪比S/N =60dB，求信道容量。若要求该信道传输56000b/s的数据，则接收端的信噪比最小应为多少？解：dB=10 lgN 60 = 10 lg S/N →S/N = 106 C = wlog2 (1+S/N)=4×103log2(1+106) = 8 × 104 (bps) 5.6 × 104 = 4 × 103log2(1+S/N) log2(1+S/N) = 14 → 1+S/N = 214 →S/N = 214－1 2.42 若黑白电视机的每幅图像含有3×105个像素，每个像素都有16个等概率出现的亮度等级，如果信道的输出信噪比为S/N = 40dB、信道带宽为1.4MHz，则该信道每秒可传送多少幅图像？解：每幅图的信息量：3×105×log216 = 1.2×106（b） 40dB = 10log2 S/N →S/N = 104 C = wlog2（1 + S/N）= 1.4×106log2（1+104）≈1.862×107（bps） 1.862×107/1.2×106 = 15.5 (幅/s) 第三章 3.50 用10KHz的单频正弦信号对1MHz的载波进行调制，峰值频偏为2KHz。试求：（1）该调频信号的带宽。（2）若调制信号的幅度加倍，再求该调频信号的带宽。解：（1）B FM = 2 × ( 2+10 ) = 24 ( KHz) （2）B FM = 2 ×（2 + 2×10）= 44 （KHz） 3.51 幅度1V的10MHz载波受到幅度1V、频率为100Hz的正弦信号调制，最大频偏为500Hz。问调制信号的幅度和频率各变为2V、1000Hz时，新调频信号的带宽为多少？解：B FM = 2 × (500+1000) = 3000 (Hz) 第四章

现代通信原理期末大作业

班级：数技1班学号： 1 53128 姓名：

目录一. 模拟调制系统 (3) ○a模拟调制系统的抗噪声性能 (3) ○b调频立体声广播系统 (7) 二. 数字基带调制与传输 (8) ○a有线电视广播系统 (8) 三. 数字频带调制 (9) ○a ASK系统与FSK系统 (9) ○b QPSK系统与数字电视系统 (10) 四. 信道复用 (12) ○a多址通信方式 (12) ○b CDMA蜂窝移动通信系统 (14) 五. 同步原理 (18) ○a群同步 (18) 所涉及的最新技术前沿及应用云计算 (20) 无线充电技术 (20) 泄漏同轴电缆 (20) 超光网 (21)

一. 模拟调制系统 ○a模拟调制系统的抗噪声性能 1.利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或者位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的，称为模拟通信。模拟通信的优点是直观且容易实现，但存在两个主要缺点。相干解调器 (1)保密性差模拟通信，尤其是微波通信和有线明线通信，很容易被窃听。只要收到模拟信号，就容易得到通信内容。 (2)抗干扰能力弱电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多

(3)所有线性调制信号都可以用下式同样统一的表达事 2.干扰模拟信号的因素形成干扰的因素有三个： ○1指产生干扰的原件、设备或信号。 ○2传播途径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。 ○3敏感器件，指容易被干扰的对象。 3.抗干扰分析抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰途径，提高敏感原件的抗干扰性能。1)抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的电压，这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。这一目的主要是通过在干扰源两端并联电容来实现的。减小干扰源的电流主要是通过在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现的 2)按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。传导干扰是指通过传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号6 的频带不通，可以通过在导线上增加滤波器的

现代通信原理作业答案第九章答案

9.4 解： 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 AMI HDB3 B3zs B6zs 9.13 解： 9.14 解：（2）发送： 8电平已调基带信号信号接收：调制信号基带信号 9.17 单极性NRZ )2(N S Q P b = 双极性NRZ )(N S Q P b = 多进制双极性（M 为奇数:取0，+/-A, …..; M 为偶数：取2 A ±。。。） s Mb Lf R L L s Mb f R s Mb f R s Mb R b b b b /2log 4 7)12)(4(/67.05 .11)3(/38log )2(/1)1(22==∴=∴=-≈= ===调相。，调制方式可为调幅或其带宽正好是的升余弦滚降频谱信号电平信息，所以可采用单位符号应传输所需传输速率信道带宽kHz bit kHz R kHz kHz kHz f b 482.0831204860108)1(=∴==-=α

格雷编码方式普通二进制编码----------------=-------------=-?-= s b s n n b s P n P P M N S Q M M P 1P ) 12(22)13)(()1(22 2L-1电平的部分响应信号 ])(134[)1(2222N S L Q L L P s --=π 1）75.4101)(6==>?=-ααQ 2）75.4101)(6==>?=-ααQ 3）36.444/6.4)(18332==>=-=>=N S N S P P b s 4) ])(1434[4 )14(2222N S Q P s --=π s b P P L L 324712==>==>=-而或s b P P 21= S/N(DB 值)： 45.125(16.44)，22.6(13.5), 444.36(26.4), 194.6(22.9) 9.18 1）25.4=α S/N =18.06 合12.57dB 2) ])(83[ N S Q P b = S/N = 48.16 合16.83dB 3）s b P P 3 2= S/N = 90.3 合19.56dB 9.23解：序列的三条性质。序列，因为不符合该序列不是）（为全，则起始状态若为全m m a a a a a 21 1 )1(65 406⊕⊕=

2012现代通信原理

一、单选题 1.平稳随机过程的功率谱密度为()s P ω=（）。 A ．T F T 2 )(lim ω∞ → B ．T F T 2)(lim 2 ω∞ → C ．2 [()] lim T E F T ω→∞ D ．T F E T ] )([lim ω∞ → 2.若基带信号的带宽为m ω，则经双边带调制后所需的传输带宽为( )。 A ．m FM ωβ2 B ．m ω C ．m m ωω2~之间 D ．m ω2 二、判断题 1.2ASK 信号只能使用非相干解调。 2.2ASK 信号采用相干解调时,不需要判决门限。 3.2PSK 信号采用相干解调,而2DPSK 则采用过零检测法解调。 4..匹配滤波器是指输出信噪比最大的最佳线性滤波器 5.离散信源熵的表达式为()()21 ()log /M i i i H x p x p x bit ==-∑符号。三、作图题与简单计算 1. 画出非相干接收2ASK 信号的方框图。 2.画出用相干解调单边带调制信号的方框图。 3.在功率谱密度为2/o n 的高斯白噪声下，试求 A 对题图所示单个矩形匹配的匹配滤波器的最大输出信噪比。4. 从示波器上观察到某个单频调制的调幅波及其波形如下图所示。求此调幅波的调幅系数m 和调制效率。 t 四、计算题 1.某单边带调制系统（SSB ）的发射功率为20W ，基带信号的最高频率为 5kHz,从发射机输

出端到解调器输入端的功率损耗为70dB,解调器输入端加性高斯白噪声的功率谱密度 13 10 /2o n W H z -=。（1）画出用相移法产生SSB 信号的原理框图； (2) 求解调器的输入信噪比；（3）求解调器的输出信噪比。 2.某角调信号6()10cos(21010cos1000)m s t t t ππ=?+，试计算： (1) 已调信号的平均功率；（2）最大相移,最大频偏；（3）传输带宽； (4) 判定该信号是调频信号还是调相信号，并说明理由。 3.某角度调制信号的时间表达式为 ]2000cos 10102cos[10)(6 t t t s m ππ+?= （1）计算平均功率；（2）最大频偏、最大相偏和带宽；（3）该信号是FM 信号还是PM 信号。 5. 采用二进制频移键控方式在有效带宽为4000 Hz 的传输信道上传送二进制数字消息。已知2FSK 信号的两个频率12980,1780f H z f H z ==，码元速率400B R B =，传输信道输出端的信噪比为6dB 。试求：（1）2FSK 信号的第一零点带宽；（2）解调器的输入信噪比；（3）采用非相干解调时系统的误码率； (4) 采用相干解调时系统的误码率。

现代通信原理与技术

《现代通信原理与技术（第三版）》张辉课后思考题答案第一章绪论 1-1.什么是数字信号和模拟信号？两者的区别是什么？答：数字信号是一种离散的、脉冲有无的组合形式，是负载数字信息的信号；模拟信号是指信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的。区别：模拟信号的信号参量的取值连续（不可数，无穷多），而数字信号的信号参量只可能取有限个值。 1-2.何谓数字通信？简述数字通信系统的主要优缺点？答：数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。优点：(1)抗干扰能力强，且噪声不积累； (2)差错可控，可以采用信道编码技术使误码率降低，提高传输的可靠性； (3)易于与各种数字终端接口，用现代计算机技术对信号进行处理，加工，变换，存储，从而形成智能网； (4)易于集成化，从而使通信设备微型化； (5)易于加密处理，且保密强度高。缺点: (1)占用频带较宽； (2)技术要求复杂，尤其是同步技术要求精度很高； (3)进行模/数转换时会带来量化误差。 1-3. 画出数字通信系统的一般模型，并简述各小方块的主要功能。答：如下各小方块主要功能：信息源：信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。信息源编码器：主要实现信源编码。信源编码的作用之一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术来减少冗余度（减少信息码元数目）和降低数字信号的码元数率。

信道编码器：实现信道编码的功能。信道编码是以提高信息传输的可靠性为目的的编码。通常通过增加信源的冗余度来实现。采用的一般方法是增大码率或带宽。与信源编码正好相反。数字调制器：主要实现数字调制功能。数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频带信号。信道：传输信号的物理媒质。数字解调器：对频带信号进行相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。信道译码器：将接收到的符号消息按某种规律如何进行判决。信源译码器：实现信源编码的逆过程。受信者：传送信息的目的地，功能与信源相反，即将复原的原始电信号还原成相应的信息，如扬声器等。噪声源：不是认为添加的设备，而是信道中的噪声以及通信系统中其他各处噪声的集中表示。 1-4.在数字通信系统中，其可靠性和有效性指的是什么？各有哪些重要指标？答：可靠性：是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。可靠性指标：用接收端最终输出信噪比来度量，信噪比越大，可靠性越好。有效性是指在给定时间内所传输的信息内容的多少，或者说是传输的“速度”问题；有效性指标：用单位时间传送的信息量来衡量，传送信息量越大，有效性越好。 1-5.按信号的流向和时间分类，通信方式有哪些？答：单工：信息只能单向传输的工作方式；如：广播半双工：指通信双方都能收发信息，但不能同时进行收发的工作方式。如：对讲机全双工：指通信双方都能同时进行信息收发的工作方式。如：电话 1-6.何谓码元速率和信息速率？他们的关系如何？答：码元速率（RB）：又称为信号速率，它指每秒传送的码元数，单位为“波特”（Baud 也称波特率。信息速率（Rb）：指每秒传送的信息量。单位为“bit/s”。对M进制信号，信息速率和码元速率两者的关系是：Rh=RBlog2M 第二章随机过程 2-1. 什么是随机过程？它具有哪些基本特征？答：该过程没有确定的变化形式，也就是说每次对它的测量结果没有一个确定的变化规律，用数学语言来说，这类事物的变化过程不可能用一个或者几个时间t的确定函数来描述。基本特征：（1）它是一个时间函数，具有时间函数的特点；（2）它在某一个时刻t的取值是不含时间t的一族随机变量，具有随机变量的特点。 2-2. 随机过程的期望，方差和自相关函数描述了随机过程的什么性质？答：描述了随机过程的统计特性。期望：表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心；方差：表示随机过程在时刻t对于均值的偏离程度；自相关函数：衡量随机过程在任意两个时刻获得的随机变量之间的关联程度。 2-3．什么是宽平稳随机过程？什么是严平稳随机过程？答：设一个二届随机过程a(t),它的均值为常数，自相关函数仅是时间间隔τ的函数，则称它为

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