通信原理习题解答
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第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化(便于集成)等_。
2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量, FSK 系统指标具体用_传输速率(传码率、传信率)和_差错率(误码率、误信率)_衡量,FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。
3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元,0、1码等概率出现,则码元速率为600B ,信息速率为600b/s ;传送1小时后,接收到的错码为216个,其误码率为10-4;若保持码元速率不变,变换为8进制传输,每个码元所含信息量为3 ,信息速率为1800b/s 。
4.通信是指消息由一地向另一地进行______,主要质量指标是_____和_____,它们在数字通信系统中具体为_____和_____。
5.在码元速率相同的条件下,16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。
6.按传输媒介,通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。
7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下,m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。
9.通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。
10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性,前者主要是消息传输速率问题,而后者是指消息传输的 质量问题。
12.设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送,每个消息出现是相互独立的,其平均信息量H=__1.75b/符号__。
13.设有4个消息符号,其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的,该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。
14.某四元制信源,各符号对应的概率分别为21、41、81、1,则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。
通信原理教程课后练习题含答案第一部分:选项题(单选题)1.在通信系统中,为什么需要抗噪性能?A. 防止信号失真B. 提高当前信号的频率C. 压缩信道的频带宽度D. 抵抗信号的干扰和噪声答案:D解析:在通信系统中,我们需要考虑信号的传输过程,不仅需要传送正确的信息,还需要保证传送过程中的信号质量,抗噪性能就是指在传送过程中,系统能够抵御外部干扰和噪声等不利因素对信号的影响。
2.以下哪个是数字信号的优点?A. 抗噪性强B. 信号质量稳定C. 低成本D. 传输距离远答案:A解析:数字信号可以被编码和解码,可以进行纠错和压缩,通过数字信号处理技术可以消除大部分噪音和失真,因此数字信号的抗噪性能相比于模拟信号更加优异。
3.以下哪些是同步通讯的技术?A. 分组交换B. 时隙复用C. 频分复用D. 波分复用答案:B解析:同步通讯是指,在通信系统中,发送方与接收方在时间上保持同步。
其中时隙复用技术就是同步通讯的一种方法,该方法把时间分为若干个时隙,发送方和接收方在同样的时隙内进行传输和接收数据。
第二部分:填空题(构造题)1.在FSK调制中,当载波波形为正弦波时,可得到_____频带宽度,但是两种不同的调制信号之间在频谱上无法有效分离。
答案:相同解析:FSK调制中,载波的频率被两个离散的数字调制信号所取代,当载波波形为正弦波时,可得到相同频带宽度,但是两种不同的调制信号之间在频谱上无法有效分离。
2.在AM调制中,存在一个_____问题导致了它的不稳定性,这个问题通过使用_____调制技术得到了解决。
答案:抑制振荡;DSB-SC解析:AM调制中存在一个抑制振荡的问题,它导致了AM信号的不稳定性和失真,为了解决这个问题,可以使用DSB-SC调制技术,该技术在调制信号之前,在载波上进行一定程度的频偏,可以有效的避免抑制振荡。
第三部分:应用题(综合题)1.一个数据通道的带宽是100KHz,数据率是10Mbps。
为了能够满足该数据通道的传输要求,需要采用什么调制方式?答案:QAM解析:QAM调制是一种有限带宽调制,它将数据信号分为I和Q两路,通过I 路和Q路的幅度和相位来调制载波信号,因此它可以实现更高的数据速率和更小的频带占用率。
第一章习题习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大,等于0.105,试求其信息量。
解:E 的信息量:()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I习题1.2 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,设每个符号独立出现,其出现的概率分别为1/4,1/4,3/16,5/16。
试求该信息源中每个符号的信息量。
解:b A P A P I A 241log )(log )(1log 222=-=-==b I B 415.2163log 2=-=b I C 415.2163log 2=-= b I D 678.1165log 2=-=习题1.3 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1.2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 100105213B =⨯⨯=-R等概时的平均信息速率为s b 2004log log 2B 2B b ===R M R R(2)平均信息量为比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题1.4 试问上题中的码元速率是多少?解:311200 Bd 5*10B B R T -===习题1.5 设一个信息源由64个不同的符号组成,其中16个符号的出现概率均为1/32,其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号,试求该信息源的平均信息速率。
解:该信息源的熵为96log 961*4832log 321*16)(log )()(log )()(22264121+=-=-=∑∑==i i i i Mi i x P x P x P x P X H=5.79比特/符号因此,该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。
第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化(便于集成)等_。
2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量, FSK 系统指标具体用_传输速率(传码率、传信率)和_差错率(误码率、误信率)_衡量,FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。
3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元,0、1码等概率出现,则码元速率为600B ,信息速率为600b/s ;传送1小时后,接收到的错码为216个,其误码率为10-4;若保持码元速率不变,变换为8进制传输,每个码元所含信息量为3 ,信息速率为1800b/s 。
4.通信是指消息由一地向另一地进行______,主要质量指标是_____和_____,它们在数字通信系统中具体为_____和_____。
5.在码元速率相同的条件下,16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。
6.按传输媒介,通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。
7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下,m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。
9.通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。
10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性,前者主要是消息传输速率问题,而后者是指消息传输的 质量问题。
12.设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送,每个消息出现是相互独立的,其平均信息量H=__1.75b/符号__。
13.设有4个消息符号,其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的,该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。
14.某四元制信源,各符号对应的概率分别为21、41、81、1,则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。
++++++++++++++++++++++++++第一章习题答案1-1解:1-2解:1-3解:1-4 解:1-5 解:1-6 解:1-7 解:1-8 解:第二章习题答案2-1 解:群延迟特性曲线略2-2 解:2-3 解:2-4 解:二径传播时选择性衰落特性图略。
2-5 解:2-6 解:2-7 解:2-8 解:第三章习题答案3-4 解:3-5 解:3-6 解:3-7 解:3-8 解:3-9 解:3-10 解:3-11 解:第四章习题答案4-2 解:4-3 解:4-4 解:4-6 解:4-8 解:4-9 解:4-10 解:4-11 解:4-12 解:4-13 解:4-15 解:4-16 解:4-17 解:第五章习题答案5-1 解:,,,(1)波形(2)5-2 解:,,(1)(2)相干接收时5-3 解:,,(1)相干解调时(2)非相干解调时5-4 解:,,,(1)最佳门限:而:所以:(2)包检:5-5 解:系统,,5-6 解:(1)信号与信号的区别与联系:一路可视为两路(2)解调系统与解调系统的区别与联系:一路信号的解调,可利用分路为两路信号,而后可采用解调信号的相干或包检法解调,再进行比较判决。
前提:信号可分路为两路信号谱不重叠。
5-7 解:系统,,,(1)(2)5-8 解:系统,,,,(1)(2)所以,相干解调时:非相干解调时:5-9 解:5-10 解:(1)信号时1 0 0 1 0(2)1 0 1 0 0,5-12 解:时:相干解调码变换:差分相干解调:,,(1):a:相干解调时解得:b:非相干解调时解得:(2):(同上)a:相干解调时,b:非相干解调时,(3)相干解调时即在保证同等误码率条件下,所需输入信号功率为时得1/4,即(4)a:差分相干解调时即在保证同等误码率条件下,所需输入信号功率为时得1/4,即b:相干解调的码变换后解得:5-16 解:(A方式)0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 ,5-17 解:(1)时所以(2)时所以5-18 解:5-19 解:,::一个码元持续时间,含:个周波个周波。
《通信原理》习题参考答案第三章3-2.设随机过程ξ(t)可表示成ξ(t)=2cos(2πt+θ)式中θ是一个离散随机变量,且P(θ=0)=1/2、P(θ=π/2)=1/2,试求E[ξ(1)]及Rξ(0,1)。
解:求E[ξ(1)]就是计算t=1时ξ(1)的平均值:∵ξ(0)=2cos(0+θ)=2cosθξ(1)=2cos(2π+θ)=2cosθ∴ E[ξ(1)]=P(θ=0)×2cos0+P(θ=π/2)×2cos(π/2)=(1/2)×2+0=1Rξ(0,1)=E[ξ(0)ξ(1)]=E[2cosθ×2cosθ]=E[4cos2θ]=P(θ=0)×4cos20+P(θ=π/2)×4cos2(π/2)=(1/2)×4=2题解:从题目可知,θ是一个离散的随机变量,因此采用数理统计的方法求出ξ(t)在不同时刻上的均值和相关函数就显得比较容易。
3-3. 设Z(t)=X 1cos ω0t -X 2sin ω0t 是一个随机过程,若X 1和X 2是彼此独立且具有均值为0,方差为σ2的正态随机变量,试求 (1) E[Z(t)]、E[Z 2(t)](2) Z(t)的一维分布密度函数f(z); (3) B(t 1,t 2)与R(t 1,t 2)。
解:(1)∵ E[X 1]=E[X 2]=0,且X 1和X 2彼此独立∴ E[Z(t)]=E[X 1cos ω0t -X 2sin ω0t] =E[X 1cos ω0t]-E[X 2sin ω0t] =E[X 1]×cos ω0t -E[X 2]×sin ω0t =0E[Z 2(t)]=E[(X 1cos ω0t -X 2sin ω0t)2]=E[X 12cos 2ω0t -2 X 1 X 2 cos ω0t sin ω0t +X 22sin 2ω0t]=E[X 12cos 2ω0t]-E[2 X 1 X 2 cos ω0t sin ω0t]+E[X 22sin 2ω0t] =cos 2ω0t E[X 12]-2 cos ω0t sin ω0tE[X 1]E[X 2]+sin 2ω0t E[X 22]=cos 2ω0t E[X 12] +sin 2ω0t E[X 22]又∵ E[X 12]=D[X 1]+E 2 [X 1]=D[X 1]=σ2E[X 22]=D[X 2]+E 2 [X 2]=D[X 2]=σ2∴ E[Z 2(t)]=σ2 cos 2ω0t +σ2 sin 2ω0t =σ2 (cos 2ω0t +sin 2ω0t) =σ2 (2)由于Z(t)=X 1cos ω0t -X 2sin ω0t 是由两个正态随机变量X 1和X 2叠加而成,因此它仍然服从正态分布,即它的]2exp[21)(22)(σσπa x Z f --=其中: E[Z(t)]=0D[Z(t)]=E[Z 2(t)]-E 2 [Z(t)]=E[Z 2(t)]=σ2所以得一维分布密度函数f(Z)为:(3) B(t 1,t 2)=R(t 1,t 2)-E [Z(t 1)] E [Z(t 2)] =R(t 1,t 2)=E [Z(t 1) Z(t 2)]=E [(X 1cos ω0t 1-X 2sin ω0t 1)( X 1cos ω0t 2-X 2sin ω0t 2)] =E [X 12cos ω0t 1 cos ω0t 2-X 1 X 2cos ω0t 1 sin ω0t 2 -X 1X 2sin ω0t 1cos ω0t 2+X 22sin ω0t 1 sin ω0t 2]=cos ω0t 1 cos ω0t 2E [X 12]-cos ω0t 1 sin ω0t 2 E [X 1 X 2] -sin ω0t 1cos ω0t 2 E [X 1 X 2]+sin ω0t 1 sin ω0t 2 E [X 22] =cos ω0t 1 cos ω0t 2E [X 12] +sin ω0t 1 sin ω0t 2 E [X 22] =σ2 (cos ω0t 1 cos ω0t 2+sin ω0t 1 sin ω0t 2) =σ2 cos ω0(t 1-t 2)=σ2 cos ω0τ 其中τ=∣t 1-t 2∣3-5. 若随机过程z(t)=m(t)cos(ω0t +θ),其中m(t)是宽平稳随机过程,且自相关函数R m (τ)为θ是服从均匀分布的随机变量,它与m(t)彼此统计独立。
通信原理实验习题解答 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-实验一1. 根据实验观察和纪录回答:(1)不归零码和归零码的特点是什么?(2)与信源代码中的“1”码相对应的AMI码及HDB3码是否一定相同?答:1)不归零码特点:脉冲宽度等于码元宽度Ts归零码特点:<Ts2)与信源代码中的“1”码对应的AMI码及HDB3码不一定相同。
因信源代码中的“1”码对应的AMI码“1”、“-1”相间出现,而HDB3码中的“1”,“-1”不但与信源代码中的“1”码有关,而且还与信源代码中的“0”码有关。
举例:信源代码 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI 1 0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 1HDB3 1 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 1 0 -12. 设代码为全1,全0及0111 0010 0000 1100 0010 0000,给出AMI及HDB3码的代码和波形。
答:信息代码 1 1 1 1 1 11AMI 1 -1 1 -1 1-1 1HDB3 1 -1 1 -1 1 -1 1信息代码0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0AMI0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0HDB3 0 0 0 1-10 0 1-1 0 0 1 -1信息代码 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0AMI0 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0HDB30 1 -1 1 0 0 -1 0 0 0-1 0 1 -1 1 0 0 1 -1 0 0 0 –1 03. 总结从HDB3码中提取位同步信号的原理。
答:HDB3中不含有离散谱fS (fS在数值上等于码速率)成分。
通信原理考试题及答案1. 单选题:a) 通信系统中的调制是指:A. 将基带信号变成带通信号B. 将模拟信号转换成数字信号C. 将数字信号转换成模拟信号D. 将带通信号变成基带信号正确答案:A. 将基带信号变成带通信号b) 下列哪个是基带信号在频谱上的表现形式?A. 窄带信号B. 宽带信号C. 低频信号D. 高频信号正确答案:A. 窄带信号2. 多选题:a) 下列哪些技术属于调幅技术?A. AMB. FMC. PMD. PCM正确答案:A. AM和C. PMb) 调制的作用是:A. 增强信号的传输距离B. 减少信号的功率损耗C. 防止信号受干扰D. 使信号易于传输和处理正确答案:D. 使信号易于传输和处理3. 填空题:a) 传输介质的信号传播速度等于____________除以信号在介质中传播所需的____________。
正确答案:传播距离,时间b) 码元速率是指每秒传输的码元个数,单位为____________。
正确答案:波特(Baud)4. 简答题:请简要解释频谱扩展技术在通信中的应用。
正确答案:频谱扩展技术广泛应用于通信中的多址技术和调制技术。
在多址技术中,频谱扩展技术通过扩展码将用户数据进行编码,使得多个用户的信号能够在同一频带内传输,并在接收端进行解码以分离各个用户的信号。
在调制技术中,频谱扩展技术可以将基带信号编码后扩展到宽带信号,提高抗干扰性能和可靠性。
总结:通过以上考试题目和答案的介绍,我们可以了解到通信原理方面的基本知识和考核内容。
了解调制技术、频谱扩展技术等在通信中的应用,对于理解通信系统的原理和工作机制具有重要意义。