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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 。
通信原理课后答案第一章习题习题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）平均信息量为符号比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 s 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 M i 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 === 。
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。
习题解答（一）1-4 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 ，每个脉冲宽度为5ms 。
（1）不同的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P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10试计算传输的平均信息速率。
)/(5.1981010985.1)/(985.1103log 10341log 4141log 4151log 51)]()[log ()(2)/(20010102/10/52)/(24log log )(1log )1(32222123222s bit t I R bit x P x P x H s bit t I R ms ms t bit M x P I b ni i i b =⨯≈∆=≈----=-==⨯=∆==⨯=∆====-=-∑则：符号）（则：符号）（符号）（间为：传输每个符号占用的时符号解：1-5 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。
符号））（故。
划出现的概率为，，所以点出现的概率为出现概率的因为划出现的概率是点解：/(81.0241415.0432)(241log log )(415.043log log 4/14/33/1)1(22112222212121bit I P I P H bit P I bit P I P P =⨯+⨯=+==-=-=≈-=-===1-6设一信息源的输出由128个不同的字符组成。
其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为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。
1-9 如果二进制独立等概信号，码元宽度为0.5ms ，求R B 和R b ；有四进制信号，码元宽度为0.5ms ，求传码率R B和独立等概时的传信率R b 。
++++++++++++++++++++++++++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。
北京⼯业⼤学移动通信作业答案第⼀章绪论1、移动通信的⼯作⽅式主要有⼏种？蜂窝式移动通信系统采⽤哪种⽅式？双⼯⽅式分类。
答：移动通信的⼯作⽅式：单⼯、双⼯、半双⼯。
蜂窝式移动通信系统采⽤双⼯。
双⼯⽅式分类：时分双⼯（TDD）、频分双⼯（FDD）。
2、什么叫移动通信？有哪些主要特点？答：移动通信是指通信双⽅中⾄少有⼀⽅在移动中(或暂时停留在某处)进⾏信息传递的通信⽅式，成为现代通信中发展最快的通信⼿段之⼀。
特点：利⽤⽆线电波进⾏信息传输；在强⼲扰环境(外部⼲扰+内部⼲扰)下⼯作；⽆线电频率资源⾮常有限；提⾼通信容量；对移动终端设备要求⾼，必须适合移动环境；系统复杂，⽹络管理和控制必须有效。
3、1G、2G、3G、4G移动通信系统的主要特点对⽐。
答：1G：全⾃动拨号，全双⼯⽅式，越区频道转换，⾃动漫游。
是模拟通信系统，采⽤⼩区制，蜂窝组⽹，多址接⼊⽅式为频分多址FDMA，调制⽅式为FM。
2G：数字移动通信系统；采⽤⼩区制，微蜂窝组⽹；能够承载低速的数据业务；调制⽅式有GMSK、QPSK等；多址接⼊⽅式为时分多址TDMA和码分多址CDMA；采⽤均衡技术和RAKE接收技术，抗⼲扰多径衰落能⼒强；保密性好。
3G：微蜂窝结构，宽带CDMA技术；调制⽅式QPSK⾃适应调制；多址⽅式主要是CDMA，电路交换采⽤分组交换；具备⽀持多媒体传输能⼒的要求。
4G：是⼀个可称为宽带接⼊和分布式⽹络，是功能集成的宽带移动通信系统，是⼴带⽆线固定接⼊、⼴带⽆线局域⽹、移动⼴带系统和互操作的的⼴播⽹络，是⼀个全IP的⽹络结构，包括核⼼⽹和⽆线接⼝，采⽤多种新的技术和⽅法来⽀撑。
4、移动通信中的⼲扰主要有哪些，哪种⼲扰是蜂窝移动通信系统所特有的？答：互调⼲扰：两个或多个信号作⽤在通信设备的⾮线性器件上，产⽣同有⽤信号频率相近的组合频率，从⽽构成⼲扰，如：接收机的混频。
邻道⼲扰：相邻或邻近的信道(或频道)之间，由于⼀个强信号串扰弱信号⽽造成的⼲扰。
北京工业大学通信电路原理第1-12章习题答案通信电路原理第一章习题答案l-12 已知调制信号的频率范围为40Hz～4.5kHz。
用这个信号去调制载频为640kHz的高频信号，求调幅后，电台所占的频带宽度是多少？解：调制信号频谱：640kHz载频频谱：∵Fmax = 4.5kHz∴调幅后: BAM = BDSB =2×4.5 = 9 kHzBSSB = 4.5 kHzAM：DSB：SSB：注意：载频和Fmin(40Hz)与带宽无关。
1-13 设短波波段的波长是16.7～136.5m，各调制信号的最高频率为4.5kHz，问在此波段内最多能设置多少个调幅电台？解：fmax=C/λmin=(3×108)m/16.7m = 17964 kHzfmin=C/λmax=(3×108)m/136.5m = 2197.8 kHz信道频率范围：fmax ? fmin≈15766 kHz∵Fmax = 4.5kHz，B双边带= 2×4.5 = 9 kHz，B单边带= 4.5 kHz ∴双边带调幅电台设置数：理论值（最多）：15766 / 9 ≈1751 个实际（设各电台间隔10kHz）：15766 / (9+10 ) ≈829 个单边带调幅电台设置数：理论值（最多）：15766 / 4.5 ≈3503个实际（设各电台间隔10kHz）：15766 / (4.5+10 ) ≈1087 个11-14 某电视台的图像载频的频率是57.75MHz，它的波长是多少？如果用最高频率为6MHz的视频信号去作双边带调幅。
问这个电视频道所占的频率带宽是多少MHz？解：λ= C/fo =(3×108)/ (57.75×106) ≈5.1948 mB = 2×6 = 12MHz注意：载频与带宽无关1-17 一个单频率调幅信号，设调幅系数mA=0.3和l时，边频功率和载频功率之比为多少？能量利用率η为多少？解：由单频F调制幅度频谱：令：单位电阻上的功率mA= 1时：mA=0.3时：mA=0.5时：2l-20 用频率40Hz ~ 15kHz的调制信号（振幅不变）进行调频、调相，调频时最大频偏Δfmax=50kHz，为常数；调相时，调相系数mP=0.5rad，也为常数。
试求调频时，调频系数mF的变化以及调相时频偏Δf的变化？解：已知：F：40Hz ~ 15kHz变化，振幅VΩm不变FM:∵Δfm= F×mF = 50kHz（不变）∴mFmax=Δfm/ Fmin = 50kHz/ 40Hz = 1250mFmin=Δfm/ Fmax = 50kHz/ 15kHz = 3.33BFM max= 2(Δfm + Fmax) = 2(50k+15k) = 130kHzBFM min= 2(Δfm + Fmin) = 2(50k+0.04k) = 100.08kHz（因为随mF随F反比变化，Δfm不变，BFM变化范围较小）PM:∵mP = 0.5rad（不变）∴Δfm max= Fmax ×mF = 40Hz×0.5 = 20 HzΔfm min = Fmin ×mF = 15kHz×0.5 = 7.5 kHzBPM max = 2(Δfm max + Fmax) = 2(7.5 k +15k) = 45 kHzBPM min = 2(Δfm min + Fmin) = 2(0.02k+0.04k) = 0.12 kHz（因为mF不变，Δfm随F正比变化，BFM变化范围很大）1-23 画一个超外差式调频接收机的框图，并画出各主要点的波形图与频谱图。
解：超外差式调频接收机框图，各主要点的波形图与频谱图。
3通信电路原理第四章习题答案4-4有人说“晶体管的β值是个常数，基本不变”，请问这种说法有没有条件限制，有什么条件限制？解：有限制。
当f工作< fβ时，β= βo（常数）当f工作> fβ时，随着f工作↑，β↓，|β| ≈fT /f工作4-5巳知某电视机高放管的fT =1000MHz，βo=100，假定要求放大频率是1MHz、10MHz、100MHz、200MHz、500MH的信号，求高放管相应的|β|值。
解：已知：fT =1000MHz，βo=100，则：fβ= fT /βo =1000MHz/100 = 10 MHz（1）f工作= 1MHz时，∴f工作< < fβ∵|β| = βo =100（低频区工作）（2）f工作= 10MHz时，∴f工作= fβ∵|β| = βo =70 （极限工作）（3）f工作= 100MHz时，∴f工作>> fβ∵|β| ≈fT /f工作=1000/100 =10f工作= 200MHz时，∴f工作>> fβ∵|β| ≈fT /f工作=1000/200 = 5f工作= 500MHz时，∴f工作>> fβ∵|β| ≈fT /f工作=1000/500 = 244-10巳知一调谐放大器加题图4-45所示，回路的谐振频率为465kHz，回路电感L的Qo =100，放大管的Coe =10pF，Roe=30kΩ，Yfe=50mA/V，其他参数如图中所列，试求：（1）画出放大器的高频等效电路；（2）回路电感L值；（3）放大器的通频带宽度；（4）为使电路稳定，请在适当地方加上中和电路，并标出中和元件的大致值；（5）计算本放大器谐振时的电压增益。
图4-45解：（1）放大器的高频等效电路（2）计算回路电感L值11?fo??465kHz?L?4?2fo2C2?LC20T1?100T5 412则C总?C1?p12Coe?p2CL?200??10??25?202.6pf252511代入L???0.58mH22232?124?foC4??（465?10）?202.6?10且p1?,p2?40T2?100T55（3）计算放大器的通频带宽度11?6?回路g0???5.9?10(s)3?3Qo?oL100?2??465?10?0.58?10且gL?1111??10?3(s),goe???10?4(s)RL3Roe34111??10?4???10?3?0.245?10?4(s)2432432?g总?g0?p12goe?p2gL?5.9?10?6?1则有载QL?g总通频带B0.7C总1?L0.245?10?4202.6?10?121202.6??240.2455.80.58?10?3f0465?103???19.4kHzQL24（4）中和电容CN的位置如图中所示，CN的大致值为0.5~5 pf （5）放大器谐振时的电压增益p1p2feg总21??50?10?34???163 ?40.02450.245?10AV?4-18在调谐放大器的LC回路两端并接一电阻，会对放大器的谐振增益、、选择性、稳定性等各项指标产生什么影响？解：∴原调谐放大器LC并联回路没有并接电阻，可以认为并接电阻无穷大∵并接电阻后，R↓(g↑) →回路Q↓∴R↓(g↑) →回路Q↓∵（1）谐振增益AV = (P1P2|Yfe|)/ g，g↑→AV ↓（谐振增益下降）（2）B0.7 = fo/Q，Q ↓→B0.7↑（通频带变宽）（3）B0.7和B0.1同时↑，K0.1= B0.1/ B0.7不变，但随着Q ↓，B0.7↑，抑制比↓（带外衰减变慢），（选择性变差）（4）随着谐振增益AV↓，（稳定性变好）4-19一收音机的中放电路，共有三级调谐回路，频率均为465kHz，被放大的信号带宽为9kHz，试求每级放大器的通频宽度及品质因数。
解：已知：fo = 465kHz，B信号= 9kHz设：三级单调谐回路放大器，带宽压缩系数为0.51每级：B 0.7= B信号/0.51= 9kHz/0.51 ≈18kHz每级：Q = fo / B 0.7 = 465/18 ≈25.864-21请在图4-18（a）的单调谐放大电路中加中和电容，并标明中和电容的大致值。
解：如图所示正确连接CN：②点，同名端正确选择后，经由CN反馈的Vf与经由C b’c反馈的Vo（Vce）反相180o，实现负CN取值等于C b’cC b’c影响，使放大器稳定工作。
不正确连接CN：①点，Vcc交流接地；③点，Vf与Vo（Vce）同相，为正反馈；④点，直流、交流均接地。
通信电路原理第五章习题答案5-8 已知题图5-4所示的两个小信号放大系统，试回答：题图5-4（1）输出噪声功率Pno= PniAPA1 APA2 APA3 对不对？为什么？不对，没有考虑3个单元电路各自产生的噪声Pnn1、Pnn2、Pnn3 正确：Pno= PniAPA1APA2APA3+ Pnn1 APA2APA3+ Pnn2 APA3+ Pnn3 （2）两个系统各自的噪声系数？系统1：Nf = Nf1+ (Nf2-1)/APA1+ (Nf3-1)/(APA1APA2)= 1.5+(3-1)/20+(4-1)/(20×15)=1.5+2/20+3/300 = 1.61系统2：Nf = Nf1+ (Nf2-1)/APA1+ (Nf3-1)/(APA1APA2)= 3+(4-1)/15+(1.5-1)/(15×10)=3 +3/15+0.5/150 = 3.2003（3）这两个系统的指标分配哪个较合理？为什么？系统1指标分配合理，因为前级的Nf1小和APA1大，所以Nf 为1.61（比系统2的Nf = 3.2更接近于1），则系统1的噪声性能优于系统2。
7通信电路原理第六章习题答案6-5若非线性器件的伏安特性为i =αo+α1 v +α2v2能否用它进行混频、调幅和振幅检波？并说明原因。
解：由i =αo+α1 v +α2v2 ，（v 为输入电压，i为输出电流，i 与v为非线性关系）（1）外加两个频率的信号电压：v = V1mcosω1t +V2mcosω2t 将v带入上式，得：将i = αo+α1(V1mcosω1t +V2mcosω2t)+α2(V1mcosω1t+V2mcosω2t )2= αo+α1V1mcosω1t +α1V2mcosω2t+α2 (V21mcos 2ω1t +V22mcos 2ω2t+2V1mV2mcosω1t cosω2t )= αo+α1V1m cosω1t +α1V2m cosω2t+α2[(V21m/ 2) (1+2cos2ω1t)+(V22m/ 2) (1+2cos2ω2t) ]+α2V1mV2m[cos(ω1+ω2)t + cos(ω1?ω2)t ]可见：输出电流i中，含有cos2ω1t，cos2ω2t项，由窄带BPF选出，可实现2倍频；含有[cos(ω1+ω2)t + cos(ω1?ω2)t ]，由一定带宽BPF 选出，可实现混频、调幅；（BPF：带通滤波器）（2）外加任意调幅信号，由一定带宽LPF选出，可实现检波（见6-6题）。
