通信原理(张会生)课后习题答案

5－10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为 ，由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB，910W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。

，解调器输入信号功率为Si,解：设发射机输出功率为ST/Si=100(dB).则传输损耗K= ST（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：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∑ssisseqTTTTiHHπωπωπωω2)((a)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=≤=ssTBTHπωππωω21)(则 sT 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 ) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=≤=ssT B T H πωππωω0231)(则 sT 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。

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 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 Mi i x P x P x P x P X H=5。

【最新整理，下载后即可编辑】思考题1-1 什么是通信？常见的通信方式有哪些？1-2 通信系统是如何分类的？1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。

1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。

1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体用什么来表述？1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105，X出现的概率为＝0.002，试求E和X的信息量各为多少？1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。

1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=？若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少？1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率=？1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在0.5小时内共收到216个错误码元，试计算该系统=？l-8 在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。

（l）试问系统误信率=？（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变？为什么？（3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200kB，则＝？习题答案第一章习题答案1-1 解：1-2 解：1-3 解： 1-4 解： 1-5 解： 1-6 解： 1-7 解：1-8 解：思考题2-1 什么是狭义信道？什么是广义信道？（答案）2-2 在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。

通信原理张会生思量题一、简介通信原理是研究信息传输的基本原理和方法的学科，涉及信号的产生、调制、传输和解调等过程。

本文将环绕通信原理展开讨论，包括信号的特性、调制技术、传输介质以及信道编码等方面的内容。

二、信号的特性1. 信号的定义：信号是携带信息的物理量或者变量，可以是电压、电流、光强等。

2. 信号的分类：- 按照连续性：连续信号和离散信号。

- 按照周期性：周期信号和非周期信号。

- 按照能量和功率：能量信号和功率信号。

- 按照时域和频域：时域信号和频域信号。

三、调制技术1. 调制的定义：将基带信号转换为适合传输的调制信号的过程。

2. 调制的分类：- 按照调制波形：摹拟调制和数字调制。

- 按照调制频谱：窄带调制和宽带调制。

- 按照调制方式：幅度调制、频率调制和相位调制。

四、传输介质1. 传输介质的定义：信号在传输过程中所经过的媒介，可以是导线、光纤、空气等。

2. 传输介质的特性：- 传输损耗：信号在传输过程中会受到衰减，导致信号强度减弱。

- 带宽：传输介质所能传输的频率范围。

- 噪声：传输介质中存在的干扰信号。

五、信道编码1. 信道编码的定义：为了提高通信系统的可靠性和抗干扰能力，对信号进行编码和解码的过程。

2. 常见的信道编码方式：- 奇偶校验码：通过添加校验位，检测并纠正传输过程中的错误。

- 海明码：通过添加冗余位，实现错误的检测和纠正。

- 卷积码：通过编码和解码的方式，提高信号的可靠性。

六、总结通信原理是研究信息传输的基本原理和方法的学科，涉及信号的特性、调制技术、传输介质以及信道编码等方面的内容。

了解信号的特性可以匡助我们更好地理解信号的传输过程，而调制技术则是将基带信号转换为适合传输的调制信号的关键。

传输介质的选择和特性对信号的传输质量有着重要影响，而信道编码则可以提高通信系统的可靠性和抗干扰能力。

通过深入研究通信原理，我们可以更好地理解和应用现代通信技术。

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 。

1-1.已知英文字母出现的概率为0.105，出现的概念为0.002，试求和的信息量。

o1-2．某信源符号集由,,,和组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为，，，和。

试求该信息源符号的平均信息量。

o1-3.设有4个符号，其中前3个符号的出现概率分别为，，，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。

o1-4．一个由字母、、、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，01代替，10代替，11代替，每个脉冲宽度为5.(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试计算传输的平均信息速率。

o1-5．国际摩尔斯电码用“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个单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的。

(1)计算“点”和“划”的信息量；(2)计算“点”和“划”的平均信息量。

o1-6．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，其余112个出现概率为。

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。

o1-7．设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送16进制信号码元，码元速率不变，则这时的系统信息速率为多少(设各码元独立等概率出现)？o1-8．若题1―2中信息源以1000速率传送信息。

（1）试计算传送1的信息量；（2）试计算传送1可能达到的最大信息量。

o1-9．如果二进制独立等概信号的码元宽度为，求和；若改为四进制信号，码元宽度不变，求传码率和独立等概率时的传信率。

o1-10．已知某四进制数字传输系统的传信率为2400，接收端在0.5内共收到216个错误码元，试计算该系统的误码率。

o第二章确知信号本章主要内容：（1）信号和系统的分类（2）能量信号和功率信号时域及频域分析本章重点：1.确知信号的频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度2.确知信号的自相关函数和互相关函数本章练习题：2-1 试证明图2-1中周期性信号的频谱为=o2-2 设一个信号可以表示成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。

《通信原理》习题参考答案第一章1-1. 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。

试求E 及x 的信息量。

解： )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解：这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注：1、a 的取值：a ＝2时，信息量的单位为bita ＝e 时，信息量的单位为nita ＝10时，信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下，信息量都用bit 为单位，所以a ＝21-2. 某信息源的符号集由A ，B ，C ，D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。

试求该信息源符号的平均信息量。

解：方法一：直接代入信源熵公式：)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号）/(227.2bit =方法二：先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为：I/5＝12.093/5＝2.419 bit/符号题解：1、方法一中直接采用信源熵的形式求出，这种方法属于数理统计的方法求得平均值，得出结果的精度比较高，建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量，在取平均值的方法求得，属于算术平均法求平均值，得出结果比较粗糙，精度不高，所以尽量不采取这种方法计算注：做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位：平均信息量单位是bit/符号，表示平均每个符号所含的信息量，而信息量的单位是bit ，表示整个信息所含的信息量。

通信原理张会生思考题第一章1.什么是通信？常见的通信方式有哪些？通信是指由一地向另一地进行消息的有效传递，是在噪声背景下信号通过通信系统的过程。

按点对点的通信，通信方式分为单工通信（广播，遥控，无线寻呼）、半双工通信（对讲机，收发报机）、全双工通信（手机，电话）；按数字信号排序方式，通信方式分为串序传输和并序传输；按通信网络形式通信方式分为点对点的直通方式和采用交换等方式的网通信。

1.通信系统是如何分类的？按传输煤质分为有线通信和无线通信；按信道中所传信号的特征分为模拟通信系统和数字通信系统；按工作频段分为长波通信，中波通信，短波通信，微波通信；按调制方式分为基带传输和频带传输；按通信业务类型分为话务通信和非话务通信；按通信者是否移动分为移动通信和固定通信；按信号复用方式分为频分复用系统FDM、时分复用系统TDM、码分复用系统CDM和空分复用SDM；还可分为公用通信和专用通信，地面通信，对空通信，深空通信，水下通信2.何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？信道中传输数字信号的系统，称为数字通信系统。

可进一步细分为数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统、模拟信号数字化传输通信系统。

优点为：抗干扰能力强，差错可控，易加密，易于与现代技术相结合，对信息的适应性好，集成度高，可靠性好。

缺点为：频带利用率不高，系统设备比较复杂。

3.试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用信源→调制器→信道→解调器→信宿噪声源信源：发出基带信号具有频率低的频谱成分，将各种可能消息转换成电信号的设备调制器：将基带信号转换成适合信道传输的信号信道：信号传输的通道解调器：将信号进行反变换，从接收信号中恢复出相应的原始信号信宿：将复原的原始电信号转换成相应的消息4.试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用信源→加密器→编码器→调制器→信道→解调器→译码器→解密器→信宿噪声源同步信源输出的信号称为基带信号。

基带信号是指没有经过调制的原始电信号。

思考题1-1 什么是通信？常见的通信方式有哪些？1-2 通信系统是如何分类的？1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。

1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。

1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体用什么来表述？1-7 何谓码元速率何谓信息速率它们之间的关系如何习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105，X出现的概率为＝0.002，试求E和X的信息量各为多少？1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。

1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=？若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少？1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率=？1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在0.5小时内共收到216个错误码元，试计算该系统=？l-8 在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。

（l）试问系统误信率=？（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变？为什么？（3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200kB，则＝？习题答案第一章习题答案1-1 解：1-2 解：1-3 解：1-4 解：1-5 解：1-6 解：1-7 解：1-8 解：思考题2-1 什么是狭义信道？什么是广义信道？（答案）2-2 在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。

++++++++++++++++++++++++++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。

通信原理课后思考题答案1. 什么是通信原理？通信原理是研究信息传输和通信过程中的基本原理和技术的学科。

它涉及了信息的产生、编码、传输、接收和解码等各个方面，同时还研究了传输媒介、信道特性、信号处理和调制解调等相关技术。

2. 通信系统中的基本组成部分有哪些？通信系统中的基本组成部分包括信息源、编码器、调制器、信道、解调器和接收器等。

信息源是指产生或提供信息的源头，可以是声音、图像、文本或其他形式的数据。

编码器是将信息源的原始信号转换成数字信号或模拟信号的过程。

调制器是将数字信号或模拟信号转换成适合在信道上传输的调制信号的过程。

信道是用于传输信号的传输媒介，可以是无线信道或有线信道。

解调器是对接收到的调制信号进行解调，恢复出原始信号的过程。

接收器是将解调得到的信号进行滤波、放大和处理，使得原始信息可以被接收和理解。

3. 为什么会需要调制？调制是将原始信号转换成适合在信道上传输的信号的过程。

它的主要原因是为了适应信道的特性和限制，使得信息能够在信道中正确传输和接收。

在无线通信中，调制可以将低频信号转换成高频信号，以便在空间中传输。

在有线通信中，调制可以将数字信号或模拟信号转换成适合在传输线路中传输的信号。

4. 什么是信道传输特性？信道传输特性描述了信号在信道中传输过程中的变化和影响。

常见的信道传输特性包括衰减、失真、噪声和多径效应等。

衰减是信号在传输过程中逐渐减小的现象，导致传输距离的限制。

失真是信号在传输过程中形状发生改变的现象，使得接收端无法完全恢复出原始信号。

噪声是由于信道本身存在的无意义或干扰信号，使得接收到的信号质量降低。

多径效应是指信号在传输过程中经过多条不同路径到达接收端，导致信号的干扰和衰减。

5. 什么是解调？解调是将经过信道传输的调制信号恢复成原始信号的过程。

它是调制的逆过程，通过对接收到的信号进行滤波、放大和处理，将调制信号恢复成原来的模拟信号或数字信号。

解调的目标是尽可能准确地还原原始信号，使得接收端能够正确地接收和解码。