通信原理各章重要知识常考知识总结通信原理习题及详细答案(第六版)
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通信原理(第六版)课后答案通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案 第一章绪论1-1设英文字母盘出現的概卒药0.105, I 出璇的槪率为0.a02t 试求迓和JT 的信息昼°解:厶=log 2 — = log1-2皐信息源的符号集由Z2D 和E 组咸,设每一符号■独立出现,其出现槪率分别为1炸 1朋・1.岛3/lGi 5/15.徐亲该信息源符号的平均信息壘。
解=平均信息量 疋=Pgbj 恥Ji-LI . 1 V 1 k 1 3 , 3 5 . 5一才叫厂冠吨迈飞呃乔护喝忆 二2.2咖/棉门设駆个消息乩氐C. D 分别以概率lf4、1他1区 ⑴传送 斑一消息的出现是相 互独立的,试计算其平均信息量.M —个由字母直pep 组咸的字,对于告输的每一字囹用二进制眛冲编码,00代替每01 代清即U 代替匚11代替D ,每个脉冲宽度丸%弘⑴不同的宇毎等可能蜩时.试计算传輸的平均信息速率; ⑵ 若霉个字囹出现的等可能性另别光甩=1/5耳=1曲用尸1地山3/10,试计聲传需的平均信 息Jt 率-解;平均信息量用二—£ FUJI 躍」P 〔Gj-10.002解;(1)因一b字母衬翻个二ffi制圖中「属于四进41符号,故一b字母的持剜间为25, 传達宇母的符吕頑率为=1005&4 = ------------ 7聃2x5xl0-3等概时,平均信息速率尽=弘logs 4 = 200^/B ⑵每个符号平均信息量为H= 一工目leg 2 =-丄bg Q 丄1。
呂 2 丄一丄1笔」 --- l og 了——h 5 5 4 2 4 4 S 10 a10-1985边库f号平均信息速率R t=理斗月=100x1.985 = 198.5&/ff1-5国磅尔斯电码用点和划的序列发遊英文字母,划用持续3单位的电臟沖表示,虽用持续1个劉i的电瞒冲表示且到出现的概率是点t±®的概率的1心⑴求点和划的信息墨(刀求点和划的平均信息量-解:⑴由已知条件划出现的概率是点出现的概率的1/3,即PT3巳且P卄Pi所以卩产14 PTA '划的信息量几=-1唱卜加点的信息量厶二-1隅肓=0⑷気左N 1⑵平均信息量/f = -x0.415 + -x2 = 0.81加/符号皿某离散信I.W出忌尬…唧个不同的符号符号遠率为24D逻其中4个符号出现概率为尸财"⑹"MP 兔)=1他利无)="4具余符号等概出BL⑴求该信息源的平均信息率i⑵求传逆“的信息量◎ 解(1由已知条件得巩心)■户(忑訂■用(衍)■刀(花)■—僖耳源航:用(兀)一迟戸(吗)呱尸3” -“丄叱拮!□1D-2.87了加“符号则信忌源的平均信M連率为尺# = x H =2400 x 2. £75 = d?0O bit / $ ⑵舱1血的传亘量酋:f =『X/?』■ 3(500 y tS90D = 2.434 xlO7^1-7设某信息-源以每秒2000个符号的速率发送消息信息源由ARGDE五个信息符号组成发送盘的慨率为12发送其余符号的概率相同,且设每一符号出现是相互独立的。
第二章2-1 试证明图P2-1中周期性信号可以展开为 (图略)04(1)()cos(21)21nn s t n t n ππ∞=-=++∑证明:因为()()s t s t -= 所以000022()cos cos cos 2k k k k k k kt kt s t c c c kt T πππ∞∞∞======∑∑∑101()00s t dt c -=⇒=⎰1111221111224()cos ()cos cos sin2k k c s t k tdt k tdt k tdt k πππππ----==-++=⎰⎰⎰⎰ 0,24(1)21(21)nk n k n n π=⎧⎪=⎨-=+⎪+⎩所以04(1)()cos(21)21n n s t n t n ππ∞=-=++∑2-2设一个信号()s t 可以表示成 ()2cos(2)s t t t πθ=+-∞<<∞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:功率信号。
22()cos(2)sin (1)sin (1)[]2(1)(1)j ft j j s f t e dtf f e e f f τπττθθπθτπτπτπτπτ---=+-+=+-+⎰21()lim P f s τττ→∞=2222222222sin (1)sin (1)sin (1)sin (1)lim 2cos 24(1)(1)(1)(1)f f f f f f f f ττπτπτπτπτθπτπτπτ→∞-+-+=++-+-+ 由公式22sin lim ()t xt x tx δπ→∞= 和 sin lim ()t xt x xδπ→∞= 有()[(1)][(1)]441[(1)(1)]4P f f f f f ππδπδπδδ=-++=++-或者001()[()()]4P f f f f f δδ=-++2-3 设有一信号如下: 2exp()0()0t t x t 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。
兰州交通大学《通信原理》精品课程第一章绪论本章主要内容:(1)通信系统的模型与基本概念(2)通信技术的现状与发展(3)信息的度量(4)通信系统的主要性能指标本章重点:1.通信系统的一般模型与数字通信系统模型2.离散信源的信息量、熵的计算3.数字通信系统的主要性能指标:码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率本章练习题:1-1.已知英文字母e出现的概率为,x出现的概念为,试求e和x的信息量。
查看参考答案o1-2.某信源符号集由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14,18,1 8,316和516。
试求该信息源符号的平均信息量。
查看参考答案o1-3.设有4个符号,其中前3个符号的出现概率分别为14,18,18,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。
查看参考答案o1-4.一个由字母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103,41,41,51====D C B A P P P P试计算传输的平均信息速率。
查看参考答案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13。
(1)计算“点”和“划”的信息量; (2)计算“点”和“划”的平均信息量。
查看参考答案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132,其余112个出现概率为1224。
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。
查看参考答案o1-7.设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B,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)查看参考答案o1-8.若题1―2中信息源以1000B速率传送信息。
习题11.1 已知某班级40名学生进行完全随机的排序,试求“张明排名在第十名之后”的信息量是多少?“张明排名在第十六名到第二十名之间”的信息量又是多少?解:根据式(1-1),可得)(log ))(1(logx P x P I -==因为张明排名10名后的概率为3/4,张明排名16~20之间的概率为1/8,故两者的信息量分别为(对数以2为底,得出的信息量单位为比特)。
)(415.075.0log )(log 2121bit x P I ≈--==)(3125.0log )(log 2222bit x P I ==--=1.2已知某信源以不同概率发送四种符号ABCD ,其中符号A 出现概率为60%,B 出现概率为25%,C 为10%,D 为5%。
试计算四种符号出现的信息量分别是多少,整个信源的平均信息量是多少?解:由式(1-1),可知四种符号出现的信息量分别为bitI bit I bit I bit I D C B A 322.405.0log 322.31.0log 225.0log 737.06.0log 2222≈-=≈-==-=≈-=由式(1-3),信源的平均信息量为H(x)= bitx P x P mi i i4905.105.0322.41.0322.325.026.0737.0)])(1()([1log=⨯⨯⨯⨯∑=+++=1.3某信源用每秒3000个的速率发送十六进制的码元。
如果要保持其传输比特速率不变,改用八进制的码元,则其码元速率应达到多少?解:因为4216=,故每一个16进制的码元,其平均信息量为4比特。
这样,信源的信息速率为4×3000=12000比特/秒。
改用八进制码元,每个8进制码元信息量为3比特,因此需要每秒钟传输12000/3=4000个码元。
1.4 某信源每秒发送2500个码元。
若要求其误码元率不超过百万之分一,试求在一小时内,该信源发送的码元错误不能超过多少个?解:每小时信源发送的码元为2500×3600=900万个。
第一部 通信原理部分习题答案第1章 绪论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:英文字母E 的信息量为105.01log 2=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为002.01log 2=x I =8.97bit 1—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、l/8、l/8/、3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解:平均信息量,即信息源的熵为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165log 1652- =2.23bit/符号1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送,每一消息的出现是相互独立的,试计算其平均信息量。
解:平均信息量∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212- =1.75bit/符号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 =l/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。
解:(1)不同的字母是等可能出现,即出现概率均为1/4。
每个字母的平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 4142⨯-=2 bit/符号因为每个脉冲宽度为5ms ,所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s每秒传送符号数为100符号/秒 (2)平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103log 1032-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒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个单位的电流脉冲表示;且划出现的概率是点出现概率的l/3; (1)计算点和划的信息量; (2)计算点和划的平均信息量。
兰州交通大学《通信原理》精品课程第一章绪论本章主要内容:(1)通信系统的模型与基本概念(2)通信技术的现状与发展(3)信息的度量(4)通信系统的主要性能指标本章重点:1.通信系统的一般模型与数字通信系统模型2.离散信源的信息量、熵的计算3.数字通信系统的主要性能指标:码元传输速率与信息传输速率以及它们的关系、误码率与误信率本章练习题:1-1.已知英文字母e出现的概率为,x出现的概念为,试求e和x的信息量。
查看参考答案o1-2.某信源符号集由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14,18,1 8,316和516。
试求该信息源符号的平均信息量。
查看参考答案o1-3.设有4个符号,其中前3个符号的出现概率分别为14,18,18,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。
查看参考答案o1-4.一个由字母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 103,41,41,51====D C B A P P P P试计算传输的平均信息速率。
查看参考答案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13。
(1)计算“点”和“划”的信息量;(2)计算“点”和“划”的平均信息量。
查看参考答案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132,其余112个出现概率为1224。
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。
查看参考答案o1-7.设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B ,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)查看参考答案o1-8.若题1―2中信息源以1000B 速率传送信息。
通信原理(第六版)课后思考题及习题答案第一章绪论1.1 无线广播和电视中的信息源、受信者和信道包含的内容在无线电广播中,信息源是从声音转换成的原始电信号,受信者中包含的内容是从复原的原始电信号转换成的声音。
在电视系统中,信息源的内容是从影像转换成的电信号,受信者中包含的内容是从复原的原始电信号转换成的影像。
信道中包含的内容是载有声音和影像的无线电波。
1.2 数字信号和模拟信号的区别数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值,而模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
它们的根本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 数字通信的优缺点数字通信指传输数字信号的通信系统。
它的优点包括抗干扰能力强、传输差错可以控制、便于加密处理、便于存储、处理和交换、设备便于集成化和微机化、便于构成综合数字网和综合业务数字网。
缺点是占用信道频带较宽。
1.4 数字通信系统模型中各组成部分的主要功能数字通信系统的模型包括信源编码与译码、信道编码和译码、加密与解密、数字调制和解调、同步等功能。
信源编码和译码提高信息传输的有效性和进行模数转换;信道编码和译码增强数字信号的抗干扰能力;加密和解密保证传输信息的安全;数字调制和解调将数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输;同步保证数字通信系统的有序、准确和可靠的工作。
1.5 通信系统分类按调制方式分类通信系统按调制方式分类,包括模拟通信系统和数字通信系统。
模拟通信系统使用模拟信号进行通信,数字通信系统使用数字信号进行通信。
根据信道是否经过调制,通信系统可分为基带传输系统和带通传输系统。
按信号特征,通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统,分别传输模拟信号和数字信号。
根据信号复用方式,通信系统可分为频分复用、时分复用和码分复用。
单工、半双工和全双工通信方式是按照消息传递的方向和时间关系分类的。
单工通信只能单向传输消息,如广播、遥测和无线寻呼;半双工通信双方都能进行收发信息,但不能同时进行收发,如普通对讲机;全双工通信双方能同时进行收发消息,如电话。
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。
通信原理第六版习题答案【篇一:通信原理_(第六版)_(樊昌信)_课后答案完整版】db=10^(40/10)=10000 100%调制时制度增(2)(2)b=2*fh*(mf+1)=96mhz 输出信噪比so/no=40db=10^(40/10)=10000 制度(3)是不是很晕。
可以别理我上面那么规范的解题。
画个模型你就清楚了呵呵(4)发送端c---信道---带通滤波器---a解调器b(5)书上给出的公式si/ni是a处的,so/no是b处的这里要求的是发射功率,也就是c处的。
信号经过信道传输功率会衰减,所以只要求出解调器输入端的信号功率,乘上信道损耗就ok了第一章绪论第二章确定信号和随机信号分析【篇二:通信原理(第六版)课后答案】xt>通信原理第六版(樊昌信曹丽娜著)国防工业出版社课后答案第一章绪论第二章确定信号和随机信号分析【篇三:通信原理(第六版)课后思考题及习题答案】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。
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。
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。
第一部 通信原理部分习题答案第1章 绪论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:英文字母E 的信息量为105.01log 2=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为002.01log 2=x I =8.97bit 1—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、l/8、l/8/、3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解:平均信息量,即信息源的熵为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165log 1652- =2.23bit/符号1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送,每一消息的出现是相互独立的,试计算其平均信息量。
解:平均信息量∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212- =1.75bit/符号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 =l/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。
解:(1)不同的字母是等可能出现,即出现概率均为1/4。
每个字母的平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 4142⨯-=2 bit/符号因为每个脉冲宽度为5ms ,所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s每秒传送符号数为100符号/秒 (2)平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103log 1032-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒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个单位的电流脉冲表示;且划出现的概率是点出现概率的l/3; (1)计算点和划的信息量; (2)计算点和划的平均信息量。
解:(1)因为划出现的概率是点出现概率的1/3,所以,点出现的概率为P 1=3/4, 划出现的概率为P 2=l/4。
故,点的信息量为43log 21-=I =0.415bit 划的信息量为41log 21-=I =2bit (2)平均信息量H=415.043⨯+241⨯=0.81 bit/符号1—6 设一信息源的输出由128个不同符号组成,其中16个符号出现的概率为l/32,其余112个出现概率为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。
解:平均信息量H=321log 321162⨯-2241log 22411122⨯-=6.405 bit/符号平均信息速率第2章 随机信号分析第3章信道第4章模拟调制系统第5章数字基带传输系统第6章正弦载波数字调制系统第7章模拟信号的数字化传输第8章模拟信号的数字化传输第9章差错控制编码第二部各章重要知识总计及常考点第一章绪论一、填空题1、(通信)是传递与交换信息的过程。
2、(通信系统)是为完成通信任务所需的一切技术设备和传输媒质所构成的总体。
3、通信系统由(信源)、发送设备、信道、接收设备、(收信者)五部分组成,其中(信源)的作用是将消息转换成相应的电信号。
(发送设备)是对原始电信号进行各种处理和变换,使它变换成适合于信道中传输的形式。
4、(模拟信号)参量的取值是连续的或取无穷多个值的,且(直接)与消息相对应的信号,(数字信号)参量只能取有限个值,并且常常(不直接)与消息相对应的信号。
5、模拟信号(不一定)在时间上也连续;数字信号(不一定)在时间上也离散。
6、某离散消息所含的信息量为()信息量的单位与底a 有关当(a=2)时,信息量的单位为比特,对数以(e )为底时,信息量的单位为奈特。
7、对于等概率的二进制波形,其每个符号所包含的信息量为(1b )。
8、码元速率与数字信号进制没有关系,只与(码元长度)有关。
9、对于一个 M 进制数字信号,码元速率Rs 和信息速率Rb 之间的关系为())对于二进制数字信号Rs=Rb ,有时称他们为数码率。
二、问答题[问题1] 语音信号为模拟信号,所以传输语音信号的系统一定是模拟通信系统,此说法正确吗?为何?答:不对。
因为语音信号可以转换为数字信号,然后通过数字通信系统进行传输。
[问题2] 数字电话与模拟电话有什么区别?答:区别在于数字电话是数字通信系统,语音信号在信道中已经转换为数字信号;而模拟电话是模拟通信系统,语音信号在信道中仍然为模拟信号。
三、应用题1、 某消息用十六元码序列传送时,码元速率是300 baud ,问:其信息速率为多少?若改用二元码序列传送该消息,试求信息速率为多少?2、设有4种消息符号,其出现概率分别是1/4,1/8,1/8和1/2。
各消息符号出现是相对独立的,求该符号集的平均信息量。
s 2log b R R M=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0.4, 0.3 ,0.2,0.1。
求该信号源的平均信息量与信息速率。
第二章一、填空题1、时域内能量信号的总能量等于(频域内各个频域分量能量的连续)和。
周期信号的总的平均功率等于(各个频域分量功率的总和)。
2、功率谱只与功率信号频谱的(模值)有关,而与其(相位)无关。
3、(数学期望)反映了随机变量取值的集中位置(均值);(方差)反映了随机变量的集中程度。
4、功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的噪声称之为(白噪声)。
二、问答1、平稳随机过程的功率谱密度和自相关函数之间的关系。
答:确定信号的自相关函数)(τR与其功率谱()Pω之间有确定的傅立叶变换关系,平稳随机过程X(t)的自相关函数与其功率谱之间也互为傅立叶变换关系,即1()()()()2j j X X P R e d R P e d ωτωτωτττωτπ∞∞--∞-∞==⎰⎰2、平稳随机过程的自相关函数的性质?答:(1)R (0)为X (t )的平均功率:2(0)[()]R E X t s ==(2)R (τ)为偶函数:)()(ττ-=R R(3)R (0)为R (τ)的上界:)0()(R R ≤τ(4)()R ∞为X (t )的直流功率:2()[()]R E X t ∞= (5)R(0)=()R ∞为X (t )的交流功率(方差):2)()0(σ=∞-R R 3、什么是窄带高斯噪声?它在波形上有什么特点?它的包络和相位各服从什么概率分布?答:窄带高斯白噪声:若一个高斯噪声满足窄带的假设,即其频谱均被限制在“载波”或某中心频率附近一个窄的频带上,且这个中心频率离开零频率又相当远’则称之为窄带高斯噪声.窄带高斯噪声在波形上的特点:像一个包络和相位都缓慢变化的正弦波.其包络的一维分布服从瑞利分布’其相位的一维分布服从均匀分布.4、什么是随机过程的协方差函数和自相关函数?它们之间有什么关系?它们反映了随机过程的什么性质? 答: 随机过程的协方差函数随机过程的自相关函数自相关函数和协方差函数之间的关系它们反映了同一随机过程不同时刻的相关程度5、什么是能量信号?什么是功率信号?能量信号和功率信号与周期信号和非周期信号有什么关系?答: 能量有限的信号称为能量信号,功率有限的信号是功率信号。
周期信号一定是功率信号,能量信号一定是非周期信号。
三、应用题1、黑白电视图像每帧含有300000个图像,每个像素有16个等概率出现的亮度等级,要求每秒传输30帧图像。
如果要求信噪比为40db,计算传输该黑白图像所要求的最小信道宽带。
2、设n(t)是双边功率谱密度为n/2的白噪声,它作用在一个RC低通滤波器上,如图所示,求滤波器输出噪声的功率谱密度和自相关函数。
、3、第三章模拟线性调制一,填空题1. 幅度调制有常规调幅、双边带调制、单边带调制以及残留边带调制。
2.幅度调制中,常规调幅,抑制载波双边带调幅的时域表达式分别为:[])cos()()(c c 0AM θω++=t t f A t s DSB c ()()cos s t f t t ω=,3.常规调幅中,根据调幅指数的不同,可以分为正常调幅,满调幅,过调幅三种。
4.常规调幅,调制效率的表达式为2AM 2AM 2m 202m 2m 202m AM222121ββη+=+=+=A A A A A A最大调制效率为1/3,抑制载波双边带调幅的效率为1 5.形成SSB 信号的两种方法是滤波法、相移法 6.解调的常用方法为 相干解调,包络检波。
7.设高斯白噪声双边功率谱密度为2/0n ,BPF 特性理想,单边带宽为B ,则有:B n B n N 00i 22=⋅=二.计算题1. 已知一个AM 广播电台输出功率是50 kW ,采用单频余弦信号进行调制,调幅指数为0.707。
(1) 试计算调制效率和载波功率;(2) 如果天线用50Ω的电阻负载表示,求载波信号的峰值幅度。
2. 对双边带信号和单边带进行相干解调,接收信号功率为 2 mW ,噪声双边功率谱密度为3210W/Hz -⨯μ,调制信号是最高频率为4 kHz 的低通信号。
(1) 比较解调器输入信噪比; (2) 比较解调器输出信噪比。
3,用单边带方式传输模拟电话信号。
设载频为15MHz,电话信号的频带为300Hz~3400Hz,滤波器归一化值不低于1/1000,设计滤波器的方案第四章.模拟角调制一.填空题1.对任意正弦信号,若有:([]()cos ()c t A t θ=),则称之为调角信号。
2.倍频的目的是提高(调频指数),其作用是使输出信号的频率为输入信号频率的某一给定倍数。
3.产生调频信号的方法有(直接调频法)和(倍频法)。
4.调频信号的解调有(相干)与(非相干)解调两种方法二.问答题1.窄带调频和常规调幅的的主要异同点?相似之处:在+(—)Wc处由载波分量,在+(-)Wc两侧有围绕着载频的两个边带。
它们的带宽相同,都是调制信号最高频率的两倍。
区别:2.包络检波的定义。
解调过程是先由微分器将调频信号转换为调幅调频信号,再由包络检波器提取其包络。
三.应用题1.已知受1KHz正弦信号的调制的角调制信号为S(t)=100cos(WcT+25cos(WmT))(1)若为调频波,当Wm增为5倍时,求调频指数及带宽。