通信原理第十章
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1、频分复用方式,若从节约频带的角度考虑,最好选择()调制方式A、DSBB、VSBC、SSBD、AM1、下面列出的方式当中,()属于非线性调制。
A、SSBB、DSBC、VSBD、FM1、我国PCM30/32路基群数字电话传输系统中,帧宽度为μs,32路PCM信号即一次群信号的总比特率为Mbit/s。
1、关于电话信号的对数压缩律,国际电信联盟制订了两种建议,即压缩律和μ压缩律,以及相应的近似算法13折线法和15折线法;PCM语音通信通用的标准抽样速率为HZ,输出比特率为bit/s。
1、抽样是把时间连续、幅值连续的信号变换为时间离散、幅值连续的信号;量化是把幅值连续的信号变成幅值的信号。
1、能量信号的能量等于一个有限正值,但平均功率为0;功率信号的平均功率等于一个有限正值,但能量为。
1、在0——TS内数字信号为S(t),其频谱为S(f),对S(t)匹配的匹配滤器的传输函数H(f)= ;匹配滤波器输出端最大信噪比r0max= 。
1、基带数字信号的带宽取决于功率谱中的(填离散谱或连续谱),单极性RZ信号中定时分量。
(填‘有’或‘没有’)1、在AM、SSB、FM系统中,有效性最好的是(19) ,可靠性最好的是(19) 。
1、设基带信号是最高频率为3kHz的语音信号,则AM信号带宽为Hz,SSB信号带宽为Hz,DSB信号带宽为Hz。
1、通信的目的是传递消息中的,信号是消息的载体,区分信号是模拟信号还是数字信号是看是连续的还是离散的,而不是看时间。
1、某信号的抽样频率为1200H Z,抽样后采用32级均匀量化,编码为自然二进制码,码元波形为占空比为1的矩形脉冲,10路此语音信号时分复用后输出比特率为60K bit/s,所需奈奎斯特基带带宽为30K Hz。
1、已知信息代码为101 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 00 1 0 0 0 00 1,试写出AMI码和HDB3码。
1、采用13折线A律PCM编码,设最小的量化级为1个单位,已知输入信号抽样值为+635个单位,试写出此时编码器输出8位码组,并算出量化误差。
ofdm技术及其应用教案一、教学内容本节课选自《通信原理与技术》的第十章,具体内容为OFDM技术的基本原理及其应用。
详细内容包括:OFDM技术的背景、发展历程、基本原理、调制与解调过程、关键技术及其在无线通信领域的应用。
二、教学目标1. 理解OFDM技术的基本原理,掌握其调制与解调过程。
2. 了解OFDM技术在我国无线通信领域的发展状况,认识到其应用的重要性。
3. 学会分析OFDM系统的性能,并掌握改善系统性能的方法。
三、教学难点与重点教学难点:OFDM技术的调制与解调过程、系统性能分析。
教学重点:OFDM技术的基本原理、应用场景及关键技术。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、PPT课件、黑板、粉笔。
五、教学过程1. 导入:通过介绍多径衰落对无线通信信号的影响,引出OFDM 技术的背景和优势。
2. 知识讲解:1) OFDM技术的发展历程。
2) OFDM技术的基本原理。
3) OFDM技术的调制与解调过程。
4) OFDM技术的关键技术。
5) OFDM技术在无线通信领域的应用。
3. 实践情景引入:以4G/5G通信技术为例,分析OFDM技术的实际应用。
4. 例题讲解:讲解一个典型的OFDM系统设计实例,让学生了解系统设计过程。
5. 随堂练习:让学生设计一个简单的OFDM系统,巩固所学知识。
六、板书设计1. OFDM技术背景与发展历程。
2. OFDM技术基本原理与关键技术。
3. OFDM系统调制与解调过程。
4. OFDM技术在无线通信领域的应用。
七、作业设计1. 作业题目:分析一个实际的OFDM通信系统,计算其系统性能。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课教学过程中,注意引导学生关注OFDM技术的实际应用,提高学生的实践能力。
2. 拓展延伸:鼓励学生了解OFDM技术的前沿研究,如大规模MIMO技术、波形设计等,培养学生的创新意识。
重点和难点解析1. OFDM技术的基本原理与调制解调过程。
2. OFDM技术的关键技术及其在系统性能改善中的应用。
第十章 差错控制编码图见附图:10 ①、19、2010-1 请说明随机信道、突发信道、混合信道各自的特点。
答:随机信道的特点是错码的出现是随机的。
且错码之间是统计独立的。
突发信道的特点是错码集中成串出现。
混合信道的特点是既存在随机错码又存在突发错码。
10-2 请说明差错控制方式的目的是什么?常用的差错控制方式有哪些?答:差错控制方式的目的是在数字通信过程中发现(检测)错误,并采取措施纠正,把差错限制在所允许的尽可能小的范围内。
常用的差错控制方式包括:ARQ 、反馈校验、FEC 、HEC 。
10-3请说明ARQ 方式有哪几种?答:停止等待ARQ 、连续ARQ 、选择重发ARQ 。
10-4 已知线性分组码的八个码字为:000000,001110,010101, 011011,100011,101101,110110,111000,求该码组的最小码距。
解:线性分组码的最小码距等于码的最小码重,故30=d。
10-5 上题给出的码组若用于检错,能检出几位错码?若用于纠错, 能纠几位错?若同时用于纠错,检错如何? 答:1230+≥=d ,故可检出2个错。
11230+⨯≥=d ,故可纠正1个错。
11130++≥=d ,(1≥1)故纠检结合时可检1个错同时纠正1个错。
10-6 若两个重复码字0000,1111,纠检错能力如何?解:d=4,故可检出3个错,纠正1个错,可同时检出2个错、纠正1个错。
10-7 写出k=1,n=5时重复码的一致检验矩阵[H]及生成矩阵[G],并 讨论它的纠、检错能力。
解:①n=5,k=1,r=4。
设码字为01234|c c c c c ,只取11111或00000,0123c c c c为监督码元。
则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====4414243c c c c c c c c⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⊕=⊕=⊕=⊕000040414243cc c c c c c c⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡00001|10000|10010|10100|110001234c c c c c故⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯1000110010101001100054H,[]111141==⨯TPQ。
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3min =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3min =d 时,无法满足下列条件⎩⎨⎧>++≥te e t d 1m i n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⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==011110111101TQ P监督矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==0110001110001011101001011000r I P H 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。
9.9 采用13折线A律编码,设最小量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位:(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
(采用自然二进制码) 解(1)已知抽样脉冲值它位于第7段序号为3的量化级,因此输出码组为量化误差为635-(512+3*32)=27(2) 对应的11位均匀量化码为010********9-10采用13折线A律编码电路,设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为1个量化单位,并已知段内码改用折叠二进码:(l) 试问译码器输出为多少量化单位;(2) 试写出对应于该.7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
解(1)接收端收到的码组由C1=0知,信号为负值;由段落码知,信号样值位于第6段,起点电平为256,量化间隔为16;由段内码码器输出为C5C6C7C8 =0011 采用折叠码) C5C6C7C8 =0011 采用折叠码,对应自然二进制码为0100可知,信号样值位于第6段的第5级(序号为4),故译码器输出为256416162328 (/)I=-+⨯+=-(2)均匀量化11位码为001010010009.11采用13折线A律编码,设最小的量化间隔为1个量化单位,已知抽样脉冲值为-95量化单位:(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(2)试写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
解(1)因为样值为负值.所以极性码又因64 < 95 < 128,所以码组位于第四段,段落码为量化间隔为4。
由于95=64 +7 *4 +3,所以段内码为故编码器输出为量化误差为3个单位。
(2)对应的均匀量化11位码为(92=64 +7 *4)9.13 对10路带宽均为300Hz-3400Hz的模拟信号进行PCM时分复用传输。
设抽样速率为8000Hz,抽样后进行8级量化,并编为自然二进制码,码元波形是宽度为 的矩形脉冲,且占空比为1。
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=5.79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 === 。
第一章测试1【判断题】(10分)信道编码的目的是提高信息传输的有效性。
A.对B.错2【判断题】(10分)设每秒传送n个M进制的码元,则信息传输速率为nlog2(M)bps。
A.错B.对3【单选题】(10分)据统计,英文字母j出现的概率为0.001,则它包含的信息量(比特)最接近如下哪个数值?A.9.93B.9.92C.9.97D.9.944【多选题】(10分)若消息中所描述事件发生的可能性(),则此消息所携带的信息量(),A.越小;越大B.越小;越小C.越大;越大D.越大;越小5【单选题】(10分)通信系统的有效性一般由()来衡量,可靠性一般由()来衡量。
A.带宽;信噪比B.信噪比;带宽C.误码率;传输速率D.传输速率;误码率6【单选题】(10分)已知2进制数字信号的传输速率为4800bps,转换为8进制数字信号,则码元速率为()。
A.400波特B.800波特C.3200波特D.1600波特7【单选题】(10分)已知一个8进制信号的符号速率为4800波特,则其对应的信息速率是()。
A.9600bpsB.2400bpsC.14400bpsD.4800bps8【单选题】(10分)下列哪个描述不符合数字通信的特点()。
A.可以时分复用B.便于构成综合业务网C.抗干扰能力强D.占用信道带宽窄9【单选题】(10分)码元速率单位是()。
A.比特B.波特C.比特/秒D.波特/秒10【单选题】(10分)下面关于通信系统中信源编码和信道编码描述正确的是()。
A.信源编码加入冗余度,信道编码加入冗余度B.信源编码去除冗余度,信道编码去除冗余度C.信源编码去除冗余度,信道编码加入冗余度D.信源编码加入冗余度,信道编码去除冗余度第二章测试1【单选题】(20分)自相关函数是τ的()。
A.单调递增函数B.单调递减函数C.偶函数D.奇函数2【判断题】(20分)互相关函数和时间无关,只和时间差τ有关,和两个信号相乘的前后次序无关。