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第七章 信源编码7-1已知某地天气预报状态分为六种：晴天、多云、阴天、小雨、中雨、大雨。
① 若六种状态等概出现，求每种消息的平均信息量及等长二进制编码的码长N 。
② 若六种状态出现的概率为：晴天—；多云—；阴天—；小雨—；中雨—；大雨—。
试计算消息的平均信息量，若按Huffman 码进行最佳编码，试求各状态编码及平均码长N 。
解: ①每种状态出现的概率为6,...,1,61==i P i因此消息的平均信息量为∑=-===6122/58.26log 1log i ii bit P P I 消息 等长二进制编码的码长N ＝[][]316log 1log 22=+=+L 。
②各种状态出现的概率如题所给，则消息的平均信息量为6212222221log 0.6log 0.60.22log 0.220.1log 0.10.06log 0.060.013log 0.0130.007log 0.0071.63/i i iI P P bit -== = ------ ≈ ∑消息Huffman 编码树如下图所示：由此可以得到各状态编码为：晴—0，多云—10，阴天—110，小雨—1110，中雨—11110， 大雨—11111。
平均码长为：6110.620.2230.140.0650.01350.0071.68i ii N n P == =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ =∑—7-2某一离散无记忆信源（DMS ）由8个字母(1,2,,8)i X i =⋅⋅⋅组成，设每个字母出现的概率分别为：，，，，，，，。
试求：① Huffman 编码时产生的8个不等长码字； ② 平均二进制编码长度N ； ③ 信源的熵，并与N 比较。
解：①采用冒泡法画出Huffman 编码树如下图所示可以得到按概率从大到小8个不等长码字依次为：0100,0101,1110,1111,011,100,00,1087654321========X X X X X X X X②平均二进制编码长度为8120.2520.2030.1530.1240.140.0840.0540.052.83i ii N n P == =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ =∑ ③信源的熵∑=≈-=81279.2log)(i i i P P x H 。
第一章1. 什么叫移动通信?移动通信有哪些特点?2. 单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?3. 数字移动通信系统有哪些优点?4. 常用移动通信系统包括哪几种类型?5. 蜂窝通信系统采用了哪些技术?它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别是什么?6. 集群的基本概念和方式是什么?它与常用的话音通信有何差别?7. 移动卫星通信的典型系统有哪些?它与地面蜂窝移动通信的差别是什么?8. 什么叫分组无线网?9. 移动通信包括哪些主要技术?各项技术的主要作用是什么?10. 移动通信系统由哪些功能实体组成?其无线接口包括哪几层的功能?第二章1. 移动通信中对调制解调技术的要求是什么?2. 已调信号的带宽是如何定义的? FM信号的带宽如何计算?3. 什么是调频信号解调时的门限效应? 它的形成机理如何?4. 试证明采用包络检测时，FSK的误比特率为e-r/2/2。
5. 试述MSK调制和FSK调制的区别和联系。
6. 设输入数据速率为16 k b／s，载频为32 kHz，若输入序列为{0010100011100110}，试画出MSK信号的波形，并计算其空号和传号对应的频率。
7. 设输入序列为{00110010101111000001}。
试画出GMSK在B b T b=0.2时的相位轨迹，并与MSK的相位轨迹进行比较。
8. 与MSK相比，GMSK的功率谱为什么可以得到改善?9. 若GMSK利用鉴频器解调，其眼图与FSK的眼图有何异同?10. 试说明GMSK一比特延迟差分检测和二比特延迟差分检测的工作原理。
11. 试证明PSK相干解调的误比特率为。
12. QPSK、OQPSK和π/4-DQPSK的星座图和相位转移图有何异同?13. 试述π/4-DQPSK调制框图中差分相位编码的功能，以及输入输出信号的关系表达式。
14.试述π/4-DQPSK基带差分检测电路中解码电路的功能，以及输入输出信号的关系表达式。
15. 试说明π/4-DQPSK信号的基带差分检测和中频差分检测的原理。
现代通信原理课后习题答案第⼆章2.40 ⼆进制对称信道中的误⽐特率P e为0.2，若输⼊信道的符号速率为2000符号/s，求该信道的信道容量。
解：2000×(1-0.2)=1600 (b/s)2.41 已知某语⾳信道带宽为4kHz，若接收端的信噪⽐S/N =60dB，求信道容量。
若要求该信道传输56000b/s的数据，则接收端的信噪⽐最⼩应为多少？解：dB=10 lgN 60 = 10 lg S/N →S/N = 106C = wlog2 (1+S/N)=4×103log2(1+106) = 8 × 104 (bps)5.6 × 104 = 4 × 103log2(1+S/N)log2(1+S/N) = 14 → 1+S/N = 214→S/N = 214－12.42 若⿊⽩电视机的每幅图像含有3×105个像素，每个像素都有16个等概率出现的亮度等级，如果信道的输出信噪⽐为S/N = 40dB、信道带宽为1.4MHz，则该信道每秒可传送多少幅图像？解：每幅图的信息量：3×105×log216 = 1.2×106（b）40dB = 10log2 S/N →S/N = 104C = wlog2（1 + S/N）= 1.4×106log2（1+104）≈1.862×107（bps）1.862×107/1.2×106 = 15.5 (幅/s)第三章3.50 ⽤10KHz的单频正弦信号对1MHz的载波进⾏调制，峰值频偏为2KHz。
试求：（1）该调频信号的带宽。
（2）若调制信号的幅度加倍，再求该调频信号的带宽。
解：（1）B FM = 2 × ( 2+10 ) = 24 ( KHz)（2）B FM = 2 ×（2 + 2×10）= 44 （KHz）3.51 幅度1V的10MHz载波受到幅度1V、频率为100Hz的正弦信号调制，最⼤频偏为500Hz。
通信原理习题
1. 在通信系统中，我们经常使用调制技术将数字信号转换为模拟信号以进行传输。
请解释下面几种调制技术的原理，并给出每种技术的优点和缺点。
- 调幅（AM）
- 调频（FM）
- 调相（PM）
2. 在无线通信系统中，移动通信网络起到了连接移动用户和固定网络的重要作用。
请简要解释下面几种无线移动通信网络的工作原理。
- GSM（全球移动通信系统）
- CDMA（码分多址）
- LTE（长期演进）
3. 在数字通信中，差错控制技术是必不可少的。
请简要介绍下面几种常用的差错控制技术，并解释它们是如何检测和纠正传输过程中的错误的。
- 奇偶校验
- 循环冗余校验（CRC）
- 海明码
4. 在数字调制和解调中，有多种调制方法可供选择。
请简要解释下面几种常见的数字调制和解调方法的原理，并讨论它们在
不同应用场景下的优缺点。
- 调幅键控（ASK）
- 调频键控（FSK）
- 相位键控（PSK）
- 正交幅度调制（QAM）
5. 数字信号处理在现代通信系统中起着重要的作用。
请简要解释下面几种常见的数字信号处理技术，并说明它们在通信中的应用。
- 傅里叶变换
- 信号滤波
- 数据压缩
- 信号解调。
5-8对基带信号()m t 进行DSB 调制，11()cos 2cos2m t t t ωω=+,112f ωπ=,1500f Hz = ，载波幅度为1。
试：①写出该DSB 信号的表达式，画出其波形； ②计算并画出该DSB 信号的频谱； ③确定已调信号的平均功率。
解：①DSB 信号的表达式为110()()()(cos 2cos2)cos DSB S t m t c t t t t ωωω=⋅=+⋅()m t 及DSB 信号波形如图5.29实线所示。
图5.29②该DSB 信号的频谱为111100*********()()()21[()()2(2)2(2)]2*[()()][()()2(2)2(2)2(DSB S M C ωωωππδωωπδωωπδωωπδωωππδωωπδωωπδωωωδωωωδωωωδωωωδωω=∗ =−+++−++ −++ =−−+−++−−+−+ ++01010101)()2(2)2(2)]ωδωωωδωωωδωωω−+++++−+++频谱图如图5.30所示图5.30③已调信号的平均功率为221122111111111()21(cos 2cos 2)2cos 4cos cos 24cos 2(1cos 2)2(cos3cos )2(1cos 4)12.5 1.252DSB fBP P m t t t t t t tt t t t Wωωωωωωωωωω===+ ++ +++++ ==××1=211= 22 5-9 设SSB 发射机被一正弦信号()m t 调制，1()5cos m t t ω=，112f ωπ=，1500f Hz = ，载波幅度为1。
试：①计算()m t 的希尔伯特变换ˆ()mt ； ②确定下边带SSB 信号的表达式； ③确定SSB 信号的均方根（rms ）值； ④确定SSB 信号的峰值； ⑤确定SSB 信号的平均功率。
解：①1()5cos m t t ω=，其傅里叶变换为11()5[()()]M ωπδωωδωω=−++其希尔伯特变换的频谱为ˆ()sg n ()()Mj M j ωωωπδωωδωω11=−⋅ =5[(+)−(−)]因此，m(t)的希尔伯特变换为1ˆ()[()]5sin m t m t t ω==H②下边带SSB 信号的表达式为00101001ˆ()()co s ()sin 5cos cos 5sin sin 5cos[()]SSB S t m t t m t t t t t t t ωωωωωωωω=+ =⋅+⋅ =− ③以下边带SSB 信号为例，有SSB rms = ==④由下边带SSB 信号表达式可知，信号峰值为 max ()|5SSB S t =⑤SSB 信号平均功率为 225()12.52SSBSSB P S t W === 5-17已知幅度调制信号()AM S t 的总功率为200kW ，调制信号()f t 的最高频率 5 m f kHz =，载波频率810 o f kHz =，边带功率为40kW ，信道中噪声的双边功率谱密度，系统采用包络检波解调。
通信原理练习题一、选择题1.在无线通信系统中，信道容量主要由以下因素影响：A.信道带宽B.信噪比C.调制方式D.以上都是2.下列关于频率选择性衰落的说法中，错误的是：A.频率选择性衰落是指在特定频率上的信号衰减B.频率选择性衰落是多径传播的结果C.频率选择性衰落会导致码间干扰D.频率选择性衰落和时间选择性衰落是同一概念3.在调制过程中，如果调制信号的频谱宽度大于载波的频带宽度，则称为：A.窄带调制B.宽带调制C.基带调制D.射频调制4.以下关于简易移动台无线通信系统（SIMPLEX）的说法中，错误的是：A.单一频道，双工方式为时分双工或频分双工B.基站每次只能与一个移动台进行通信C.基站和移动台之间无需同步D.在同一频道上，基站和移动台的通信时间间隔互不重叠5.下列关于多址接入技术的说法中，正确的是：A.频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）属于空分多址B.频分多址（FDMA）将频带划分为多个子信道C.码分多址（CDMA）采用不同的扩频码进行多址接入D.以上都是二、判断题判断下列说法是否正确，正确的选项请在括号中划“√”，错误的选项请在括号中划“×”。
1.（√）调制技术可以将低频信号转换为高频信号，以在通信中传输。
2.（×）调制器的作用是将模拟信号经过编码处理，转换为数字信号。
3.（√）频率选择性衰落会导致信号的传输质量下降。
4.（√）多址接入技术可以提高信道的利用率，使多个用户同时进行通信。
5.（√）SIMPLEX系统允许基站和移动台在同一频率上进行通信，但是不能同时进行收发。
三、问答题1.请简要解释调制的作用及常见的调制技术。
调制是将原始信号通过改变载波的某些特性，将其转换成适合在通信信道中传输的信号的过程。
常见的调制技术有：- 幅度调制（AM）：通过改变载波的幅度来表示原始信号的变化。
- 频率调制（FM）：通过改变载波的频率来表示原始信号的变化。
- 相位调制（PM）：通过改变载波的相位来表示原始信号的变化。
填空题1．无线电波在自由空间中的传播速度与光速一样，都是大约3*108 m/s 。
2．无线电波以横向电磁波的形式在空间中传播。
3．全球第三代数字通信（3G）包括的主流技术有WCDMA 、cdma2000 和TD-SCDMA 。
4．在QPSK方式下，每个符号用 2 个比特表示，并且比特率是波特率的2倍，这叫做四进制系统。
5．信源编码是为提高数字信号有效性而采取的编码技术，其宗旨是尽可能压缩冗余度。
6．信道编码是通过增加码字，利用冗余来提高抗干扰能力的。
亦即是以降低信息传输速率为代价减少错误。
7．PCM是模拟信号数字化的一种具体方法，它包括取样、和量化、编码三个步骤。
8．常用的差错控制方式主要有3种：前向纠错（FEC）、检错重发（ARQ）和混合纠错（HEC）。
9．模拟调制主要的基本形式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。
10．通信系统根据通信双方信息传输的方向可以分为单工通信和双工通信。
11．GSM系统基站子系统由基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）两大部分组成。
12．微波中继通信是利用微波作为载波并采用中继方式在地面上进行的无线电通信。
13．微波中继通信系统内部干扰主要包括和旁瓣干扰。
14．卫星上的通信分系统又称为转发器，通常分为透明转发器和处理转发器两类。
15．IEEE 802.11定义了3种接入控制机制，分别是分布式协调功能（DCF）中的CSMA/CA协议、RTS/CTS机制和点协调功能（PCF）机制。
16．IEEE 802.11的侦听机制既有实际的物理操作，也有虚拟的逻辑操作，对应于两种载波侦听方式：物理载波侦听方式和虚拟载波侦听方式。
17．IEEE 802.16工作组的主要工作都围绕空中接口展开，空中接口主要由物理层和MAC层组成。
18．IEEE 802.16的MAC层的主要功能是通过公共部分子层（CPS）来实现的。
单项选择题1．超短波VHF频段的频率范围为（B ）。
无线通信考研题库及答案无线通信考研题库及答案无线通信是指通过无线电波等无线媒介进行信息传输的技术。
随着科技的不断发展，无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
对于从事无线通信相关工作的人员来说，考研是提升自身能力和知识水平的重要途径。
下面将为大家介绍一些无线通信考研题库及答案，希望对考生们有所帮助。
一、基础知识题1. 请简述无线通信的基本原理。
无线通信的基本原理是通过无线电波进行信息传输。
无线电波是一种电磁波，具有传输距离远、传输速度快等特点。
在无线通信中，发送端将要传输的信息转换为无线电信号，并通过天线发射出去。
接收端的天线接收到无线电信号后，将其转换为电信号，再经过解调等处理，将信息还原出来。
2. 请解释频谱的概念及其在无线通信中的作用。
频谱是指一段时间内信号所占据的频率范围。
在无线通信中，频谱被划分为不同的频段，不同的频段用于传输不同的信号。
频谱的合理利用对于提高无线通信系统的容量和效率非常重要。
通过合理的频谱分配和调度，可以避免频谱资源的浪费，提高无线通信的可靠性和稳定性。
二、技术应用题1. 请简述CDMA技术的原理及其在无线通信中的应用。
CDMA技术是一种多址技术，通过将不同用户的信号编码后叠加在同一频段上进行传输。
CDMA技术的原理是利用码分多址技术，将用户的信号通过不同的码进行编码，然后叠加在同一频段上进行传输。
接收端通过解码将目标用户的信号分离出来。
CDMA技术在无线通信中的应用非常广泛，特别是在移动通信领域。
CDMA技术可以提供更高的通信容量和更好的抗干扰能力，适用于大规模用户的通信系统。
目前，CDMA技术已经被广泛应用于3G和4G移动通信系统中。
三、研究方向题1. 请简述无线传感器网络的特点及其在智能交通系统中的应用。
无线传感器网络是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络。
无线传感器节点具有自主感知、自组织和自适应等特点。
在智能交通系统中，无线传感器网络可以用于实时监测交通流量、车辆位置等信息，从而实现交通拥堵的预测和调度。
现代通信原理学习指导及习题解答对于现代通信原理的学习，我们可以按照以下步骤：1.熟悉基本概念和术语：了解常见的通信模型、信道模型、调制调幅技术、信噪比、码率等基本概念和术语。
2.学习调制调幅技术：包括正交调幅、正交振幅调制、相位调制等，了解它们的原理、特点和应用。
3.学习现代数字通信技术：包括调制技术、多路复用技术、信道编码技术等，了解数字通信的基本原理、特点和应用。
4.学习无线通信技术：包括无线传输技术、无线传感器网络、移动通信技术等，了解无线通信的基本原理、信道特性和信号处理方法。
在学习中，可以通过阅读教材、参考书籍、观看课程视频、做习题等方式来提高自己的理解和掌握程度。
以下是几道常见的现代通信原理习题及解答：1.什么是调幅、调频和调相？它们的特点和应用场景是什么？答：调幅是在原始信号电压振幅的基础上，通过改变载波振幅的大小，来表达信息的一种调制技术；调频是通过改变载波频率的大小，来表达信息的一种调制技术；调相是通过改变载波相位的大小，来表达信息的一种调制技术。
它们的共同特点是利用了载波的振幅、频率和相位等特性，通过改变它们的大小来表达信息。
它们的应用场景不同：调幅常用于广播、电视等模拟通信领域；调频常用于无线电通信领域；调相常用于数字通信领域。
2.什么是信噪比？如何提高信噪比？答：信噪比是指信号功率与噪声功率之比。
信号功率通常是指原始信号的平均功率，也可以是解调后的信号功率；噪声功率是指信号中的不希望的成分，包括环境噪声、电子器件噪声等。
信噪比越大，表明信号质量越好。
提高信噪比可以采用以下方法：增加信号功率、减小噪声功率、改善信噪比不良的传输通道、采用更高效的信号编解码等。
3.现代数字通信系统中常用的多路复用技术有哪些？答：现代数字通信系统中常用的多路复用技术包括时分多路复用、频分多路复用、码分多路复用和波分多路复用。
其中，时分多路复用是将不同用户的信号按照时间先后顺序的不重叠时段中传输；频分多路复用是将不同用户的信号按照不同频率分别分配到共享的信道中传输；码分多路复用是将不同用户的信号通过独立的编码加密技术，分别传输到共享的信道中；波分多路复用是将不同用户的信号按照不同波长分别分配到共享的信道中传输。
无线通信原理与应用第二版课后练习题含答案第一章绪论选择题1. 下列哪一种无线通信技术的频率最低？A. 蓝牙B. Wi-FiC. ZigbeeD. RFID答案：D判断题1. 无线通信技术只在近年来快速发展，以前没有应用历史。
答案：错误第二章无线信道传输基础选择题1. 无线信道传输中出现的信道；随机转换为周期变换的方法被称为：A. 等效周期转换法B. 非等效周期转换法C. 均匀随机交替法D. 非均匀随机交替法填空题1. 在无线传输的环境中，由于信号在其传播过程中将受到反射、衍射等影响，因此信号会受到多个路径的传输，称之为多径效应。
答案：多径效应简答题1. 请简述自由空间传播模型的传输路径特点。
自由空间传播模型的传输路径特点是直线传播。
自由空间传播模型适用于在较为开阔的场合中，由于不具有阻碍、反射、绕射等因素的影响，因此传播损耗小。
但是在实际应用中，很难避免多径效应，在城市等复杂环境中，自由空间传播模型不具有现实意义。
第三章无线传输技术选择题1. 下列哪一种无线传输技术属于固定式通信？A. Wi-FiB. WCDMAC. 链路D. 蓝牙答案：C1. 请简述频分复用的基本概念和特点。
频分复用基本上是通过将一条信道分为多个子信道来实现的，每一个子信道都具有不同的载波频率和时间插槽，可以支持多个用户在同一条通信信道中传输信息。
在频分复用中，对于不同频段的信号，发送和接收机通过中继站进行转换。
频分复用技术可以减少重复线路的数量，降低了系统的成本。
同时，它也具有可靠、稳定的传输品质，适用于多种不同的通信标准。
++++++++++++++++++++++++++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。
