通信原理教程(第三版)课后思考题答案[打印版]
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通信原理教程第三版课后答案1. 为什么通信系统需要调制和解调?调制和解调的基本原理是什么?通信系统需要调制和解调是因为在通信过程中,信号需要经过传输介质,而传输介质对于不同频率的信号有不同的衰减特性,为了使信号能够顺利传输并且不受干扰,需要将信号进行调制,将其转换成适合传输的信号。
而接收端需要将接收到的信号进行解调,还原成原始信号。
调制的基本原理是利用载波信号的振幅、频率或相位来携带原始信号的信息,常见的调制方式有调幅、调频和调相。
解调的基本原理则是将接收到的调制信号按照一定的规则进行处理,提取出原始信号。
2. 请简要介绍调幅调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调幅调制的原理是利用原始信号的振幅来调制载波信号,其数学表达式为,\(s(t) = (1 + m(t)) \cdot \cos(2\pi f_c t)\),其中\(m(t)\)为原始信号,\(f_c\)为载波频率。
在通信系统中,调幅调制常用于调制音频信号,如广播电台和电话系统中。
调幅调制的解调原理是利用包络检波或同步检波的方法,将调幅信号还原成原始信号。
包络检波是通过取出调幅信号的包络来还原原始信号,而同步检波则是利用载波信号和接收信号进行同步,提取出原始信号。
3. 请简要介绍调频调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调频调制的原理是利用原始信号的频率来调制载波信号,其数学表达式为,\(s(t) = \cos[2\pi f_c t + 2\pi k_f \int_0^tm(\tau) d\tau]\),其中\(k_f\)为调频系数。
在通信系统中,调频调制常用于无线电通信系统中,如调频广播和移动通信系统中。
调频调制的解调原理是利用频率-相位检波器来提取原始信号,通过测量载波频率的变化来还原原始信号。
4. 请简要介绍调相调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调相调制的原理是利用原始信号的相位来调制载波信号,其数学表达式为,\(s(t) = A_c \cos[2\pi f_c t + k_p m(t)]\),其中\(k_p\)为调相系数。
通信原理思考题答案第一章绪论1.1消息与信息有何区别?信息和信号有何区别?答:消息必须转换成为电信号,才能在通信系统中传输。
人们接受消息,关心的消息中包含的有效内容就是信息。
信息是消息中包含的有意义的内容,或者说是有效内容。
信号是消息的载体。
1.6信源编码的目的是什么?信道编码的目的是什么?答:信源编码的目的是压缩编码。
信号编码的目的是提高信号传输的可靠性。
1.7何谓调制?调制的目的是什么?答:调制包含调节或调制的意义。
调制的主要目的是使经过编码的信号特性与信道的特性想适应,使信号经过调制后能够顺利通过信道传输。
1.8数字通信系统有哪些性能指标?答:可靠性和有效性。
用一下指标来衡量:传输速率、错误率、频带利用率、能量利用率。
1.10无线信道和有线信道的种类有哪些?答:无线信道的种类:视线传播、地波和天波、散射;有线信道的种类:明线、对称缆和同轴电缆1.13何谓多径效应?答:多径效应移动体(如汽车)往来于建筑群与障碍物之间,其接收信号的强度,将由各直射波和反射波叠加合成。
多径效应会引起信号衰落。
1.16什么是快衰落?什么是慢衰落?答:通常将由多径效应引起的衰落称为“快衰落”。
衰落的起伏周期可能以若干天或若干小时计,这种衰落就是“慢衰落”。
第二章信号2.11何谓平稳随机过程?广义平稳随机过程和严格平稳随机过程有何区别?答:若一个随机过程X(t)的统计特性与时间起点无关。
广义平稳随机过程的自相关函数与时间起点无关,只与t1和t2的间隔有关。
2.12何谓窄带平稳随机过程?答:若信号或噪声的带宽和其“载波”或中心频率相比很窄。
2.14何谓白噪声?其频谱和自相关函数有何特点?答:白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。
所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。
2.15什么是高斯噪声?高斯噪声是否都是白噪声?答:高斯白噪声:如果一个噪声,它的幅度分布服从高斯分布,而它的功率谱密度又是均匀分布的,则称它为高斯白噪声。
通信原理教程第三版课后答案1. 信号与系统。
1.1 信号的基本概念。
信号是指传递信息的载体,可以是电压、电流、光强等。
根据时间变化特性,信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。
1.2 系统的基本概念。
系统是指对输入信号进行处理的装置,可以是电路、滤波器、调制器等。
系统的特性可以通过冲击响应、单位阶跃响应等来描述。
2. 模拟调制与解调。
2.1 调制的基本原理。
调制是将低频信号变换成高频信号的过程,常见的调制方式有调幅、调频、调相等。
2.2 解调的基本原理。
解调是将调制后的信号恢复成原始信号的过程,常见的解调方式有包络检波、同步检波等。
3. 数字调制与解调。
3.1 数字调制的基本原理。
数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程,常见的数字调制方式有ASK、FSK、PSK等。
3.2 数字解调的基本原理。
数字解调是将数字信号恢复成原始数字信号的过程,常见的数字解调方式有包络检波、相干解调等。
4. 传输介质与信道。
4.1 传输介质的分类。
传输介质可以分为导体、光纤、无线电波等,每种介质都有其特点和适用范围。
4.2 信道的特性。
信道的特性包括信噪比、带宽、衰减等,这些特性会影响信号的传输质量。
5. 多路复用技术。
5.1 时分复用。
时分复用是指将多路信号按照时间顺序进行复用的技术,可以提高信道的利用率。
5.2 频分复用。
频分复用是指将多路信号按照频率进行复用的技术,可以实现多路信号的同时传输。
6. 错误控制编码。
6.1 码的基本概念。
编码是将原始信号转换成另一种形式的过程,常见的码有奇偶校验码、循环冗余校验码等。
6.2 错误控制编码的原理。
错误控制编码可以通过增加冗余信息来实现对传输中出现的错误进行检测和纠正。
7. 数字信号处理。
7.1 采样定理。
采样定理规定了对于一个带限信号,如果采样频率大于其最高频率的两倍,就可以完全恢复原始信号。
7.2 量化与编码。
量化是将连续信号转换成离散信号的过程,编码是将离散信号转换成数字信号的过程。
通信原理教程第三版答案樊昌信【篇一:通信原理教程+樊昌信+习题答案第二章】1 设随机过程x(t)可以表示成:x(t)?2cos(2?t??),???t??式中,?是一个离散随机变量,它具有如下概率分布:p(?=0)=0.5,p(?=?/2)=0.5 试求e[x(t)]和rx(0,1)。
解:e[x(t)]=p(?=0)2cos(2?t)+p(?=/2)2cos(2?t??2)=cos(2?t)?sin2?tcos?t习题2.2 设一个随机过程x(t)可以表示成:x(t)?2cos(2?t??),???t??判断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:为功率信号。
rx(?)?limt??1?limt??t1t?t/2?t/2x(t)x(t??)dt?t/2?t/22cos(2?t??)*2cos?2?(t??)???dt?2cos(2??)?ej2?t?e?j2?t?j2?f?j2?tp(f)???d?????e?j2?t)e?j2?f?d???rx(?)e??(e??(f?1)??(f?1)习题2.3 设有一信号可表示为:4exp(?t),t?0x(t)?{0,t0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:它是能量信号。
x(t)的傅立叶变换为:?j?t?????(1?j?)tx(?)????dt??04e?te?j?tdt?4?0edt???x(t)e241?j?416?则能量谱密度 g(f)=x(f)= 221?j?1?4?f2习题2.4 x(t)=x1cos2?t?x2sin2?t,它是一个随机过程,其中x1和x2是相互统计独立的高斯随机变量,数学期望均为0,方差均为?2。
试求:(1)e[x(t)],e[x2(t)];(2)x(t) 的概率分布密度;(3)rx(t1,t2)解:(1)e?x?t???e?x1cos2?t?x2sin2?t??cos2?t?e?x1?sin2?t?e?x2 ???0px(f)因为x1和x2相互独立,所以e?x1x2??e?x1??e?x2?。
第一章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。
通信原理第三版习题答案通信原理是一门研究通信系统基本原理和技术的学科,它涉及到信号的传输、调制解调、编码解码、信道传输特性等方面的知识。
通信原理第三版是一本经典的教材,它系统地介绍了通信原理的基本概念和理论,对于学习者来说是一本非常重要的参考书。
然而,对于许多学习者来说,理解教材中的习题并给出正确的答案是一项具有挑战性的任务。
因此,本文将为大家提供通信原理第三版习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解这门学科。
第一章:引言在通信原理的引言部分,主要介绍了通信系统的基本原理和通信信号的特性。
习题一:什么是通信系统?答案:通信系统是指将信息从发送方传输到接收方的系统,它包括发送端、接收端和传输介质。
第二章:信号与线性系统在这一章中,我们学习了信号的基本概念和线性系统的特性。
习题二:什么是连续时间信号和离散时间信号?答案:连续时间信号是在连续时间范围内变化的信号,而离散时间信号是在离散时间点上取值的信号。
第三章:傅里叶分析傅里叶分析是一种将信号分解成基本频率成分的方法。
习题三:什么是傅里叶级数展开和傅里叶变换?答案:傅里叶级数展开是将周期信号表示为一系列正弦和余弦函数的和,而傅里叶变换是将非周期信号表示为连续频谱的方法。
第四章:调制与解调调制与解调是通信系统中非常重要的环节,它涉及到信号的调制方式和解调方式。
习题四:什么是调制和解调?答案:调制是将信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调是将调制信号恢复为原始信息信号的过程。
第五章:编码与解码编码与解码是通信系统中用于提高传输效率和可靠性的重要技术。
习题五:什么是编码和解码?答案:编码是将信息转换为特定的编码形式,解码是将编码信号恢复为原始信息的过程。
第六章:信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的干扰和衰减等影响。
习题六:什么是信道传输特性?答案:信道传输特性是指信号在传输过程中受到的衰减、失真、噪声等影响。
第七章:数字通信系统数字通信系统是一种利用数字技术进行信息传输的系统。
《数字通信原理》习题解答第1章 概述1-1 模拟信号与数字信号的特点分别就是什么?答:模拟信号的特点就是幅度连续;数字信号的特点幅度离散。
1-2 数字通信系统的构成模型中信源编码与信源解码的作用就是什么?画出话音信号的基带传输系统模型。
答:信源编码的作用把模拟信号变换成数字信号,即完成模/数变换的任务。
信源解码的作用把数字信号还原为模拟信号,即完成数/模变换的任务。
话音信号的基带传输系统模型为1-3 数字通信的特点有哪些?答:数字通信的特点就是:(1)抗干扰性强,无噪声积累;(2)便于加密处理;(3)采用时分复用实现多路通信;(4)设备便于集成化、微型化;(5)占用信道频带较宽。
1-4 为什么说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累?答:对于数字通信,由于数字信号的幅值为有限的离散值(通常取二个幅值),在传输过程中受到噪声干扰,当信噪比还没有恶化到一定程度时,即在适当的距离,采用再生的方法,再生成已消除噪声干扰的原发送信号,所以说数字通信的抗干扰性强,无噪声积累。
1-5 设数字信号码元时间长度为1s μ,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号速率。
答:符号速率为 Bd N 66101011===-码元时间 信息传输速率为s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=⨯=⋅== 1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。
答:76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==N n P e 传输总码元发生误码个数 1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //?答:频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//33=⨯⨯==(频带宽度信息传输速率η 1-8数字通信技术的发展趋势就是什么?答:数字通信技术目前正向着以下几个方向发展:小型化、智能化,数字处理技术的开发应用,用户数字化与高速大容量等。
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案现代通信原理与技术第三版课后-思考题答案第一章1.1以无线广播和电视为基准,表明图1-1模型中的信息源,受到信者及信道涵盖的具体内容就是什么?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,两者的显然区别就是什么?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,数字通信存有哪些优缺点?传输数字信号的通信系统泛称为数字通信系统;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数字通信系统的通常模型中的各组成部分的主要功能就是什么?数字通行系统的模型见到图1-4右图。
通信原理教程第三版课后答案通信原理是电子信息类专业的重要基础课程,它主要介绍了通信系统的基本原理和技术。
通过学习通信原理,可以帮助学生掌握数字通信系统的基本原理、基本技术和基本方法,为进一步学习和研究通信系统的高级课程奠定基础。
《通信原理教程第三版》是一本权威的教材,它系统地介绍了通信原理的基本概念、基本原理和基本技术,是学习通信原理的重要参考书。
本文将针对《通信原理教程第三版》中的课后习题进行详细解答,希望可以帮助学生更好地理解和掌握通信原理的相关知识。
1. 第一章信号与系统基础。
1.1 信号的分类。
答,根据信号的时域特性,可以将信号分为连续时间信号和离散时间信号两类。
其中,连续时间信号是定义在连续时间上的信号,而离散时间信号是定义在离散时间上的信号。
根据信号的周期性,可以将信号分为周期信号和非周期信号两类。
周期信号在一定时间间隔内具有重复的特性,而非周期信号则没有这样的特性。
1.2 系统的概念。
答,系统是指对一组输入信号进行某种变换,得到一组输出信号的过程。
系统可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统、因果系统和非因果系统等不同类型。
其中,线性系统具有叠加性和齐次性两个基本特性,时不变系统的输出不随时间的变化而变化,因果系统的输出只依赖于当前和过去的输入。
2. 第二章模拟调制技术。
2.1 振幅调制。
答,振幅调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。
在振幅调制中,载波的振幅随着模拟信号的变化而变化,从而实现了对模拟信号的调制。
振幅调制的优点是实现简单,但其缺点是抗干扰能力较差。
2.2 频率调制。
答,频率调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。
在频率调制中,载波的频率随着模拟信号的变化而变化,从而实现了对模拟信号的调制。
频率调制的优点是抗干扰能力较强,但其缺点是实现复杂。
3. 第三章数字调制技术。
3.1 脉冲编码调制。
答,脉冲编码调制是一种将数字信号转换为数字调制信号的技术。