数字通信原理第二版课后习题答案 第3章
- 格式:pdf
- 大小:211.89 KB
- 文档页数:12
数字通信原理课后答案数字通信原理是现代通信工程学的重要基础课程,它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
下面我们来看一些数字通信原理课后习题的答案。
1. 什么是数字通信原理?数字通信原理是研究数字信号在通信系统中的传输、调制解调、编解码、多址技术等基本原理和技术的学科。
它主要包括数字信号的产生与传输、数字调制解调技术、数字信道编码与解码技术、数字通信系统的性能分析等内容。
2. 为什么要学习数字通信原理?数字通信原理是现代通信系统的基础,它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理可以帮助我们理解现代通信系统的工作原理,提高通信系统的性能,为后续学习和工作打下坚实的基础。
3. 什么是数字信号处理?数字信号处理是将模拟信号转换为数字信号,并对数字信号进行处理的一种技术。
它包括采样、量化、编码等过程,可以实现信号的数字化处理和传输。
4. 什么是调制解调技术?调制是将数字信号转换为模拟信号的过程,解调是将模拟信号转换为数字信号的过程。
调制解调技术是数字通信中非常重要的一环,它可以实现数字信号在模拟信道中的传输。
5. 什么是信道编码与解码技术?信道编码是在数字通信中为了提高通信系统的可靠性而对数字信号进行编码的一种技术,解码则是对接收到的编码信号进行解码恢复原始信息的过程。
信道编码与解码技术可以有效地提高通信系统的抗干扰能力和误码率性能。
6. 什么是多址技术?多址技术是在同一频率和时间资源上实现多用户同时通信的一种技术。
它包括时分多址、频分多址、码分多址等多种方式,可以实现多用户之间的有效通信。
通过以上习题的答案,我们可以对数字通信原理有一个初步的了解。
数字通信原理是通信工程学中的重要基础课程,它涉及到数字信号处理、调制解调、信道编码、多址技术等多个方面的知识。
学好数字通信原理对于理解现代通信系统的工作原理和提高通信系统的性能至关重要。
第三章习题解答1.2. 一个AM 信号具有如下形式:()[]202cos 300010cos 6000cos 2c s t t t f tπππ=++其中510c f =Hz ;(1) 试确定每个频率分量的功率; (2) 确定调制指数;(3) 确定边带功率、全部功率,以及边带功率与全部功率之比。
解:(1)试确定每个频率分量的功率()[]202co s 300010co s 6000co s 220co s 2co s 2(1500)co s 2(1500)5co s 2(3000)5co s 2(3000)c cccc c s t t t f tf t f t f t f t f tππππππππ=++=+++-+++-()s t 的5个频率分量及其功率为:20co s 2c f tπ:功率为200w ;cos 2(1500)c f t π+:功率为0.5w ;cos 2(1500)cf t π-:功率为0.5w ;5cos 2(3000)c f t π+:功率为12.5w ;5cos 2(3000)cf t π-:功率为12.5w 。
(2)确定调制指数()[][]202co s 300010co s 6000co s 22010.1co s 30000.5co s 6000co s 2c c s t t t f tt t f tππππππ=++=++ 因此()0.1cos 30000.5cos 6000m t t tππ=+,()m ax 0.6A Mm t β==⎡⎤⎣⎦。
(3)确定边带功率、全部功率,以及边带功率与全部功率之比5个频率分量的全部功率为: 20020.5212.5226totalP w w w w =+⨯+⨯=边带功率为:20.5212.526sid ePw w w =⨯+⨯=边带功率与全部功率之比:260.115226A Mη==3. 用调制信号()co s 2m m m t A f tπ=对载波co s 2c c A f tπ进行调制后得到的已调信号为()()1co s 2c c s t A m t f tπ=+⎡⎤⎣⎦。
《第3章》习题一、填空:1.对一个基带信号t t t f ππ4cos 22cos )(+=进行理想抽样,为了在收信端能不失真地恢复f (t ),则抽样间隔应该不大于___________毫秒。
2.一个频带限制在0到f m 以内的低通模拟信号x (t ),可以用时间上离散的抽样值来传输,当抽样频率f s ≥2f m 时,可以从已抽样的输出信号中用理想低通滤波器不失真地恢复出原始信号,该理想低通滤波器的带宽B 允许的最小值和最大值分别为___________、___________。
3.如果信号的频谱不是从0开始,而是在f L ~f H 之间,带宽B=f H -f L ,通常当___________时该信号就被称为带通信号。
由带通信号抽样定理,当抽样频率f s 满足_______________________________________________________________________时,就可以保证时原始信号完全由抽样信号决定。
4.将模拟信号进行数字化的过程称为A/D 转换,最主要最基本的A/D 变换方法是脉冲编码调制,简称PCM 。
PCM 的三个基本步骤包括___________、___________和___________。
5.脉冲编码调制(PCM )中,采样频率与信号的最高频率的关系为:_______________________________________________________。
6.量化就是把连续的无限个数的数值集合映射(转换)为___________数值集合的过程。
量化后的数值叫___________。
___________称为量化级,__________________就是量化间隔。
7.均匀量化的量化噪声与信号功率______(填“有”或“无”)关,它适用于动态范围______(填“大”或“小”)的信号,均匀量化的缺点是小信号的量噪比要比大信号的量噪比小;非均匀量化的量化噪声与信号功率的关系是__________________,适用于动态范围______(填“大”或“小”)的信号,非均匀量化的目的是降低小信号的量噪比。
通信原理第三章答案在通信原理的学习中,第三章是非常重要的一部分,它涉及到了很多与通信相关的基础知识和原理。
在这一章节中,我们将学习到很多关于信号传输、调制解调、数字通信等方面的知识。
下面,我将对第三章的一些重要问题进行解答,希望能够帮助大家更好地理解这一部分内容。
1. 什么是信号传输?它的作用是什么?信号传输是指将信息从一个地方传送到另一个地方的过程。
在通信系统中,信号传输是非常重要的,它可以帮助我们实现信息的传递和交流。
通过信号传输,我们可以将声音、图像、数据等信息传送到远方,实现远程通信。
2. 什么是调制解调?它的作用是什么?调制解调是指将原始信号转换成适合在信道上传输的信号,以及将接收到的信号转换成原始信号的过程。
调制是为了适应信道的特性,使信号能够有效地在信道上传输;解调则是为了将接收到的信号转换成原始信号,以便我们能够正确地接收和理解信息。
3. 数字通信和模拟通信有什么区别?数字通信和模拟通信是两种不同的通信方式。
在模拟通信中,信号是连续变化的,它可以表示成无限个可能的数值;而在数字通信中,信号是离散的,它只能表示成有限个可能的数值。
数字通信具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点,而模拟通信则更适合传输连续变化的信号。
4. 为什么要进行信号调制?信号调制是为了适应不同信道的特性,使信号能够有效地在信道上传输。
不同的信道具有不同的传输特性,通过调制可以使信号更好地适应这些特性,提高信号的传输质量和可靠性。
5. 什么是码元和波特?码元是数字通信中的基本单位,它是表示数字信号的最小时间间隔。
波特是衡量数据传输速率的单位,它表示每秒传输的码元数。
在数字通信中,码元和波特是非常重要的概念,它们直接影响着数据传输的速率和效率。
通过以上问题的解答,我们对通信原理第三章的内容有了更深入的理解。
希望大家能够通过学习,掌握这些重要的知识点,为以后的通信技术应用打下坚实的基础。
同时,也希望大家能够在学习过程中多加思考,多进行实践,进一步提高自己的理论水平和实践能力。
1-1 什么是模拟信号?什么是数字信号?【答】参量(因变量)取值随时间(自变量)的连续变化而连续变化的信号,或者通俗地讲,波形为连续曲线的信号就是模拟信号。
模拟信号的主要特点是在其出现的时间内具有无限个可能的取值。
自变量取离散值,参量取有限个经过量化的离散值的信号叫做数字信号。
实际应用中的数字信号一般是只有两个取值“0”和“1”的脉冲序列。
模拟信号和数字信号的本质区别在于:模拟信号的取值为无限多个,而数字信号为有限个取值,通常只有“0”和“1”两个值。
1-2 为什么要对模拟信号进行抽样?对抽样间隔有什么要求?【答】为了对模拟信号进行数字传输以提高通信质量,首先需要将模拟信号转化位数字信号,而这种A/D 转换过程的第一步就是对模拟信号进行抽样,把模拟信号变成离散信号。
为了能从抽样后的信号(离散信号)中无失真地恢复出原始信号,要求抽样间隔小于等于原始信号最高频率分量所对应信号周期的一半,或者说,要求抽样频率大于等于原始信号最高频率的二倍。
1-3 为什么要对离散信号进行量化?【答】离散信号尽管在时间上是离散的,但其幅度的取值却有无限多个(注意不是无限大),没有从本质上改变模拟信号,因此,没有实用价值。
只有把离散信号进行量化,把无穷个取值变成有限个,把离散信号转化为数字信号才能使模拟信号发生质变。
可见,离散信号是模拟信号通往数字信号的桥梁。
1-4 设信道带宽为3KHz ,信噪比为20dB ,若传输二进制信号,则最大传输速率是多少? 【解】因为已知信噪比为20dB ,即:NSlg 1020=所以100=NS由香农公式可得信道容量为:bps C 19941647.63000)1001(log 30002≈⨯≈+=1-5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】e 的信息量 bitI e 25.3105.01log 2== x 的信息量 bit I x 97.8002.01log 2==1-6 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。
第三章习题习题3.1 设一个载波的表达式为()5cos1000c t t π=,基带调制信号的表达式为:m(t)=1+cos 200t π。
试求出振幅调制时已调信号的频谱,并画出此频谱图。
解: ()()()()()t t t c t m t s ππ1000cos 5200cos 1+==()t t t t t t ππππππ800c o s 1200c o s 251000c o s 51000c o s 200c o s 51000c o s 5++=+= 由傅里叶变换得()()()[]()()[]()()[]400400456006004550050025-+++-+++-++=f f f f f f f S δδδδδδ 已调信号的频谱如图3-1所示。
图3-1 习题3.1图习题3.2 在上题中,已调信号的载波分量和各边带分量的振幅分别等于多少? 解:由上题知,已调信号的载波分量的振幅为5/2,上、下边带的振幅均为5/4。
习题3.3 设一个频率调制信号的载频等于10kHZ ,基带调制信号是频率为2 kHZ 的单一正弦波,调制频移等于5kHZ 。
试求其调制指数和已调信号带宽。
解:由题意,已知m f =2kHZ ,f ∆=5kHZ ,则调制指数为52.52f m f m f ∆=== 已调信号带宽为 2()2(52)14 k m B f f =∆+=+=习题3.4 试证明:若用一基带余弦波去调幅,则调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波频率的一半。
证明:设基带调制信号为'()m t ,载波为c (t )=A 0cos t ω,则经调幅后,有'0()1()cos AM s t m t A t ω⎡⎤=+⎣⎦已调信号的频率 22'220()1()cos AM AM P s t m t A t ω⎡⎤==+⎣⎦22'222'22000cos ()cos 2()cos A t m t A t m t A t ωωω++因为调制信号为余弦波,设2(1)1000 kHZ 100f m B m f f =+∆==,故2''21()0, ()22m m t m t ==≤则:载波频率为 2220cos 2c A P A t ω==边带频率为 '222'2220()()cos 24s m t A A P m t A t ω=== 因此12s c P P ≤。