通信原理第2章(樊昌信第七版)
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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: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等概时的平均信息速率为(2)平均信息量为则平均信息速率为 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=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 === 。
习题1.6 设一个信息源输出四进制等概率信号,其码元宽度为125 us 。
试求码元速率和信息速率。
解:B 6B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时,s kb M R R B b /164log *8000log 22===习题1.7 设一台接收机输入电路的等效电阻为600欧姆,输入电路的带宽为6 MHZ ,环境温度为23摄氏度,试求该电路产生的热噪声电压的有效值。
通信原理樊昌信第七版通信原理樊昌信第七版(以下简称《樊七版》)是一本系统介绍通信原理的教材。
该教材详细介绍了通信原理的基本概念、原理、技术和应用。
第一章介绍了通信系统的基本概念和组成部分。
通信系统包括信源、信道、调制解调器、编码解码器、传输媒介和接收器等组成部分。
第二章详细介绍了信号的表示与传输。
信号是通信系统中的重要信息载体,通信系统常用的信号类型有连续信号和离散信号。
本章还介绍了常见的调制技术和调制方法。
第三章讲述了模拟调制与解调技术。
模拟调制与解调是常见的信号传输技术,包括调幅、调频和调相等技术。
本章还介绍了调制信号的频谱特性和调制电路的实现方法。
第四章介绍了脉冲调制与解调技术。
脉冲调制与解调是数字通信中常用的技术,包括脉冲编码调制和脉冲位置调制等。
本章还讨论了脉冲调制信号的频谱特性和脉冲调制电路的实现方法。
第五章讲述了数字通信系统的基本原理和技术。
数字通信系统主要包括抽样调制、调制器设计、调制技术的选择和解调器设计等内容。
本章还介绍了常见的数字通信调制技术和解调技术。
第六章详细介绍了通信信道的性质和传输介质的选择。
通信信道是信号传输的媒介,本章讲述了不同传输介质的特性和选择原则。
还讨论了信道容量和信道编码的相关知识。
第七章讨论了信道编码和纠错编码。
信道编码和纠错编码是提高通信系统可靠性和容量的重要技术手段。
本章介绍了常见的信道编码和纠错编码方法,包括奇偶校验、海明码和卷积码等。
第八章介绍了数字通信系统中的多址技术和扩频技术。
多址技术是多用户同时共享信道的重要技术,扩频技术是提高通信系统容量的有效手段。
本书还包括了其他相关的内容,如雷达系统、无线通信系统和光纤通信系统等。
《樊七版》作为通信原理领域的经典教材,系统全面地介绍了通信原理的基本知识和技术,并结合了实际应用。
第一章绪论第二章确定信号和随机信号分析第三章信道第四章模拟信号调制已知线性调制信号表示式为(1)COE C tecs C2) (1+0- Szin Q t)丈佔d t武中,•试分别画岀它们的液形图和频谙厦K解(1) fi (/)= cos Zcos 波形如图 4.1(a )所示频谱为百(劲=—{灿5@ 一 G )+ 3((D + Q )]*TT [5(G ? -A ?C ) + 3(o )+CD C )J =-+7Q )+S (Q} 4- 5Q )+3[a}- 7Q )+3(Q } - 5Q )]2频诸图如图4.1(b )所示。
图 4.1 _(2)f2(t )=(l+0.5sin Z ) cos 叫Z 的波形如图 4.2(a )所示 F 2[(D )=龙国少一少C ) + 3(0 + Q ?C )]+I r・ —[3(Q }~ G )+ 3(o?+G )]*?r [5(Q?_%)+3(a? +Q?c )] > 2兀[j =7r [5(a? — 6G )+ S [Q } + 6G )]+乎[3((D +7Q )-8{Q } - 7Q )-5 仙+5Q )+3[o )- 5Q )] 频谱如图4.2筛4-2已知调制信号加G 丿二cos (2000兀t )+cos (4000兀f )载波为coslO 4我1进行单 边带调制,试确定该单边带信号的表示式,并画出频谱图。
(b )f!©频谱图解因为应(e)=cos (2000 左e)+cos (4000 X t)对朋(t)进行希尔伯特变换得m(f) = sin(2000 劝+ sin(如00 戒)故上边带言号为Sg⑴=扌处)cose/-*做>smco p?=^cos(12000xrf) + ycos(14000^) 下边带信号为$*/)■= i w(/) cos cD r#+i m(t >sin 屮=cos(8000n/)+icos(6000 d )频谙如圉4.3所示知(“)4-3将调幅波通过滤波器产生残留边带信号,若此谑波器的传输函数M “)如燮 4.4所示(斜线段为直线)。
樊昌信《通信原理》(第7版)课后习题答案第⼆部分 课后习题第1章 绪 论思考题1-1 以⽆线⼴播和电视为例,说明教材图1-3模型中信源、信宿及信道包含的具体内容是什么?答:(1)在⽆线电⼴播中①信源:从声⾳转换⽽成的原始电信号。
②信宿:从复原的原始电信号转换成的声⾳。
③信道:载有声⾳和影像的⽆线电波。
(2)在电视系统中①信源:从影像转换⽽成的电信号。
②信宿:从复原的原始电信号转换成的影像。
③信道: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?答:(1)数字信号是指载荷消息的信号参量仅有有限个取值的信号;模拟信号是指载荷消息的信号参量取值为连续(不可数、⽆穷多)的信号。
(2)两者的根本区别在于载荷消息信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
时间域上的连续与否不能作为区分模拟信号和数字信号的标准。
1-3 何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点?答:(1)数字通信是指利⽤数字信号来传递信息的⼀种通信系统。
其中主要有信源编码与译码、数字调制与解调、同步以及加密与解密等组成部分。
(2)数字通信的优缺点:①优点:a .抗⼲扰能⼒强,且噪声不积累。
数字通信特有的抽样判决再⽣的接收⽅式使得其拥有较强的抗⼲扰能⼒。
b .传输差错可控。
在数字通信系统中,可通过信道编码技术进⾏检错与纠错,降低误码率,提⾼传输质量。
c .易于加密处理,且保密性好。
d .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。
e .易于集成,使通信设备微型化,重量减轻。
f .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该⽂档是极速PDF 编辑器⽣成,如果想去掉该提⽰,请访问并下载:http:///doc/7ab1b6f0492fb4daa58da0116c175f0e7dd119ef.html /交换,以实现传输和交换的综合。
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b 2004log log 2B 2B b ===R M R R(2)平均信息量为符号比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H 则平均信息速率为 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 -===错误!未找到引用源。
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 M i 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 ===错误!未找到引用源。
通信原理(第七版)-樊昌信-第⼆章-确知信号-重要知识点1.能量信号与功率信号:
1.1 定义:
周期信号:0<E<∞ ; P -> 0;(T为∞)
功率信号:0<P<∞ ; E -> ∞;
1.2 常见的:
1.3 E 与 P:
2.⼀般周期信号的傅⾥叶变换(有的书上为Fn):
2.1 .⼀般周期信号的傅⾥叶变换
注意:Cn为傅⾥叶变换的系数:
1)求法1:
2)求法2:
先得⼀个周期的傅⾥叶变换(这个也可以⽤常⽤变换对,是不是很⽅便!!)
再这样求出来Cn:
3)返回去:
注意:F(jw) = T * Fn | (nw0 = w)
2.2 单位冲击序列的傅⾥叶变换:
<-> [or w0 * δw0(w) ]
2.3 关系:任意周期信号都可以表⽰为单个周期内信号与单位冲击序列的卷积。
(因为频域是“×”的)
3. 调制定理(妈妈以后再也不⽤担⼼我画不出来与cos(wot)相乘后的函数图像了)(搬移之后⾼度为原来信号的1/2,然后搬移到+- w0处):
4.能量谱与功率谱:
4.1 能量谱密度:
4.2 能量(帕斯⽡尔定理):
也为:
4.3 功率谱密度:
4.4 功率(帕斯⽡尔定理):
4.4.1 ⾮周期:
4.4.2 周期:(帕斯⽡尔定理)
5.相⼲函数和谱密度的关系:。
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I C log屛 2.415b1.678b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2X 5ms 传送字母的符号速率为等概时的平均信息速率为解:E 的信息量:I E1lOg2Pilog 2 P E log 20.1053.25 b解:log 2-P(A)log 2 P(A) log 21 2b4log 213 2.415bR B1 2 5 10 3100BdR b R B log 2 M R B log 2 4 200 b s(2) 平均信息量为H 1log 2 4 】log 24 — log 2— log2^ 1.977 比特.符号 4 4 16 3 16 5则平均信息速率为R bR B H100 1.977 197.7 b s习题1.4 试冋上题中的码兀速率是多少?1 1解:R B 一 --------- 3 200 Bd 错误!未找到引用源。
T B 5*10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=5.79比特/符号因此,该信息源的平均信息速率 R b mH 1000*5.79 5790 b/s 错误!未找到引用源。
樊昌信《通信原理》(第6版)配套模拟试题及详解(二)一、选择题(每题3分,共30分)1.十六进制数字信号的传码率是1200B,则传信率为();如果传信率不变,则八进制传码率为()。
A.1600 b/s,1200BB.1600b/s,3200BC.4800b/s,2400BD.4800b/s,1600B【答案】D查看答案【解析】十六进制数字信号的传信率为:;传信率不变,则八进制传码率为:。
2.一个零均值,方差为的平稳高斯窄带过程,其包络和相位的一维分布分别服从()。
A.莱斯分布和均匀分布B.瑞利分布和均匀分布C.都为均匀分布D.瑞利分布和莱斯分布【答案】B。
查看答案【解析】窄带平稳高斯随机过程的包络服从瑞利分布,相位服从均匀分布。
3.恒参信道传输特性的不理想会引起信号的()失真和()失真。
A.高频,低频B.幅频,相频C.低频,相位D.码间,频率【答案】B查看答案【解析】恒参信道传输性不理想,则|H(ω)|≠K表示信号中不同频率分量分别受到信道不同的衰减,引起幅频失真;τ(ω)≠t d表示信号中不同频率分量分别受到信道不同的时延,引起相频失真。
4.下列模拟通信系统中存在门限效应的是()。
A.相干AMB.DSBC.FMD.VSB【答案】C查看答案【解析】参见本章复习笔记相关内容。
5.数字基带信号的功率谱密度一般包括两部分()和()。
A.离散谱,线谱B.广义谱,谐线C.离散谱,连续谱D.连续谱,光谱【答案】C查看答案【解析】数字基带信号的功率谱密度一般包括两部分:连续谱和离散线谱。
连续谱取决于单个脉冲波形的频谱;离散线谱取决于单极性基带信号矩形脉冲的占空比。
6.模拟调制信号的带宽从低到高依次排列顺序是()。
A.AM,VSB,DSB,FMB.AM,VSB,SSB,FMC.FM,DSB,VSB,SSBD.SSB,VSB,AM,FM【答案】D查看答案【解析】参见本章复习笔记相关内容。
7.四进制第Ⅳ类部分响应中预编码输出电平数是()个,相关编码输出电平数是()个。
第1章绪论思考题1-1以无线广播和电视为例,说明教材图1-3模型中信源、信宿及信道包含的具体内容是什么?答:(1)在无线电广播中①信源:从声音转换而成的原始电信号。
②信宿:从复原的原始电信号转换成的声音。
③信道:载有声音和影像的无线电波。
(2)在电视系统中①信源:从影像转换而成的电信号。
②信宿:从复原的原始电信号转换成的影像。
③信道: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?答:(1)数字信号是指载荷消息的信号参量仅有有限个取值的信号;模拟信号是指载荷消息的信号参量取值为连续(不可数、无穷多)的信号。
(2)两者的根本区别在于载荷消息信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
时间域上的连续与否不能作为区分模拟信号和数字信号的标准。
1-3何谓数字通信?数字通信有哪些优缺点?答:(1)数字通信是指利用数字信号来传递信息的一种通信系统。
其中主要有信源编码与译码、数字调制与解调、同步以及加密与解密等组成部分。
(2)数字通信的优缺点:①优点:a.抗干扰能力强,且噪声不积累。
数字通信特有的抽样判决再生的接收方式使得其拥有较强的抗干扰能力。
b.传输差错可控。
在数字通信系统中,可通过信道编码技术进行检错与纠错,降低误码率,提高传输质量。
c.易于加密处理,且保密性好。
d.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。
e.易于集成,使通信设备微型化,重量减轻。
f.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。
②缺点:可能需要较大的传输带宽。
1-4数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么?答:数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是:(1)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;(2)信道编码和译码功能是进行差错控制,从而增强数字信号的抗干扰能力;(3)加密与解密的功能是保证传输信息的安全;(4)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;(5)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》樊昌信__课后习题答案第⼀章概论1.3 某个信息源由A 、B 、C 、D 等4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4个符号等概率出现;(2)这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。
解:每秒可传输的⼆进制位为:()20010513=?÷-每个符号需要2位⼆进制,故每秒可传输的符号数为: 1002200=÷ (1) 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为: bit 24log 2=故平均信息速率为:s b R b /2002100=?=(2)每个符号包含的平均信息量为:bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++故平均信息速率为: s b R b /7.197977.1100=?=1.6 设⼀个信号源输出四进制等概率信号,其码元宽度为125s µ。
试求码元速率和信息速率。
解:码元速率为:()baud R B 80001012516=?÷=- 信息速率为:s kb R R B b /16280004log 2=?==第⼆章信号2.2 设⼀个随机过程X (t )可以表⽰成:()()∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2其中θ在(0,2π)之间服从均匀分布,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:它的能量⽆限,功率有界,所以是⼀个功率信号。
`()[]()[]()()()πτθπτθππτπθπθπτπθπππ2cos 4224cos 2cos 22122cos 22cos 22020=+++=+++=?d t d t t由维纳-⾟钦关系有:()()ττωωτd e R P j X -+∞∞-?=()()[]πωδπωδπ222++-=2.3 设有⼀信号可表⽰为:()()??>≥-=000exp 4t t t t x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。