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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。
第三章习题解3-3 设某恒参信道可用右图所示的线性二端网络来等效。
试求它的传输函数()H f ，并说明信号通过该信道时会产生哪些失真？[解] 1()11122RH f R j j fCfRC ππ==+−()H f = 随频率变化而变化，因此会产生幅频畸变（频率失真）0,()0;,()1f H f f H f →→→∞→，这是一个高通滤波器。
1arg ()arctan 2H f fRCπ= 为非线性关系，因此会产生相频畸变（群延迟畸变），事实上这也是一个导前移相网络。
3-10 设某随参信道的最大多径时延差等于3ms ，为了避免发生频率选择性衰落，试估算在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。
[解] 在多径衰落信道上，一般认为当相干带宽是信号带宽的3-5倍时，可以避免发生频率选择性衰落，即 B f m)53(1−==Δτ 一般认为信号带宽等于码元符号宽度的倒数，即sT B 1=，其中T s 是码元符号宽度。
所以 (35)9~15s m T τ≈−⋅= ms3-13 具有6.5MHz 带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz ，试求其信道容量。
[解] 22045.5log 1 6.5log 119.56.5S C B n B ⎛⎞⎛⎞=+=×+=⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠Mbit/s3-15 某一待传输的图片约含2.25×106个象元。
为了很好地重现图片需要12个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概率出现，试计算用3分钟传送一张图片所需的信道带宽（设信道中信噪功率比为30dB ）。
[解] 每一象元所含信息量：2log 12 3.585=bit每秒内传送的信息量：662.2510 3.585/3600.044810×××=×bit/s所以信道容量C 至少为60.044810bit/s ×，而已知信噪比为/30dB 1000S N ==所以所需的信道带宽为4322 4.4810 4.4810log 1000log 1C B P N ×=≈≈×⎛⎞+⎜⎟⎝⎠ Hz。
《通信原理》习题参考答案第三章3—1。
设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为 ()()⎩⎨⎧-==d t K H ωωϕω0其中，K 0和t d 都是常数。
试确定信号s(t ）通过该信道后的输出信号的时域表达式，并讨论之。
解：由信道的幅频特性和相频特性可以得出信道的传输函数为：()dt j e K H ωω-=0∴ ()()ωωπωd e H t H tj ⋅=⎰∞+∞-21 ωπωωd e e K t j t j d ⋅=⎰∞+∞--021 ()ωπωd e K d t t j -∞+∞-⎰=021 ()d t t K -=δ0∴信号s(t ）通过该信道后的输出信号s o (t ）的时域表达式为： ()()()t H t s t s o *= ()()d t t K t s -*=δ0()d t t s K -=0可见，信号s(t ）通过该信道后信号幅度变为K 0，时间上延迟了t d 。
3—2。
设某恒参信道的幅频特性为()[]dt j e T H ωωω-+=0cos 1其中,t d 为常数。
试确定信号通过该信道后的输出信号表达式，并讨论之.解： ()()ωωπωd e H t H tj ⋅=⎰∞+∞-21 []ωωπωωd e e T tj t j d ⋅⋅+=-∞+∞-⎰0cos 121 ()()⎥⎦⎤⋅+⎢⎣⎡=⎰⎰∞+∞--∞+∞--ωωωπωωd e T d e d d t t j t t j 0cos 21 ()()()d d d t T t t T t t t --+-++-=002121δδδ∴信号s （t ）通过该信道后的输出信号s 0（t ）的表达式为：()()()t H t s t s o *=()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-++-*=d d d t T t t T t t t t s 002121δδδ ()()()d d d t T t s t T t s t t s --+-++-=002121可见，信号s(t)通过该信道后会产生延时.3-3。
第二章习题解答1.试确定能够完全重构信号x(/)=sin(6280“/(6280r)所需的最低采样速率。
解：sin(62800/(6280r)=sin(Wr/2)/(Wr/2)W/2=2沪6280弧度jMOOOHz治=1000Hzys=2/n=2000 样本/s2.某载波电话通信系统的频率范围为60〜108kHz。
若对它采用低通抽样，最低抽样频率是多少？若对它采用带通抽样，最低抽样频率又是多少？解：由题/L=60kHz, f H= 108kHz, B=f H -^=48kHz低通抽样根据抽样定理/；=2/H=216kHz带通抽样/H ="B+kB=2x48+0.25x48= 108kHz因此n=2, "0.25,根据带通抽样定理=2B( 1 +k/n)=2 x48x( 1 +0.25/2)=108kHz3.使用256个电平的均匀PCM,当信号均匀分布于［-2,2］区间时，得到的SQNR为？习题7.14使用256个电平的均匀PCM,当信号均匀分布于［-2,2］区间时，得到的SQNR为？解：2SNR = * = M? =2" =65536=4&16dB4.设模拟信号s⑴的幅值卜2, 2］内均匀分布，最高频率为4kHz。
现对它进行奈奎斯特抽样，并经过均匀量化后编为二进制码。
设量化间隔为1/64。
试求该PCM系统的信息速率和输出的量化信噪比。
解：由题意a=-2 b=2 △V=1/64J H =4kHz量化电平M=(b-a)/△v=4x64=256因此编码位数N=log2M=8对信号进行Nyquist 抽样f s=2/H =2x4=8kHz, R»=N=8x8=64kb/s 信号幅度值均匀分布，SW q=A/2=256x256=65536»48.16dB5.在CD播放机中，抽样率为44.1kHz,对抽样值采用16比特/样本的量化器进行量化。
求出持续时间为5分钟(约一首歌)的立体声音乐所需要的容量。
【 例3 一1 】某通信系统发送部分框图如图3 一9 ( a )所示，其中载频
3c ω>>Ω,()1m t 和()2m t 是要传送的两个基带调制信号，它们的频谱如图3 一9
( b )所示。
( 1 )写出合成信号m ( t )的频谱表达式，并画出其频谱图。
( 2 )写出已调波s( t )的频域表达式，并画出其频谱图。
( 3 )画出从s( t )得到()1m t 和()2m t 的解调框图。
解：( 1 )由图3 一9 ( a )知：()()()12cos2m t m t m t t =+Ω
其对应的频谱表达式为()()()()1221
222M M M M ω=ω+ω+Ω+ω-Ω⎡⎤⎣⎦ 频谱图如图3-10（a ）所示。
( 2 )由图3 一9 ( a )知 ()()()()()()()()()1212122cos cos 2cos cos cos 2cos 11
cos cos(2)cos(2)22
c c c c c c c s t m t t
m t m t t t m t t m t t t
m t t m t t m t t
=ω=+Ωω⎡⎤⎣⎦=ω+Ωω=ω+ω+Ω+ω-Ω
s( t )频谱表达式为
()()()()()()()1122221
21
22224c c c c c c S M M M M M M ω=
ω+ω+ω-ω⎡⎤⎣
⎦+ω+ω+Ω+ω-ω-Ω+ω+ω-Ω+ω-ω+Ω⎡⎤⎣
⎦
其频谱图如图3-10 ( b )所示。
( 3 )解调框图如图3-11 所示。
【 例3 一2 】图3 一12 是对DSB 信号进行相干解调的框图。
图中n ( t )是均值为O 、双边功率谱密度为n 0／2 的加性高斯白噪声，本地恢复的载波和发送载波有固定的相位差θ。
求该系统的输出信噪比。
解：( 1 )求输出信号的功率0S 经乘法器输出的信号分量为
()()cos 2cos()[cos(2)cos ]
c c c m t t t m t t ω⨯ω+θ=ω+θ+θ
上式经过LPF 后的输出信号为
()()0cos m t m t =θ
所以，输出信号的功率为()220cos S m t =θ ( 2 )求输出噪声的功率0N
n （t ）经过BPF 后变成高斯窄带噪声n i （t)
()()()cos sin i c c s c n t n t t n t t =ω-ω 经乘法器输出的噪声分量为
()()()[cos sin ]2cos c c s c c n t t n t t t ω-ωω+θ 上式经LPF 后的输出噪声分量为
()()()0cos sin c s n t n t n t =θ-θ
则输出噪声功率为
()()()()()()200222220[]
[cos sin sin 2][]2c s c s c i m N E n t E n t n t n t n t E n t N n f ==θ+θ+θ=== 所以输出端的信噪比为
()22
000cos 2m
m t S N n f θ
=
【 例3 一6 】 某单音调制信号的频率为15kHz ，首先进行单边带SSB 调制，SSB 调制所用载波的频率为38kHz ，然后取下边带信号作为FM 调制器的调制信号，形成SSB / FM 发送信号。
设调频所用载波的频率为0f ，调频后发送信号的幅度为200V ，调频指数3f m =, 若接收机的输人信号在加至解调器（鉴频器）之前，先经过一理想带通滤波器，该理想带通滤波器的带宽为200kHz ，信道衰减为6OdB , 90410/n W Hz -=⨯。
( 1 )写出FM 已调波信号的表达式； ( 2 )求FM 已调波信号的带宽B
FM ;
( 3 )求鉴频器输出信噪比为多少？
解：( 1 )因为m f ＝15kHz ，单音调制信号()3cos cos21510m m m m t A t A t =ω=π⨯⨯，首先进行SSB 调制，取下边带，则得
()33cos cos sin sin 22cos()cos 2(3815)1022cos 223102
m m LSB c m c m m m c m m A A
S t t t t t A A
t t A
t =
ωω+ωω=ω-ω=π-⨯=π⨯⨯ 将此信号作为第二次FM 调制器的调制信号，即
()3'cos 22310'cos '2
m
m m A m t t A t =
π⨯⨯=ω 此时FM 已调波的表达式为 ()03
0cos sin '200cos 3sin 22310FM f m S t A t m t t t ⎡⎤=ω+ω⎣⎦
=ω+π⨯⨯⎡⎤⎣⎦
( 2 )由33,'2310f m m f Hz ==⨯，则
()()321'2312310184FM f m B m f Hz Hz =+=+⨯⨯=
( 3 )先求鉴频器输人信噪比，信号在发送端输出功率为20000S W =2
发200＝2
，经过信道衰减60dB ，设鉴频器输人端功率为S i ，即
10
10log 60i
S S 发
＝，求得620000100.02i S W W -=⨯= 噪声功率930410200100.8i N n B mW -==⨯⨯⨯=带通滤波器
则
30.022513.90.810i i i i
S S dB N N -===⨯或
由于调制信号为单音信号，有
()231108
FM f f G m m =+=则
001000
108252700,10log 270034.3i FM i S S S
G dB N N N ==⨯===或
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。
