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1．一个二进制数字序列的码元速率为10kbps ，采用MSK 传输，如果载波频率为5MHz ，请给出MSK 系统的参数：(1)传输码元1和0的频率； (2)系统的峰峰值频率偏移； (3)系统传输带宽；(4)给出传输信号表达式。
解：对于MSK 传输，10100.524ss f f f f R h R --==→=（1）传输码元1的频率363110105105002.51044s c R f f Hz ⨯=+=⨯+=⨯传输码元0的频率363010105104997.51044s c R f f Hz ⨯=-=⨯-=⨯（2）系统的峰峰值频率偏移3101010522s R f f kHz ⨯-===（3）MSK 信号的复包络()()()22222216cos 22214c b b g bb A T T f P f F f T T f ππ⎛⎫ ⎪== ⎪⎡⎤ ⎪-⎣⎦⎝⎭，()cos 20221,2214b b bT f T f k k k f T πππ=→=++=为整数谱零点带宽：03344b b R B T ==MSK 信号的谱()()()()22222cos 2414b c c b MSK b c T f f A T P f T f f ππ⎛⎫- ⎪= ⎪⎡⎤ ⎪--⎣⎦⎝⎭ 谱零点带宽：031.52c bbB R T == （4）给出传输信号表达式()cos 2k c k s a s t t t T πωϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，(1)s s kT t k T <≤+14． 如果MSK 系统传输的二进制序列为11001000010 ，请给出：（1）相应的正交支路和同相支路的基带波形； （2）相应的正交支路和同相支路的调制波形和叠加后的MSK 信号波形；（3）相应得相位路径网格图。
解：（1）（2）略（3）相应得相位路径网格图15． 试根据MSK 信号的功率谱密度公式(8.1.37)式证明，MSK 传输信号的第一过零点带宽为输入基带信号速率的1.5倍。
李晓峰__通信原理复习1.两个⼆元消息符号X X求它们的熵。
解：利⽤式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈?-?-= 2.习题⼆解：（1）最⼤输出信噪⽐的时刻为：T（2）（3）最⼤输出信噪⽐值:习题三1.2. ⼀个AM 信号具有如下形式：()[]202cos300010cos6000cos2c s t t t f t πππ=++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 ()[]202cos300010cos 6000cos 220cos 2cos 2(1500)cos 2(1500)5cos2(3000)5cos 2(3000)c c c cc c s t t t f tf t f t f t f t f t ππππππππ=++=+++-+++-()s t 的5个频率分量及其功率为：20cos 2c f t π：功率为200w ；cos 2(1500)c f t π+：功率为0.5w ；cos 2(1500)c f t π-：功率为0.5w ；5cos 2(3000)c f t π+:功率为12.5w ；5cos 2(3000)c f t π-:功率为12.5w 。
（2）确定调制指数()[][]202cos300010cos 6000cos 22010.1cos30000.5cos 6000cos 2c c s t t t f tt t f tππππππ=++=++因此()0.1cos30000.5cos6000m t t t ππ=+，()max 0.6AM m t β==。
习题四1. 给定二进制比特序列{1101001}，试给出相应的单极性NRZ 信号、双极性RZ 信号与传号差分码信号的波形。
解：2. 某数字基带系统速率为2400Baud 。
解：四进制：bps M R R s b 48004log 2400log 22=⨯== 八进制：bpsM R R s b72008log 2400log22=⨯==双极性NRZ 矩形脉冲时，绝对带宽无限，第一零点带宽： Hz R B s T 2400== 只与信号的波特率有关。
3. 某数字基带系统速率为9600bps 。
解：四进制：BaudM R R b s 48004log /9600log /22=== 十六进制：BaudM R R b s 240016log /9600log/22===单极性RZ 考虑50%的脉冲占空比，四进制：HzR B s T 9600480022=⨯== 十六进制：HzR B s T4800240022=⨯==4. 某二元数字基带信号用脉冲的有、无表示。
解：仿单极性NRZ 信号，但脉冲形状为三角形：单极性NRZ双极性RZ传号差分码 （假设参考 码元为0）也可以是双极性+V +V-V +V()⎪⎭⎫ ⎝⎛=222s sfT Sa AT f G π 又由等概特性，[]21021121=⨯+⨯==n a a E m[][]4121021121222222=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯+⨯=-=n na a E aE σ由教材P134公式（4.2.2），该数字基带信号的功率谱为：()()()∑∑∑∑∞±±±=∞-∞=∞-∞=∞-∞=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=.......5,3,144224242424222422222221621621621624412441k s s s k s s s k s s sss sss k s T sa T s as T k f k Af AfT Sa T A T k f k Sa A fT Sa T A T k f fT Sa T A T fT Sa T A T T k f T k G T m f G T f P δπδπδππδππδσ5. 1和0概率为p 和1-p ，用()t g 和()t g -表示。
通信原理李晓峰版习题解答篇一：通信原理李晓峰课后习题答案习题一1（略）2两个二元消息符号与2的取值及概率分别为：求它们的熵。
解：利用式()???2?1易见，(1)??03203?072207?08812()()(2)??2?0303?2?0202?19713（略）4假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0099，按压“*”或“#”的概率各为0005，拨号速率为2次。
试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式()???2?1，??10?009920199?2?000520005?3356连续按键产生的熵率??335605?6712（2）拨号产生的二进制数率,4?2?85（略）6假定容量为47的盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为?47?2?8133?603030?50599注意，1=2?1073741824?10，有时也可用109。
7（略）8（略）9（略）10假定电传打字机的信道带宽为300，信噪比为30（即，?1000），试求该信道的容量。
)解：利用式?2(1?有?103010?300?2(1?1000)?299()2511假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400，信噪比为25（即，），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、288或96的调制解调器中哪个较合适？解：带宽=3400-300=3100，利用式?2(1??10)，有?3100?2(1?31623)?2573()故应采用288的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。
习题三1（略）2一个信号具有如下形式：????20?23000??106000??2?其中?10；5（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。
习题一1. （略）2. 两个二元消息符号X 与X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=3. （略）4. 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。
试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？ 解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制数率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=5. （略）6. 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？ 解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。
7. （略） 8. （略） 9. （略）10. 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。
解：利用式bps NSB C )1(log 2+=有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11. 假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB （即，2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。
习题1. 已知某2ASK 系统的码元速率为1000波特，所用载波信号为()6cos 410A t π⨯。
（1） 假定比特序列为{0110010}，试画出相应的2ASK 信号波形示意图； （2） 求2ASK 信号第一零点带宽。
解：由1000b sR R bps ==，6210c f Hz =⨯， 621020001000b c c b T f T R ⨯=== （1）一个码元周期内有2000个正弦周期：111{}n a ()2A SK s t 0（2）2ASK 信号第一零点带宽为：020200b B H R z ==2. 某2ASK 系统的速率为2b R =Mbps ，接收机输入信号的振幅40μV A =，AWGN 信道的单边功率谱密度为180510N -=⨯W/Hz ，试求传输信号的带宽与系统的接收误码率。
解：传输信号的带宽24T b B R MHz ==，平均码元能量：()()221012220cos 21cos 4,2224b bT T bb c c b b b bb A T A E A f t dt f t d E E E t T E A ππ+====+==⎰⎰系统的接收误码率：（1）若是非相干解调，()2622618000401040444210510b b b E A T A N N R N --⨯====⨯⨯⨯⨯ 由非相干解调误码率公式，/240921 1.030612201b E N e e P e ---==⨯≈（2） 若是相干解调：由相干解调误码率公式得，a:基带系统采用MF ，101.269810b P QQ -=⨯⎛= ⎝=b:基带系统采用LPF ，b Q Q P ⎛= ⎝=3. 某2FSK 发送“1”码时，信号为()()111sin s t A t ωθ=+，0s t T ≤≤；发送“0”码时，信号为()()000sin s t A t ωθ=+，0s t T ≤≤。
1.两个二元消息符号X X解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=2.习题二解：（1）最大输出信噪比的时刻为：T（2）（3）最大输出信噪比值:习题三1.2. 一个AM 信号具有如下形式：()[]202cos300010cos6000cos2c s t t t f t πππ=++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 ()[]202cos300010cos 6000cos 220cos 2cos 2(1500)cos 2(1500)5cos 2(3000)5cos 2(3000)c c c cc c s t t t f tf t f t f t f t f t ππππππππ=++=+++-+++-()s t 的5个频率分量及其功率为：20cos 2c f t π：功率为200w ；cos 2(1500)c f t π+：功率为0.5w ；cos 2(1500)c f t π-：功率为0.5w ；5cos 2(3000)c f t π+:功率为12.5w ；5cos 2(3000)c f t π-:功率为12.5w 。
（2）确定调制指数()[][]202cos300010cos 6000cos 22010.1cos30000.5cos 6000cos 2c c s t t t f tt t f tππππππ=++=++因此()0.1cos30000.5cos6000m t t t ππ=+，()max 0.6AM m 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：20020.5212.5226total P w w w w =+⨯+⨯= 边带功率为：20.5212.526sidePw w w =⨯+⨯=边带功率与全部功率之比：260.115226AMη== 3. 用调制信号()cos2m m m t A f t π=对载波cos 2c c A f t π进行调制后得到的已调信号为()()1cos 2c c s t A m t f t π=+⎡⎤⎣⎦。
习题61. 对模拟信号()sin(200)/200m t t t π=进行抽样。
试问：（1）无失真恢复所要求的最小抽样频率为多少？（2）在用最小抽样频率抽样时，1分钟有多少抽样值。
解：(1) 由表2.1.2，有()(),0Ff BSa Bt rect B Bπ←−→>()sin(200)sin(200)200200200t t m t B ttππππ===，()200200f f Mf rect rect B B ππ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴100H f H z=∴无失真最小抽样频率2200S H f f H z==(2) 一分钟抽样值的数目为60200*6012000S f ⨯==个2. 已知信号()mt 的频谱为：()1,100010000,ff H z Mf⎧-<⎪=⎨⎪⎩其他(1) 假设以1500H z 的速率对它进行抽样，试画出已抽样信号()S m t 频谱图。
(2) 若用3000S f H z =的速率抽样，重做(1)小题 解：(1)()()()n S Sn m t m t t T δ∞=-∞=-∑()()()()11SS Sk kSSM f Mf fkf M fkf T T δ∞=-∞=⨯-=-∑∑（2）)Hz3. 4. 5.6. 求下面中频信号最小抽样频率 (1)中心频率为60MHz ，带宽为5MHz (2)中心频率为30MHz ，带宽为6.5MHz (3)中心频率为70MHz ，带宽为2MHz解：带通抽样定理：H f 是B 的整数倍时，取2S f B =无混叠。
H f 不是B 的整数倍时，设带通信号的上截止频率为H f ，下截止频率为L f ，则其带宽H L B f f =-，此时无混叠的采样所需要的最低频率S f 应满足：()2121S HL k k f f f B n n ⎛⎫⎛⎫=-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()HH H H L H Lf f f n k n f f B f f ⎢⎥⎢⎥===-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦n 是H f B 是整数部分，k是Hf B 的小数部分。
习题第一章 2 4 6 10 11；2 两个二元消息符号1X 与2X 的取值及概率分别为：解：利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑易见，)(881.07.0log 7.03.0log 3.0)(221bit X H ≈--=)(971.12.0log 2.023.0log 3.02)(222bit X H ≈⨯-⨯-=4 假定电话按键由10个数字、“*”与“#”组成，按压每个数字键的概率均为0.099，按压“*”或“#”的概率各为0.005，拨号速率为2次/s 。
试求（1）每次按键产生的熵与连续拨号的熵率？（2）如果每次按键采用4位二进制表示，拨号产生的二进制数据率（二元符号率）？解：（1）利用式21()log Mi i i H X P P ==-∑，22100.099log 0.09920.005log 0.0053.356bits/keyH =-⨯-⨯≈连续按键产生的熵率（信息速率）3.356/ 6.7120.5/H bits key R T s key===/bits s（2）拨号产生的二进制速率,4/2/8/bit key key s bits s ⨯=6 假定容量为4.7GB 的DVD 盘可存储133分钟的数字音视频资料，试计算该数字音视频信号的数据率（二元符号率）是多少？解：数据率为304.728/ 5.059Mbps 13360Bytes bits Byte R s⨯⨯==⨯注意，1GB=3092107374182410Bytes Bytes =≈，有时也可用910。
10 假定电传打字机的信道带宽为300Hz ，信噪比为30dB （即，30/10/101000S N ==），试求该信道的容量。
解：利用式bps NSB C )1(log 2+= 有2C 300log (11000) 2.99()kbps =⨯+=11假定某用户采用拨号上网，已测得电话线可用频带300-3400Hz ，信噪比为25dB（即， 2.5/10S N =），试计算该信道的容量；在选用调制解调器时，可选速率为56、28.8或9.6kbps 的调制解调器中哪个较合适？解：带宽B=3400Hz-300Hz=3100Hz ，利用式bps NSB C )1(log 2+=，有 2C 3100log (1316.23)25.73()kbps =⨯+=故应采用28.8kbps 的调制解调器较合适（实际调制解调器会结合实际线路情况，自动降低速率，以充分利用信道资源）。
习题三 1.2. 一个AM 信号具有如下形式：()[]202cos300010cos6000cos2c s t t t f t πππ=++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 ()[]202cos300010cos 6000cos 220cos 2cos 2(1500)cos 2(1500)5cos 2(3000)5cos 2(3000)c c c cc c s t t t f tf t f t f t f t f t ππππππππ=++=+++-+++-()s t 的5个频率分量及其功率：因为：所以，20cos 2c f t π：功率为200w ；cos2(1500)c f t π+：功率为0.5w ；cos2(1500)c f t π-：功率为0.5w ；5cos2(3000)c f t π+:功率为12.5w ；5cos2(3000)c f t π-:功率为12.5w 。
（2）确定调制指数()[][]202cos300010cos 6000cos 22010.1cos30000.5cos 6000cos 2c c s t t t f tt t f tππππππ=++=++对比:因此 ()0.1c o s 30000.5c o s 6000m tt tππ=+ 利用式：有： ()max0.6AM m t β==⎡⎤⎣⎦ （3）确定边带功率、全部功率，以及边带功率与全部功()()2cos cos cos cos αβαβαβ⋅=++-[]()1()cos2AM c c s t A m t f tπ=+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：[]2()cos 220.5212.526c c side P t w wA t w m f π==⨯+⨯=边带功率与全部功率之比：260.115226AMη==3. 用调制信号()cos2m m m t A f t π=对载波cos 2c c A f t π进行调制后得到的已调信号为()()1cos 2c c s t A m t f t π=+⎡⎤⎣⎦。
