通信课本习题与答案
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一、已知:题一图其中:是均值为零的白高斯噪声,其双边功率谱密度为瓦Hz,求和相互统计独立的条件,即和应具有何种关系?请加以证明。
(12分)二、一Weaver单边带调制器示于图中,其中基带信号,,请选择适当的W,,值,使输出信号的载频为1M ,调制信号的频率为1K 。
请写出具体的推导步骤。
(12分)题二图三、如图所示的Armstrong型调频器是由窄带调频器经倍频后得到宽带调频信号,此窄带调频信号的最大相位偏移为0.1弧度,调频器输出的调频信号载频为104M ,最大频偏为75K 。
a. 若基带信号带宽为15K ,振荡器的输出频率为100K ,请求出倍频器1的倍频值。
b. 由于100K 振荡器频率稳定度引起104M 载频的频率漂移2Hz,请问100KHz振荡器的频率漂移值为多少?题三图四、有12路音频信号,其中每路信号的频率范围为20Hz--20KHz,分别通过截止频率为7KHz 的低通滤波器,将此12路信号时分复用为二进制码流,如图所示:a. 最小抽样速率为多少?b. 若抽样速率为每秒16000个抽样,每抽样的量化电平数为256,忽略帧同步比特,请求出输出的二进制信号比特速率值。
c. 若升余弦滚降系数=0.5,为了实现无码间干扰基带传输,请求出此基带成形滤波器的截止频率值。
(12分)五、一振幅键控(00K)通信的接收系统如图示,在每码元期间,振幅键控信号或为,或为0(等概率出现)。
二进制码元宽度为T(T=1ms),载频=1M ,是三角波,加性宽带白高斯噪声的双边功率谱密度为瓦/Hz。
a. 如何设计,使得在①处抽样时刻的信噪比最大,请写出滤波器传递函数表示式(或画出、写出冲激响应的表示式)。
b. 请写出在①处时刻的瞬时信号功率值及信噪比。
c. 若在时刻的抽样值为,请写出在振幅键控两信号等概出现条件下的最佳判决门限及判决公式。
d. 请详细推导出上述解调器的误码率公式。
题五图六、对于一QPSK调制器,载频为2GHz,其输入数据为二进制不归零数据序列{},=1,+1及-1等概出现,且认为它们的出现是相互统计独立。
北邮现代通信技术课后习题答案现代通信技术课后习题答案第⼀章1.简述通信系统模型中各个组成成分的含义,并举例说明。
答:课本P4-52.如何理解现代通信⽹络的分层结构及各层的作⽤?学术界⼀开始设定的七层的OSI模型(物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层),但后来在实际发展中TCP/IP作为五层协议模型(物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、应⽤层)发展了起来。
其中:物理层和链路层:解决相邻节点的单跳接⼊问题,就是保证相连(有线⽹络)或者相邻(⽆线⽹络)的节点可以相互发送数据⽐特;⽹络层:负责多跳的路由选择问题(也就是收到⼀个数据包后判断是否是⾃⼰的,如果不是应该发往相连的哪个节点);传输层:只在⽬的和源两个节点起作⽤,⽤于保证传输质量、流量控制、跟上层应⽤交互等;引⽤层:主要是各种应⽤程序(或者说操作系统中进⾏通信的进程),⽐如浏览器浏览⽹页、qq通信、电⼦邮件等。
3.分析通信⽹络中各种拓扑结构的特点4.举例说明⽇常⽣活中遇到的通信业务以及对应的通信终端。
(⾃⼰编)5.如何理解通信⽹络与通信技术之间的关系?答:通信技术侧重通信接⼊技术,主要是物理层和数据链路层,⽐如OFDM、CDMA等技术;通信⽹侧重通信⽹络管理和控制,主要⽹络层、传输层,⽐如TCP/IP、ATM等。
6.就未来通信发展趋势谈谈想法。
(⾃⼰编)7.什么是三⽹融合?你认为实现的技术基础是什么?答:(1)三⽹融合是指电信⽹、⼴播电视⽹、互联⽹在向宽带通信⽹、数字电视⽹、下⼀代互联⽹演进过程中,三⼤⽹络通过技术改造,其技术功能趋于⼀致,业务范围趋于相同,⽹络互联互通、资源共享,能为⽤户提供语⾳、数据和⼴播电视等多种服务。
三合并不意味着三⼤⽹络的物理合⼀,⽽主要是指⾼层业务应⽤的融合。
三⽹融合应⽤⼴泛,遍及智能交通、环境保护、政府⼯作、公共安全、平安家居等多个领域。
以后的⼿机可以看电视、上⽹,电视可以打电话、上⽹,电脑也可以打电话、看电视。
现代通信原理课后习题答案第⼆章2.40 ⼆进制对称信道中的误⽐特率P e为0.2,若输⼊信道的符号速率为2000符号/s,求该信道的信道容量。
解:2000×(1-0.2)=1600 (b/s)2.41 已知某语⾳信道带宽为4kHz,若接收端的信噪⽐S/N =60dB,求信道容量。
若要求该信道传输56000b/s的数据,则接收端的信噪⽐最⼩应为多少?解:dB=10 lgN 60 = 10 lg S/N →S/N = 106C = wlog2 (1+S/N)=4×103log2(1+106) = 8 × 104 (bps)5.6 × 104 = 4 × 103log2(1+S/N)log2(1+S/N) = 14 → 1+S/N = 214→S/N = 214-12.42 若⿊⽩电视机的每幅图像含有3×105个像素,每个像素都有16个等概率出现的亮度等级,如果信道的输出信噪⽐为S/N = 40dB、信道带宽为1.4MHz,则该信道每秒可传送多少幅图像?解:每幅图的信息量:3×105×log216 = 1.2×106(b)40dB = 10log2 S/N →S/N = 104C = wlog2(1 + S/N)= 1.4×106log2(1+104)≈1.862×107(bps)1.862×107/1.2×106 = 15.5 (幅/s)第三章3.50 ⽤10KHz的单频正弦信号对1MHz的载波进⾏调制,峰值频偏为2KHz。
试求:(1)该调频信号的带宽。
(2)若调制信号的幅度加倍,再求该调频信号的带宽。
解:(1)B FM = 2 × ( 2+10 ) = 24 ( KHz)(2)B FM = 2 ×(2 + 2×10)= 44 (KHz)3.51 幅度1V的10MHz载波受到幅度1V、频率为100Hz的正弦信号调制,最⼤频偏为500Hz。
《通信原理》习题参考答案第一章1-1. 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: )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解:这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注:1、a 的取值:a =2时,信息量的单位为bita =e 时,信息量的单位为nita =10时,信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下,信息量都用bit 为单位,所以a =21-2. 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。
试求该信息源符号的平均信息量。
解:方法一:直接代入信源熵公式:)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号)/(227.2bit =方法二:先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为:I/5=12.093/5=2.419 bit/符号题解:1、方法一中直接采用信源熵的形式求出,这种方法属于数理统计的方法求得平均值,得出结果的精度比较高,建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量,在取平均值的方法求得,属于算术平均法求平均值,得出结果比较粗糙,精度不高,所以尽量不采取这种方法计算注:做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位:平均信息量单位是bit/符号,表示平均每个符号所含的信息量,而信息量的单位是bit ,表示整个信息所含的信息量。
《数字通信原理(第三版)》教材课后习题答案《数字通信原理》习题解答第1章概述1-1 模拟信号和数字信号的特点分别是什么?答:模拟信号的特点是幅度连续;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和信源解码的作⽤是什么?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 ,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N11106 Bd码元时间10 6信息传输速率为R N log2 M 106 log 2 4 2 106 bit / s2Mbit / s1-6 接上例,若传输过程中 2 秒误 1 个⽐特,求误码率。
答:P e 发⽣误码个数 (n)12.5 107传输总码元 ( N ) 2 21061-7 假设数字通信系统的频带宽度为1024 kHz ,可传输 2048kbit / s 的⽐特率,试问其频带利⽤率为多少 bit / s / Hz ?答:频带利⽤率为信息传输速率204810 3( bit / s / Hz)10242bit / s/ Hz频带宽度10 31-8 数字通信技术的发展趋势是什么?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,⽤户数字化和⾼速⼤容量等。
第一章绪论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。
其中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;信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力;加密与解密的功能是保证传输信息的安全;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;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。
第1章习题答案1.1试述信息、信号、信源、信道的概念。
答:信息:消息中的有效内容,消息内容的含量用信息量衡量。
信号:在通信系统中为传送消息而对其变换后传输的某种物理量,如电信号、声信号、光信号等。
信号是消息的载体。
信源:消息的来源,是消息的产生者或接收者,提供消息的可以是人或机器。
信道:通信系统中的信道是物理信道,是指信号发送设备与信号接收设备之间传送信号的通道。
1.2简述点对点通信系统模型中的各组成部分及其功能。
答:要实现信息从一端向另一端的传递,必须包括5个部分:信息源、发送设备、信道、接收设备、受信者,参见通信系统的基本模型图。
图1-1 通信系统的基本模型信息源:即信息的来源,它的作用是将原始信息转换为相应的电信号,即基带信号。
发送设备:对基带信号进行各种变换和处理,比如放大,调制等,使其适合于在信道中传输。
信道:发送设备和接收设备之间用于传输信号的媒介。
接收设备:对接收信号进行必要的处理和变换,以便恢复出相应的基带信号。
其功能与发送设备相对应。
受信者:信息的接收者,与信源相对应,其作用是将恢复出来的基带信号转换成相应的原始信号。
噪声源:噪声源是指系统内各种干扰影响的等效结果。
1.3简述现代通信系统模型功能中的各组成部分及其功能。
答:从通信网络的系统组成角度,可将其分为4个功能模块。
(1)接入功能模块接入(access)功能模块(有线接入或无线接入)将消息数字化并变换为适于网络传输的信号,即进行信源编码;其发信者和接收者可为人或机器,所接入的消息形式可为语音、图像或数据。
(2)传输功能模块传输(transmission)功能模块(有线传输或无线传输)将接入的信号进行信道编码和调制,变为适于传输的信号形式,并满足信号传输要求的可靠性指标。
(3)控制功能模块控制(control)功能模块由信令网、交换设备和路由器等组成,完成用户的鉴权、计费与保密,并满足用户对通信的质量指标要求。
(4)应用功能模块应用(application)功能模块为网络运营商提供业务经营,包括智能网业务、话音、音视频的各种服务以及娱乐、游戏、短信、移动计算、定位信息和资源共享等。
各章习题及解答第1章 绪论1—1 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:英文字母E 的信息量为105.01log 2=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为 002.01log 2=x I =8.97bit 1—2 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、l/8、l/8/、3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解:平均信息量,即信息源的熵为 ∑=-=n i i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165log 1652- =2.23bit/符号1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送,每一消息的出现是相互独立的,试计算其平均信息量。
解:平均信息量∑=-=n i i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212- =1.75bit/符号1—4 一个由字母A 、B 、C 、D 组成的字。
对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A ,01代替B ,10代替C ,11代替D ,每个脉冲宽度为5ms 。
(1)不同的字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率。
(2)若每个字母出现的可能性分别为P A =l/5,P B =1/4,P C =1/4,P D =3/10试计算传输的平均信息速率。
解:(1)不同的字母是等可能出现,即出现概率均为1/4。
每个字母的平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 4142⨯-=2 bit/符号 因为每个脉冲宽度为5ms ,所以每个字母所占用的时间为2×5×10-3=10-2s每秒传送符号数为100符号/秒(2)平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103log 1032-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒1—5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母,划用持续3单位的电流脉冲表示,点用持续1个单位的电流脉冲表示;且划出现的概率是点出现概率的l/3;(1)计算点和划的信息量;(2)计算点和划的平均信息量。
通信原理习题库+参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.模拟信号数字化的三个步骤:抽样、()和编码A、抽样B、量化C、采样D、编码正确答案:B2.数字调制是指基带信号是( )、载波为正弦波的调制。
A、数字信号B、脉冲串C、正弦波D、模拟信号正确答案:A3.( )是一种可以自动调节量阶Δ的增量调制方式。
方法是在检测到斜率过载时开始增大量阶Δ;斜率降低时减小量阶Δ。
A、增多调制B、自适应增量调制C、总和调制D、增量调制正确答案:B4.单极性归零码的占空比通常为()A、70%B、50%C、100%D、0正确答案:B5.调制的分类根据调制器频谱搬移特性的不同分线性调制和( )A、非线性调制B、调频FMC、调幅AMD、调相PM正确答案:A6.以基带信号的原来形式传输,把这种传输方式称为()A、基带传输B、有线传输C、无线传输D、频带传输正确答案:A7.衡量数字通信系统传输质量的指标是()A、噪声功率B、误码率C、信噪比D、话音清晰度正确答案:B8.模拟通信系统由信源、调制器、信道、解调器、信宿和( )组成A、接收设备B、噪声C、信道译码D、发送设备正确答案:B9.模拟调制的基带信号形式为()A、数字信号B、模拟信号C、正弦波D、脉冲串正确答案:B10.( )主要是针对简单增量调制易出现过载失真而采取的改进措施。
改进的办法是对输入模拟信号 m(t) 先积分,然后进行简单增量调制。
A、多调制B、增量总和调制C、自适应D、增调制正确答案:B11.调制的分类根据调制器功能的不同分幅度调制、频率调制和( )A、幅度调制B、数字调制C、相位调制D、模拟调制正确答案:C12.把二进制数字信号还原为模拟语音信号的过程叫做()A、还原B、解码C、编码正确答案:B13.( )也称为取样,是指在指定的时间里,提取该时间上模拟信号的瞬时值。
A、编码B、抽样C、采样D、量化正确答案:B14.( )按照频率来分割信号,各信号在频域上是分开的,而在时域上是混叠在一起的A、时分多路复用原理B、频分多路复用C、数字复接技术D、模拟电路多分复用技术正确答案:B15.在信道上传输的是()的通信系统称为模拟通信系统A、数字信号B、模拟信号C、任何信号D、以上均不对正确答案:B16.信号没有经过调制而直接送到信道中传输的通信方式,我们称之为()A、基带传输B、模拟通信C、数字通信D、频带传输正确答案:A17.数字复接帧结构分为同步复接帧结构和( )A、数字复用帧结构B、异步复接帧结构C、数字复接帧结构D、数字调制帧结构正确答案:B18.()是指在接收端的基带信号中提取码元定时信息的过程A、载波同步B、群同步D、帧同步正确答案:C19.( )通信是通过微波通信、卫星通信、光纤通信、移动通信A、近代B、现代C、未来D、原始正确答案:B20.以下那个英文代表的是局域网()A、LANB、MANC、WAND、JAN正确答案:A21.按参与复接的各支路信号每次交织插入的码字结构情况,数字复接可分为按位复接、按自复接和( )A、按帧复接B、数字C、异步D、同步正确答案:A22.通信系统的性能指标分为有效性、可靠性、适应性、经济性、保密性、标准性和( )A、间断性B、维护便利性C、永久性D、持续性正确答案:B23.频率调制又分为调频FM、脉冲载频调制PFM和( )A、ASKB、PSKC、频率键控FSKD、PAM正确答案:C24.( )是能在接口端口间提供可控的VC(虚容器)的透明连接和再连接的设备,其端口速率既可以是SDH速率,也可以是PDH速率。
习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105,X出现的概率为=0.002,试求E和X的信息量各为多少?1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成,设每个符号独立出现,其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4,试求该信息源输出符号的平均信息量。
1-3 设一数字传输系统传送二进制信号,码元速率RB2=2400B,试求该系统的信息速率Rb2=?若该系统改为传送16进制信号,码元速率不变,则此时的系统信息速率为多少?1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号,信息速率为3600b/s,试问码元速率应为多少?1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s,试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少(码元速率不变)?1-6 已知某系统的码元速率为3600kB,接收端在l小时内共收到1296个错误码元,试求系统的误码率=?1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s,接收端在0.5小时内共收到216个错误码元,试计算该系统=?l-8 在强干扰环境下,某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb,假定系统信息速率为1200kb/s。
(l)试问系统误信率=?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,值是否改变?为什么?(3)若假定信号为四进制信号,系统传输速率为1200kB,则=?习题答案1-1 解:1-2 解:1-3 解:1-4 解:1-5 解:1-6 解:1-7 解:1-8 解:2-2 设某恒参信道的传递函数,和都是常数。
试确定信号通过该信道后的输出信号的时域表达式,并讨论信号有无失真?2-3 某恒参信道的传输函数为,其中,和为常数,试确定信号通过后的输出信号表示式,并讨论有无失真。
2-4 假设某随参信道的二径时延差τ为1ms,试问在该信道哪些频率上传输衰耗最大?选用哪些频率传输信号最有利(即增益最大,衰耗最小)?2-5已知带限白噪声的功率谱密度如图P2-2所示。
试求其自相关函数?(提示:可利用傅里叶变换的常用公式)2-6 已知高斯信道的带宽为4kHz,信号与噪声的功率比为63,试确定这种理想通信系统的极限传输速率。
2-7 已知有线电话信道的传输带宽为3.4KHz:(1)试求信道输出信噪比为30dB时的信道容量;(2)若要求在该信道中传输33.6kb/s的数据,试求接收端要求的最小信噪比为多少?2-8 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。
2-1 解:群延迟特性曲线略2-2 解:2-3 解:2-4 解:二径传播时选择性衰落特性图略。
2-5 解:2-6 解:2-7 解:2-8 解:3-1 已知调制信号,载波为,分别写出AM、DSB、SSB(上边带)、SSB(下边带)信号的表示式,并画出频谱图。
3-2 已知线性调制信号表示式为(1)(2)式中,,试分别画出它们的波形图和频谱图。
3-3 根据图P3-1所示的调制信号波形,试画出DSB及AM信号的波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
图 P3-13-4 已知某调幅波的展开式为试确定:(1)载波信号表达式;(2)调制信号表达式。
3-5 设有一调制信号为,载波为,试写出当,载波频率时,相应的SSB信号的表达式,并画出频谱图。
3-6 若对某一信号用DSB进行传输,设加至接收机的调制信号的功率谱密度为试求:(1)接收机的输入信号功率;(2)接收机的输出信号功率;(3)若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为/2,设解调器的输出端接有截止频率为的理想带通滤波器,那么,输出信噪功率比是多少?3-7 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度/2= W/Hz,该信道中传输SSB(上边带)信号,并设调制信号的频带限制在5 kHz,而载波为100 kHz,已调信号的功率为10kW。
若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:(1)该理想带通滤波器该具有怎样的传输特性?(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?3-8 抑制载波双边带调制和单边带调制中,若基带信号均为3kHz限带低频信号,载频为1MHz,接收信号功率为1mW,加性高斯白噪声双边功率谱密度为μW/Hz。
接收信号经带通滤波器后,进行相干解调。
(1)比较解调器输入信噪比;(2)比较解调器输出信噪比。
3-9 某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为W,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB,试求:(1)DSB时的发射机输出功率;(2)SSB时的发射机输出功率。
3-10 已知某调频波的振幅是10V,瞬时频率为Hz试确定:(1)此调频波的表达式;(2)此调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度;(3)若调制信号频率提高到Hz,则调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度如何变化?3-11 2MHz载波受l0kHz单频正弦调频,峰值频偏为l0kHz,求:(1)调频信号的带宽;(2)调频信号幅度加倍时,调频信号的带宽;(3)调制信号频率加倍时,调频信号的带宽;(4)若峰值频偏减为1kHz,重复计算(1)、(2)、(3)。
3-12 已知调制信号是8MHz的单频余弦信号,若要求输出信噪比为40dB,试比较制度增益为2/3的AM 系统和调频指数为5的FM系统的带宽和发射功率。
设信道噪声单边功率谱密度=W/Hz,信道衰耗为60dB。
3-4 解:3-5 解:3-6 解:3-7 解:3-8 解:3-9 解:3-10 解:3-11 解:3-12 解:BAM=2fm=2*8*106=16*106HzB FM =2(mf+1)fm=2(5+1)8*106=96*106HzNiSiNoSoG/)/(α==> Si=(S/No)αN i/G=(S0/N o)α(n0B)/GS/No=40dB =>S/N=104信道衰耗α =60dB=106Si(AM)=104*106*(5*10-15*16*106)/ (2/3)=12004W =30.8dB WGFM =3mf2(mf+1)=3*52(5+1)=450Si FM=104*106*(5*10-15*96*106)/ (450)=10.74W=10.3dB W4-1 设二进制符号序列为110010001110,试以矩形脉冲为例,分别画出相应的单极性NRZ码、双极性NRZ码、单极性RZ码、双极性RZ码、二进制差分码波形。
4-2 己知信息代码为100000000011,求相应的AMI码和HDB3码。
4-3 已知HDB3码为0+100-1000-1+1000+1-1+1-100-1+100-1,试译出原信息代码。
4-4 设某二进制数字基带信号的基本脉冲如图P4-1所示。
图中为码元宽度,数字信息“1”和“0”分别用的有无表示,它们出现的概率分别为及():(1)求该数字信号的功率谱密度,并画图;(2)该序列是否存在离散分量?(3)该数字基带信号的带宽是多少?图 P4-1 图 P4-24-5 若数字信息“1”和“0”改用和-表示,重做上题。
4-6 设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲,如图P4-2所示。
图中为码元宽度,数字信息“1”和“0”分别用的有无表示,且“1”和“0”出现的概率相等:(1)求该数字信号的功率谱密度,并画图;(2)能否从该数字基带信号中提取的位定时分量?若能,试计算该分量的功率。
(3)该数字基带信号的带宽是多少?4-7 设基带传输系统的发送滤波器、信道、接收滤波器组成总特性为,若要求以2/波特的速率进行数据传输,试检验图P4-3各种系统是否满足无码间串扰条件。
图P4-34-8 己知滤波器的具有如图P4-4所示的特性(码元速率变化时特性不变),当采用以下码元速率时:(a)码元速率=500Baud(b)码元速率=1000Baud(c)码元速率=l500Baud(d)码元速率=2000Baud问:(1)哪种码元速率不会产生码间串扰?(2)如果滤波器的改为图P4-5,重新回答(1)。
图 P4-4 图 P4-54-9 设由发送滤波器、信道、接收滤波器组成二进制基带系统的总传输特性为试确定该系统最高传码率及相应的码元间隔。
4-10 己知基带传输系统的发送滤波器、信道、接收滤波器组成总特性如图P4-6所示的直线滚降特性。
其中为某个常数():(1)检验该系统能否实现无码间串扰传输?(2)试求该系统的最大码元传输速率为多少?这时的频带利用率为多大?图P4-64-11 为了传送码元速率(Baud)的数字基带信号,试问系统采用图P4-7所画的哪一种传输特性较好?并简要说明其理由。
图 P4-74-12 某二进制数字基带系统所传送的是单极性基带信号,且数字信息“1”和“0”的出现概率相等。
(1)若数字信息为“1”时,接收滤波器输出信号在抽样判决时刻的值A=1(V),且接收滤波器输出噪声是均值为0,均方根值=0.2(V),试求这时的误码率;(2)若要求误码率不大于10-5,试确定A至少应该是多少?4-13 若将上题中的单极性基带信号改为双极性基带信号,而其它条件不变,重做上题中的各问。
4-14 一随机二进制序列101100…,符号“1”对应的基带波形为升余弦波形,持续时间为,符号“0”对应的基带波形恰好与“1”相反:(1)当示波器的扫描周期时,试画出眼图;(2)当时,试重画眼图。
4-15 设有一个三抽头的时域均衡器,如图P4-8所示。
输入波形在各抽样点的值依次为=1/8,=1/3,=1,=1/4,=1/16(在其它抽样点均为0)。
试求均衡器输出波形在各抽样点的值。
图 P4-8 图 P4-94-16 设一相关编码系统如图P4-9所示。
图中,理想低通滤波器的截止频率为1/2,通带增益为。
试求该系统的频率特性和单位冲激响应。
4-17 以表4-1中第IV类部分响应系统为例,试画出包括预编码在内的系统组成方框图。
4-2 解:4-3 解:4-4 解:4-5 解:4-7 解:4-8 解:4-10 解:4-11 解:4-12 解:4-13 解:4-15 解:4-16 解:4-17 解:习题5-1 己知某2ASK系统的码元传输速率为1200Baud,载频为2400Hz,若发送的数字信息序列为011011010,试画出2ASK信号的波形图并计算其带宽。
5-2 已知2ASK系统的传码率为1000Baud,调制载波为V。
(1)求该2ASK信号的频带宽度。
(2)若采用相干解调器接收,请画出解调器中的带通滤波器和低通滤波器的传输函数幅频特性示意图。
5-3 在2ASK系统中,已知码元传输速率=2×波特,信道噪声为加性高斯白噪声,其双边功率谱密度/2=3×W/Hz,接收端解调器输入信号的振幅=40V。