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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：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 Mi 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。
第12章正交编码与伪随机序列12.1复习笔记一、正交编码1．正交编码的基本概念（1）正交编码的定义正交编码是指码组两两正交的编码方式。
（2）正交编码的正交性（ρ＝0）①互相关系数a．码元为“＋1”，“－1”设长为n 的编码中码元取值“＋1”和“－1”，则码组x，y 的互相关系数为式中，x，y 表示两个码组，记为b．码元为“0”,“1”设二进制数字码元取值为“0”和“1”，则互相关系数为式中，A 为x 和y 中对应码元相同的个数；D 为x 和y 中对应码元不同的个数。
若码组x 和y 正交，则必有ρ(x，y)＝0（11ρ-≤≤+）。
②自相关系数一个长为n的码组x的自相关系数为式中，x的下标按模n运算。
（3）超正交编码（ρ＜0）①超正交编码的定义超正交编码是指编码中任两码组间均超正交的编码方式。
②超正交编码的特性任意两个码组间的相关系数ρ＜0。
（4）双正交编码（ρ＝0或－1）①双正交编码的定义双正交编码是指码组由正交编码和其反码构成的编码方式。
②双正交编码的特性任意两码组间的相关系数ρ为0或－1。
2．阿达玛矩阵（1）阿达玛矩阵的定义阿达玛矩阵是指由元素＋1和－1构成，且其各行（或列）互相正交的方阵，记为H矩阵。
（2）阿达玛矩阵的表示阶数为2的幂的高阶H矩阵表示为式中，N＝2m；为直积，指将中的每一个元素用矩阵H 2代替；H2为最低阶H 矩阵，下式中＋1和－1简写为“＋”和“－”，即（3）阿达玛矩阵的正规形式①正规阿达玛矩阵的定义正规阿达玛矩阵是指元素对称且第一行和第一列的元素全为“＋”的H矩阵。
②正规阿达玛矩阵的特点正规H矩阵交换任意两行（或列），或改变任一行（或列）中每个元素的符号：a．不会影响矩阵的正交性质；b．交换后的矩阵H不一定正规。
3．沃尔什函数（1）沃尔什函数的定义沃尔什函数用差分方程定义为式中，p＝0或1，j＝0，1，2，…；指数中的[j/2]表示取j/2的整数部分。
（2）沃尔什函数的特点①函数取值仅为“＋1”和“－1”；②任意两个沃尔什函数相乘积分的结果等于0，即满足两两正交；③具有数字信号的特性。
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。
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 Mi 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。
第12章 正交编码与伪随机序列一、填空题扩频通信能够有效______外系统引起的______干扰和无线信道引起的______干扰，但是它在______加性高斯白噪声方面的能力等同于______系统。
[北邮2006研；南京大学2010研]【答案】抑制；窄带；多径；非扩频【解析】扩频系统具有抗窄带干扰、多址干扰和多径干扰的能力，扩频系数N 越大，抗干扰性能越强。
二、简答题1．简述m 序列特点是什么？根据特征多项式f （x ）＝x 4＋x ＋1，画出m 序列产生器。
[南邮2009研]答：（1）m 序列特点①均衡性：0的数目与1的数目基本相同；②游程分布：长度为k 的游程数目出现的概率为12k ； ③自相关函数：仅有两种取值（1和－1/m ）；④功率谱密度：00,m T T →∞→∞时，近似于白噪声特性；⑤移位相加性：p q g M M M ⊕=，其中，,p q M M 是任意次延迟产生的序列且p q M M ≠。
（2）m 序列产生器如图12-1所示。
图12-1 m 序列产生器2．已知线性反馈移存器序列的特征多项式为f （x ）＝x 3＋x ＋1，求此序列的状态转移图，并说明它是否是m 序列。
[北京交通大学2005研]解：该序列的发生器逻辑框图如图12-2所示图12-2定义状态为矢量s ＝（s 1，s 2，s 3），假设起始状态是100，则状态转移图如图12-3所示图12-3由于其周期P＝23－1＝7，而三级线性移位存储器所能产生的周期最长的序列为7，所以此序列为m序列。
三、计算题一直接序列扩频通信系统如图12-4所示。
图中d（t）＝是幅度为±1的双极性NRZ信号，脉冲g（t）在t∈[0，T]之外为0。
{a n}是独立等概的信息序列。
T是码元间隔。
C（t）是由一个m序列形成的幅度为±1的双极性NRZ信号。
该m 序列的码片速率为整数L是扩频因子。
m序列的特征多项式是f（x）＝1＋x＋x4。
精心整理第一章习题习题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所示。
解：2×5ms 。
（2习题解：习题，其余48速率。
解习题率。
解：B 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6MHZ ，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。
解：12V 4.57*10 V -==习题1.8设一条无线链路采用视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80m ，试求其最远的通信距离。
解：由28D rh =，得63849 km D ===习题1.9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和x 的信息量。
解：习题1.10信息源的符号集由A ，B ，C ，D 和E 组成，设每一符号独立1/4出现，其出现概率为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：习题1.11设有四个消息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4,1/8,1/8,1/2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：习题1.12一个由字母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）不同的字母是等概率出现时，试计算传输的平均信息速率。
第一章习题习题1、1 在英文字母中E 出现得概率最大,等于0。
１05,试求其信息量、 解:E 得信息量: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,其出现得概率分别为1/4,１/4,3/1６,5/1６、试求该信息源中每个符号得信息量。
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 得脉冲传输,试分别求出在下列条件下得平均信息速率。
（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,故一个字母得持续时间为２×５ms 。
传送字母得符号速率为等概时得平均信息速率为(2)平均信息量为符号比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H 则平均信息速率为习题1、4 试问上题中得码元速率就是多少?解:习题1.5 设一个信息源由６4个不同得符号组成,其中16个符号得出现概率均为1/３２,其余４８个符号出现得概率为1/96,若此信息源每秒发出１000个独立得符号,试求该信息源得平均信息速率。
解:该信息源得熵为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,该信息源得平均信息速率 、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 。
试求码元速率与信息速率。
解:等概时,习题1。
７ 设一台接收机输入电路得等效电阻为60０欧姆,输入电路得带宽为6 MH Ｚ,环境温度为２3摄氏度,试求该电路产生得热噪声电压得有效值、解:12V 4.57*10 V -==习题 1.8 设一条无线链路采用视距传输方式通信,其收发天线得架设高度都等于80 m,试求其最远得通信距离。
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。
第10章信源编码思考题10-1 模拟信号在抽样后，是否变成时间离散和取值离散的信号了？答：模拟信号在进行抽样后变成时间离散信号，其取值仍然是连续的。
10-2 试述模拟信号抽样和PAM的异同点。
答：模拟信号抽样和PAM的异同点：（1）相同点：两者都是时间离散取值连续的信号；（2）不同点：抽样信号的频谱是周期延拓，幅度不下降，而PAM频谱是周期延拓，但幅度下降。
10-3 对于低通模拟信号而言，为了能无失真恢复，理论上对于抽样频率有什么要求？答：对于低通模拟信号而言，为了能无失真恢复，理论上需要采样频率大于等于信号最高频率的两倍，即满足奈奎斯特抽样定理。
10-4 试说明什么是奈奎斯特抽样速率和奈奎斯特抽样间隔？答：对无失真恢复低通信号所要求的最低采样速率称为奈奎斯特速率，与此相对的最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔。
10-5 试说明抽样时产生频谱混叠的原因。
答：抽样时产生频谱混叠的原因：在信号域内的采样，会造成信号频谱的周期延拓，当采样频率小于两倍的信号最高频率时，就会造成不同周期的混叠。
10-6 对于带通信号而言，若抽样频率高于教材图10-3所示曲线，是否就能保证不发生频谱混叠？答：对于带通信号而言，若抽样频率高于教材图10-3所示曲线，不能保证不发生频谱混叠。
对于带通信号，若要求抽样后的频谱不产生重叠，需要满足221s s n k B nf f B k n ++（）＝或＝（／）10-7 PCM 电话通信通常用的标准抽样频率等于多少？答：PCM 电话通信通常用的标准抽样频率等于8000Hz 。
10-8 信号量化的目的是什么？答：信号量化的目的是使信号取值离散，是把模拟信号变成数字信号过程中重要的一部分。
10-9 量化信号有哪些优点和缺点？答：量化信号的优点和缺点：（1）优点：抗干扰能力强、无噪声积累；便于传输、存储和加密。
（2）缺点：量化会产生量化误差和引入量化噪声。
10-10 对电话信号进行非均匀量化有什么优点？答：对电话信号进行非均匀量化的优点：电话信号主要集中在小幅度区间，故采用非均匀量化能够改善信号量噪比和传输比特数。
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 Mi 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。
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 Mi 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。
第12章正交编码与伪随机序列12.1复习笔记一、正交编码1．正交编码的基本概念（1）正交编码的定义正交编码是指码组两两正交的编码方式。
（2）正交编码的正交性（ρ＝0）①互相关系数a．码元为“＋1”，“－1”设长为n 的编码中码元取值“＋1”和“－1”，则码组x，y 的互相关系数为式中，x，y 表示两个码组，记为b．码元为“0”,“1”设二进制数字码元取值为“0”和“1”，则互相关系数为式中，A 为x 和y 中对应码元相同的个数；D 为x 和y 中对应码元不同的个数。
若码组x 和y 正交，则必有ρ(x，y)＝0（11ρ-≤≤+）。
②自相关系数一个长为n的码组x的自相关系数为式中，x的下标按模n运算。
（3）超正交编码（ρ＜0）①超正交编码的定义超正交编码是指编码中任两码组间均超正交的编码方式。
②超正交编码的特性任意两个码组间的相关系数ρ＜0。
（4）双正交编码（ρ＝0或－1）①双正交编码的定义双正交编码是指码组由正交编码和其反码构成的编码方式。
②双正交编码的特性任意两码组间的相关系数ρ为0或－1。
2．阿达玛矩阵（1）阿达玛矩阵的定义阿达玛矩阵是指由元素＋1和－1构成，且其各行（或列）互相正交的方阵，记为H矩阵。
（2）阿达玛矩阵的表示阶数为2的幂的高阶H矩阵表示为代替；H2为最低阶式中，N＝2m；为直积，指将中的每一个元素用矩阵HH矩阵，下式中＋1和－1简写为“＋”和“－”，即（3）阿达玛矩阵的正规形式①正规阿达玛矩阵的定义正规阿达玛矩阵是指元素对称且第一行和第一列的元素全为“＋”的H矩阵。
②正规阿达玛矩阵的特点正规H矩阵交换任意两行（或列），或改变任一行（或列）中每个元素的符号：a．不会影响矩阵的正交性质；b．交换后的矩阵H不一定正规。
3．沃尔什函数（1）沃尔什函数的定义沃尔什函数用差分方程定义为式中，p＝0或1，j＝0，1，2，…；指数中的[j/2]表示取j/2的整数部分。
（2）沃尔什函数的特点①函数取值仅为“＋1”和“－1”；②任意两个沃尔什函数相乘积分的结果等于0，即满足两两正交；③具有数字信号的特性。
第10章信源编码一、填空题1．若信号m（t）的频带范围为0～108kHz，则无失真恢复信号的最小抽样频率为______。
【答案】f s＝2f H＝216kHz【解析】由奈奎斯特抽样定理可知无失真恢复原信号的条件是f s≥2f H，即抽样频率f s 应不小于f H的2倍，故此时的最小抽样频率应为f s＝2f H＝216kHz。
2．改善弱信号的信号量噪比，通常可采用______技术。
【答案】压扩【解析】压扩技术在“发端”实行压缩，即对小信号值进行放大，对大信号进行压缩，以满足量化信噪比要求；在“收端’’实行扩张，压与扩相互补偿以保证放大系数为1，即信号不失真，从而改善弱信号的信号量噪比。
3．已知采用13折线A律编码的PCM码组为11101100，最小量化间隔为1个量化单位，则该码组相对应的译码电平为______量化单位。
【答案】912【解析】PCM码组为1234567811101100c c c c c c c c=。
由11c=知，信号样值为正值；由段落码234110c c c=，即信号样值位于第7段，起始电平为512，量化间隔为512/16＝32单位；由段内码56781100c c c c =，即信号样值的段内序号为12； 故译码器输出为512＋32×12＋32/2＝912单位。
4．已知输入抽样脉冲值为－753个量化单位，采用13折线A 律PCM 编码，则此时编码器的输出码组为______，量化误差为______。
【答案】01100111；17个量化单位 【解析】设编码输出为12345678c c c c c c c c 7530s I =-<，故极性码为10c =；512＜||s I ＜1024，故段落序号为7，段落码为234110c c c =；第7段中总电平单位数为512，则量化间隔512/16＝32，因753＝512＋32×7＋17，故段内码56780111c c c c =；综上，－753单位的抽样脉冲值对应的13折线A 律编码为01100111。
第一章习题之马矢奏春创作习题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暗示。
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 -===设一个信息源由64个分歧的符号组成，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 === 。
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===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，试求该电路发生的热噪声电压的有效值。
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。
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。
第12章正交编码与伪随机序列
思考题
12-1 何谓正交编码？什么是超正交码？什么是双正交码？
答：（1）几个码组中任意两者之间的相关系数为零，即这些码组两两正交，把这种两两正交的编码称为正交编码。
（2）如果一种编码中任意两码组间均超正交，则称这种编码为超正交码。
（3）由正交码和其反码构成的码称为双正交码。
12-2 何谓阿达玛矩阵？它的主要特性如何？
答：（1）定义：每一行（或列）都是一个正交码组的矩阵称为阿达玛矩阵。
（2）特性：仅由元素＋1和－1构成，交换任意两行，或交换任意两列，或改变任一行中每个元素的符号，或改变任一列中每个元素的符号，都不会影响矩阵的正交性质。
12-3 何谓m序列？
答：m序列是指由带线性反馈的位移寄存器产生的周期最长的序列，是最长线性反馈位移寄存器序列的简称。
12-4 何谓本原多项式？
答：若一个几次多项式f（x）满足下列条件：
（1）f（x）为既约的；
（2）f（x）可整除（x m＋1），m＝2n－1；
（3）f（x）除不尽（x q＋1），q<m；
则称f（x）为本原多项式。
12-5 线性反馈移存器产生m序列的充要条件是什么？
答：线性反馈移存器产生m序列的充要条件：一个n级移存器的特征多项式f（x）若为既约的，则由其产生的序列A＝{a k}的周期等于使f（x）能整除的（x p＋1）中最小正整数p，再结合本原多项式的概念可知：反馈移存器产生m序列的充要条件是其特征多项式为本原多项式。
12-6 本原多项式的逆多项式是否也为本原多项式？为什么？
答：本原多项式的逆多项式也是本原多项式，例如，（x4＋x＋1）与（x4＋x3＋1）互为逆多项式，即10011与11001互为逆码。
12-7 何谓m序列的均衡性？
答：m序列的均衡性是指在m序列的一个周期中，“1”和“0”的数目基本相等。
准确的说，“1”的个数比“0”的个数多一个。
12-8 何谓“游程”？m序列的“游程”分布的一般规律如何？
答：（1）定义：把一个序列中取值相同的那些相继的（连在一起的）元素合称为一个
“游程”。
（2）规律：一般来说，在m序列中，长度为1的游程占游程总数的1/2；长度为2的游程占游程总数的1/4；…。
严格讲，长度为k的游程数目占游程总数的2－k，其中1≤k ≤（n－1）。
而且在长度为k的游程中（其中1≤k≤（n－2）），连“1”的游程和连“0”的游程各占一半。
12-9 m序列的移位相加特性如何？
答：（1）定义：一个m序列M p与其经过任意次延迟移位产生的另一个不同序列M r 模2相加，得到的仍是M p的某次延迟移位序列M s，则此特性称为m序列的移位相加特性。
（2）举例：设M p的一个周期为1110010。
另一个序列M r是M p向右移位一次的结果，即M r的一个相应周期为0111001。
这两个序列的模2和为1001011，得出的为M s 的一个相应的周期，它与M p向右移位5次的结果相同。
12-10 为何m序列属于伪噪声（伪随机）序列？
答：由于m序列的均衡性、游程分布和自相关特性与随机序列的基本性质极相似，所以通常将m序列称为伪噪声序列。
12-11 何谓二次剩余序列？试举例说明之。
答：（1）定义：当规定a0＝－1，且
式中，p为奇数，则称{a i}为二次剩余序列，i＝0，1，2，…，其周期为p。
（2）举例：例如，设p＝19，容易算出
12≡1（mod 19）
22≡4（mod 19）
32≡9（mod 19）
42≡16（mod 19）
52≡6（mod d 19）
62≡17（mod 19）
72≡11（mod 19）
82≡7（mod 19）
92≡5（mod 19）
102≡5（mod 19）
112≡7（mod 19）
122≡11（mod 19）
132≡17（mod 19）
142≡6（mod 19）
152≡16（mod 19）
162≡9（mod 19）
172≡4（mod 19）
182≡1（mod 19）
因此，1、4、5、6、7、9、11、16、17是模19的二次剩余；而2、3、8、10、12、13、14、15、18是模19的非二次剩余。
这样，得到周期p＝19的二次剩余序列为
式中：＋≡＋1；－≡－1。
12-12 何谓M序列？它与m序列有何异同？
答：（1）由非线性反馈移存器产生的周期最长的序列称为M序列。
（1）与m序列的异同：
①相同点：都是周期最长的序列。
②不同点：
a．M序列由非线性反馈移存器产生，m序列由线性反馈移存器产生；
b．m序列中不能出现全“0”的状态，而M序列却不一定这样。
12-13 如何利用m序列来测量通信系统的误码率？
答：发送设备和接收设备分处两地，发送端用m序列，接收端用同样的m序列产生器，由同步信号控制，产生出相同的本地序列。
本地序列和接收序列相比较，就可以检测误码，再计算出误码率。
12-14 如何利用m序列来测量信号经过某—传输路径的时间延迟？
答：用一个移位的m序列与被测量的经过传输路径延迟的m序列相关。
当两个序列的相位相同时，可以得到相关峰。
由移位m序列的相位差可以求得延迟时间。
12-15 何谓通信加密？何谓数据加扰？它们有何异同？
答：（1）通信加密：将信源产生的二进制数字消息和一个周期很长的伪随机序列模2相加，这样就将原消息变成不可理解的另一个序列。
在接收端必须再加上一同样的伪随机序
列，才能恢复为原发送消息。
（2）数据加扰：不用增加多余度而扰乱信号，改变数字信号统计特性，使其近似于白噪声统计特性。
（3）通信加密与数据加扰的异同：
①相同点：都是为了防止信息泄露，一般都用到模2运算。
②不同点：数据加扰不增加多余度，而是改变信号统计特性，通信加密则会增加多余度。
12-16 何谓扩展频谱通信？它有何优点？
答：（1）定义：扩展频谱通信是指将基带信号的频谱通过某种调制扩展到远大于基带信号带宽的通信。
（2）优点：
①抗窄带干扰能力强；
②能防止窃听；
③抗多径传输效应能力高；
④使多个用户可以共用一个频带；
⑤提供测距能力。
12-17 扩展频谱技术可以分为哪几类？
答：扩展频谱技术可以分为直接序列扩谱，跳频，线性调频。
12-18 为何扩谱技术在加性高斯白噪声信道中不能使性能得到改善？
答：扩谱技术在加性高斯白噪声信道中不能使性能得到改善的原因：扩谱技术是在低信。
