通信原理课后习题
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第一章概述1・1简述移动通信的特点^tfl①移动通信利用无後电沁行信息传衛②移动也fims干扰I不境下工⑦通信吝呈有用,©逋億癡纷宾杂丿⑤対移动台的要求高。
】・2移动台主夢受坯些干扰彭响?坯总千吒是埠同系统所特有的?答,①互谓干扰,②邻说干拣③同倾干扰■(蛉宵毎艸所特有吊)©多址干执.1.,旬注妊淇式移功連伯旳犬匡万史・说明善代话功週百东统旳柿魚:S.策一代(1G)以横拟式軽窩网为左養待征.是20也SP年代束的坪优初就幵怕商用的。
其中最有代表性的是的AMPS (Advanced Mohle Phone System J 以渭的TACS (lota! Access Communicatoa System)两大系扯・另外述有龙殴的NMT艮日本的HCMTS系统執从技术特色上看・1G以解决两个內态性中瑕基本的用戸这一莖幼态協核"F渲当老虑到姜二至信道动态性。
王要是擋施是乘用炽分多址fDMA方式翊对用户的动态寻址坊违:.并以妹窝丈网络结构和预车规划痢m敢再用方式.达到扩大走需无苓范国和帚足用户数苛烤他京札在信总动态特性匹配上.适当采用了性彼优良的橫猷涸頻方式.并刑用茶站二ixfB)分集方式抿抗之碗杼性袞轧第二代(20)以数字化为主要特征.构翩孚式蛭黑移动谢信系统它干20曲己90年代初正式去向侖用.耳*昂具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA) GSM (GSM Group Special Mobile, 19S9年以gar>3 Global System for Mobile CommuxucidoQ).北姜曲田分多址(CDHA)的IS-9S 两大郭克.男外还有0*05 PDC 系统轨从技木持色上音.它杲以坟字化为荟趾牧全血地誉庭了信型5用户的二生动态特性艮湖应的匹記猎施,主要扌:丄山揑Wg:才匸TDXfA i.GSX:.K CDX<A (IS^5)方氏实观对用户的动态寻址功能.#以數字丈蜂宮闷络结杓和頡率(相位)规划冥奴戲顼(相位〉芳用方就.从麵扩大老盖般务范劇和滙足用P數殳旁上的磅求.在对信追动态特性的匹配上釆取了下面一系列抬施,(1)采甲杭干批性館优良的訣字式调制I GMSK(GSM). QPSKC1S 95).性能优良的拭干扰纠榕编码,肯枳真(GSM. (S-95K矩联码<0SM)i⑵ 彳用功率校制衣TIE抗罢京转和远近效应・这1疔CDMA方求的IS・9$尤为或負(3)采用R适应畑j (GSM)和Rake檢收(IS 95)杭坝李选摄怡衰蒂与多径干状■(4)釆用值2定肘(码如竦用恼间交织方式(GS\D和块交织方罠(1S-9S)曲加性秤罷据三代.(3G)以纟圾U业务为主翌缚征・它于*世圮初和M投人裔业化迄岀有代表性的有北芙的CDMA2000.欧汕和E*的UCDMA及我国握岀的TD SCDMA三尺系疝另外还有欧制的DECT及北美的UMC-B6.从技术上看.3G是住2G系扰适配信追与用户二垂功态約性的基瑞上又引入了业务用动态也即在3G 系统中.用户业务既可以是单一的倍音、细职国悅也可以是多嫖洌1务,且用户适择业务是幢机的,这个是第三运渤态性的引人忡禺貌大大复卒化。
5.3已知信号x(t)=10cos(20πt)cos(200πt),抽样频率fs=250HZ。
(1)求抽样信号xs(t)的频谱;(2)要求无失真恢复x(t),试求出对xs(t)采用的低通滤波器的截止频率;(3)试求无失真恢复x(t)情况下的最低抽样频率fs。
错误!未指定书签。
解:(1)题目给出的信号可表示为x(t)=10cos(20πt)cos(200πt)=5[cos(220πt)+cos(180πt)]信号的频谱为X(ω)=5π[δ(ω-220π)+ δ(ω+220π)+ δ(ω-180π)+ δ(ω+180π)]由题目条件可知抽样频率fs=250HZ,抽样角频率ω=2π﹡250=500π(rad/s)抽样周期Ts=1/fs=1/250(s)由教材式(5-3)可写出抽样信号的频谱Xs(ω)=1/Ts (ω-nωs)=250Σ5π[δ(ω-220π-500nπ)+ δ(ω+220π-500nπ)+δ(ω-180π-500nπ)+δ(ω+180π-500nπ)](2)原信号x(t)为双频信号,角频率为180π和220π。
要求无失真恢复x(t),滤波器的截止频率要确保频率高的信号通过,所以滤波器的截止频率为fa=220π/2π=110(HZ)(3)原信号x(t)为双频信号,最低抽样频率应以频率高的信号为准,所以最低抽样频率为fb=2fa=2﹡220π/2π=220(HZ)5.17若A律13折线编码器的满载电平Vmax=5v,输入抽样脉冲幅度为-0.09275v。
设最小量化间隔为2个单位,归一化值1分为4096个单位。
求编码器的输出码组,并计算量化误差。
解:输入抽样脉冲幅度为-0.9375v,所对应的归一化电平值为x=Vi/Vmax﹡4096Δ=-0.9375/5﹡4096Δ=-768Δ对照教材表5-3,编码过程如下所述。
因为样值为负,所以极性码M1=0。
将抽样值与段落码的起始电平相比较,768Δ>512Δ,说明768Δ位于第六段,所以段落码M2M3M4=101减去该段的起始电平,768Δ-512Δ=256Δ,将剩余电平与电平码逐位比较256Δ-256Δ=0Δ所以段内码M5M6M7M8=1000得到编码码组C=01011000由编码码组可计算样值的恢复值X=-(512Δ+256Δ-32Δ/2)=-752Δ量化误差的归一化电平值为q=-752Δ-(-768Δ)=16Δ量化误差的绝对电平值为q=16Δ/4096Δ﹡5=0.01956.1已知二元信息序列为01001100000100111,画出它所对应的双极性非归零码、传号差分码、CMI码、数字双相码的波形。
第13章同步原理思考题13-1 何谓载波同步?为什么需要解决载波同步问题?答:(1)载波同步又称载波恢复,即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地振荡,供给解调器作相干解调用。
(2)需要解决载波同步问题的原因:当接收信号中包含离散的载频分量时,在接收端需要从信号中分离出信号载波作为本地相干载波;这样分离出的本地相干载波频率必然和接收信号载波频率相同,但是为了使相位也相同,可能需要对分离出的载波相位作适当调整。
若接收信号中没有离散载频分量,则接收端需要用较复杂的方法从信号中提取载波。
因此,在这些接收设备中需要有载波同步电路,以提供相干解调所需的相干载波。
13-2 插入导频法载波同步有什么优缺点?答:插入导频法载波同步的优缺点:(1)优点:建立同步的时间快。
(2)缺点:占用了通信系统的频率资源和功率资源。
13-3 哪些类信号频谱中没有离散载频分量?答:信号频谱中没有离散载频分量的信号频谱:先验概率相等的2PSK信号频谱中没有载频分量。
13-4 能否从没有离散载频分量的信号中提取出载频?若能,试从物理概念上作解释。
答:能从没有离散载频分量的信号中提取出载频。
设此信号可以表示为,式中:m(t)=±1。
当m(t)取+1和-1的概率相等时,此信号的频谱中无角频率ωc的离散分量。
将上式平方,得此式中已经将m2(t)=1的关系代入。
由此式可见平方后的接收信号中包含2倍载频的频率分量。
所以将此2倍频分量用窄带滤波器滤出后再作二分频,即可得出所需载频。
13-5 试对QPSK信号,画出用平方环法提取载波的原理方框图。
答:对QPSK信号,用平方环法提取载波的原理方框图如图13-1所示。
图13-1 QPSK平方环载波提取框图13-6 什么是相位模糊问题?在用什么方法提取载波时会出现相位模糊?答:(1)相位模糊问题是由于二分频器的输出电压有相差180°的两种可能相位,即其输出电压的相位决定于分频器的随机初始状态,这就导致分频得出的载频存在相位含糊性。
(完整版)移动通信原理与系统课后习题答案第一章概述1?1简述移动通信的特点^tfl①移动通信利用无後电沁行信息传衛②移动也fims干扰I不境下工⑦通信吝呈有用,逋億癡纷宾杂丿⑤対移动台的要求高。
】?2移动台主夢受坯些干扰彭响?坯总千吒是埠同系统所特有的?答,①互谓干扰,②邻说干拣③同倾干扰■(蛉宵毎艸所特有吊)多址干执.1.,旬注妊淇式移功連伯旳犬匡万史?说明善代话功週百东统旳柿魚:S.策一代(1G)以横拟式軽窩网为左養待征.是20也SP年代束的坪优初就幵怕商用的。
其中最有代表性的是的AMPS (Advanced Mohle Phone System J 以渭的TACS (lota! Access Communicatoa System)两大系扯?另外述有龙殴的NMT艮日本的HCMTS系统執从技术特色上看?1G以解决两个內态性中瑕基本的用戸这一莖幼态協核"F渲当老虑到姜二至信道动态性。
王要是擋施是乘用炽分多址fDMA方式翊对用户的动态寻址坊违:.并以妹窝丈网络结构和预车规划痢m敢再用方式.达到扩大走需无苓范国和帚足用户数苛烤他京札在信总动态特性匹配上.适当采用了性彼优良的橫猷涸頻方式.并刑用茶站二ixfB)分集方式抿抗之碗杼性袞轧第二代(20)以数字化为主要特征.构翩孚式蛭黑移动谢信系统它干20曲己90年代初正式去向侖用.耳*昂具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA) GSM (GSM Group Special Mobile, 19S9年以gar>3 Global System for Mobile CommuxucidoQ).北姜曲田分多址(CDHA)的IS-9S 两大郭克.男外还有0*05 PDC 系统轨从技木持色上音.它杲以坟字化为荟趾牧全血地誉庭了信型5用户的二生动态特性艮湖应的匹記猎施,主要扌:丄山揑Wg:才匸TDXfAi.GSX:.K CDX(1)采甲杭干批性館优良的訣字式调制I GMSK(GSM). QPSKC1S95).性能优良的拭干扰纠榕编码,肯枳真(GSM. (S-95K矩联码<0SM)i⑵ 彳用功率校制衣TIE抗罢京转和远近效应?这1疔CDMA方求的IS?9$尤为或負(3)采用R适应畑j (GSM)和Rake檢收(IS 95)杭坝李选摄怡衰蒂与多径干状■(4)釆用值2定肘(码如竦用恼间交织方式(GS\D和块交织方罠(1S-9S)曲加性秤罷据三代.(3G)以纟圾U业务为主翌缚征?它于*世圮初和M投人裔业化迄岀有代表性的有北芙的CDMA2000.欧汕和E*的UCDMA及我国握岀的TD SCDMA三尺系疝另外还有欧制的DECT及北美的UMC-B6.从技术上看.3G是住2G系扰适配信追与用户二垂功态約性的基瑞上又引入了业务用动态也即在3G 系统中.用户业务既可以是单一的倍音、细职国悅也可以是多嫖洌1务,且用户适择业务是幢机的,这个是第三运渤态性的引人忡禺貌大大复卒化。
通信原理课后习题《通信原理》第⼀章绪论1.1什么是通信?通信系统是如何分类的?1.2模拟信号和数字信号的区别是什么?1.3何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1.4请画出数字通信系统的基本原理⽅框图,并说明各个环节的作⽤?1.5对于⼆进制信息源,在等概发送时,每⼀符号所包含的信息量是否等于其平均信息量?1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么?1.7设英⽂字母中A,B,C, D出现的概率各为0.001, 0.023, 0.003,0.115,试分别求出它们的信息量。
1.8已知某四进制信源{0 , 1, 2, 3},当每个符号独⽴出现时,对应的概率为P。
, P1 , P2 , P3,且P°+P1+P2+P3=1。
(1)试计算该信源的平均信息量。
(2)指出每个符号的概率为多少时,平均信息量最⼤,其值为多少?1.9已知⼆进制信号的传输速率为4800bit/s,若码元速率不变,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?1.10在强⼲扰环境下,某电台在5min内共接收到正确信息量为355Mbit,假定系统信息速率为1200kbit/s。
(1)试问系统误码率P b是多少?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,P b值是否改变?为什么?(3)若假定数字信号为四进制信号,系统码元传输速率为1200kBaud,则P b 是多少/1.11设⼀信息源的输出为由256个不同符号组成,其中32 个出现的概率为1/64,其余224个出现的概率为1/448。
信息源每秒发出2400个符号,且每个符号彼此独⽴。
试计算该信息源发送信息的平均速率及最⼤可能的信息速率。
1.12⼆进制数字信号⼀以速率200bit/s 传输,对此通信系统连续进⾏2h的误码测试,结果发现15bit差错。
问该系统的误码率为多少?如果要求误码率在1*10 7以下,原则上应采取⼀些什么措施?第⼆章随机信号分析2.1 判断⼀个随机过程是⼴义平稳的条件?2.2 平稳随机过程的⾃相关函数具有什么特点?2.3 窄带⾼斯噪声的三种表⽰⽅式是什么?2.4 窄带⾼斯⽩噪声中的“窄带” 、“⾼斯”、“⽩”的含义各是什么?2.5 ⾼斯过程通过线性系统时,输出过程的⼀维概率密度函数如何?输出过程和输⼊过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系?2.6 设变量的分布为正态分布,E( ) =2,D( ) =1,求〈2 的概率为多少?2.7某随机过程X (t)⼆Acos (t+ ),其中A,,是相互独⽴的随机变量,其中A的均值为2,⽅差为4,在区间(0,2 )上均匀分布,在(-5,5)上均匀分布。
《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 μ,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 Bd N 66101011===-码元时间 信息传输速率为s Mbit s bit M N R /2/1024log 10log 6262=⨯=⋅==1-6 接上例,若传输过程中2秒误1个比特,求误码率。
答:76105.210221)()(-⨯=⨯⨯==N n P e 传输总码元发生误码个数1-7 假设数字通信系统的频带宽度为kHz 1024,可传输s kbit /2048的比特率,试问其频带利用率为多少Hz s bit //?答:频带利用率为 Hz s bit Hz s bit //2101024102048)//33=⨯⨯==(频带宽度信息传输速率η1-8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。
通信原理教程课后练习题含答案第一部分:选项题(单选题)1.在通信系统中,为什么需要抗噪性能?A. 防止信号失真B. 提高当前信号的频率C. 压缩信道的频带宽度D. 抵抗信号的干扰和噪声答案:D解析:在通信系统中,我们需要考虑信号的传输过程,不仅需要传送正确的信息,还需要保证传送过程中的信号质量,抗噪性能就是指在传送过程中,系统能够抵御外部干扰和噪声等不利因素对信号的影响。
2.以下哪个是数字信号的优点?A. 抗噪性强B. 信号质量稳定C. 低成本D. 传输距离远答案:A解析:数字信号可以被编码和解码,可以进行纠错和压缩,通过数字信号处理技术可以消除大部分噪音和失真,因此数字信号的抗噪性能相比于模拟信号更加优异。
3.以下哪些是同步通讯的技术?A. 分组交换B. 时隙复用C. 频分复用D. 波分复用答案:B解析:同步通讯是指,在通信系统中,发送方与接收方在时间上保持同步。
其中时隙复用技术就是同步通讯的一种方法,该方法把时间分为若干个时隙,发送方和接收方在同样的时隙内进行传输和接收数据。
第二部分:填空题(构造题)1.在FSK调制中,当载波波形为正弦波时,可得到_____频带宽度,但是两种不同的调制信号之间在频谱上无法有效分离。
答案:相同解析:FSK调制中,载波的频率被两个离散的数字调制信号所取代,当载波波形为正弦波时,可得到相同频带宽度,但是两种不同的调制信号之间在频谱上无法有效分离。
2.在AM调制中,存在一个_____问题导致了它的不稳定性,这个问题通过使用_____调制技术得到了解决。
答案:抑制振荡;DSB-SC解析:AM调制中存在一个抑制振荡的问题,它导致了AM信号的不稳定性和失真,为了解决这个问题,可以使用DSB-SC调制技术,该技术在调制信号之前,在载波上进行一定程度的频偏,可以有效的避免抑制振荡。
第三部分:应用题(综合题)1.一个数据通道的带宽是100KHz,数据率是10Mbps。
为了能够满足该数据通道的传输要求,需要采用什么调制方式?答案:QAM解析:QAM调制是一种有限带宽调制,它将数据信号分为I和Q两路,通过I 路和Q路的幅度和相位来调制载波信号,因此它可以实现更高的数据速率和更小的频带占用率。
《通信原理》第一章绪论1.1什么是通信?通信系统是如何分类的?1.2模拟信号和数字信号的区别是什么?1.3何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1.4请画出数字通信系统的基本原理方框图,并说明各个环节的作用?1.5对于二进制信息源,在等概发送时,每一符号所包含的信息量是否等于其平均信息量?1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么?1.7设英文字母中A,B,C,D出现的概率各为0.001,0.023,0。
003,0。
115,试分别求出它们的信息量.1.8已知某四进制信源{0,1,2,3},当每个符号独立出现时,对应的概率为P0,P1,P2,P3,且P+P1+P2+P3=1。
(1)试计算该信源的平均信息量。
(2)指出每个符号的概率为多少时,平均信息量最大,其值为多少?1.9已知二进制信号的传输速率为4800bit/s,若码元速率不变,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?1.10在强干扰环境下,某电台在5min内共接收到正确信息量为355Mbit,假定系统信息速率为1200kbit/s。
(1)试问系统误码率Pb是多少?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,P值是否改b变?为什么?(3)若假定数字信号为四进制信号,系统码元传输速率为是多少/1200kBaud,则Pb1.11设一信息源的输出为由256个不同符号组成,其中32个出现的概率为1/64,其余224个出现的概率为1/448。
信息源每秒发出2400个符号,且每个符号彼此独立.试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。
1.12二进制数字信号一以速率200bit/s传输,对此通信系统连续进行2h的误码测试,结果发现15bit差错。
问该系统的误码率为多少?如果要求误码率在1*107-以下,原则上应采取一些什么措施?第二章随机信号分析2。
1 判断一个随机过程是广义平稳的条件?2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点?2。
《通信原理》第一章绪论1.1什么是通信?通信系统是如何分类的?1.2模拟信号和数字信号的区别是什么?1.3何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1.4请画出数字通信系统的基本原理方框图,并说明各个环节的作用?1.5对于二进制信息源,在等概发送时,每一符号所包含的信息量是否等于其平均信息量?1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么?1.7设英文字母中A,B,C,D出现的概率各为0.001,0。
023,0。
003,0。
115,试分别求出它们的信息量。
1.8已知某四进制信源{0,1,2,3},当每个符号独立出现时,对应的概率为P0,P1,P2,P3,且P+P1+P2+P3=1.(1)试计算该信源的平均信息量.(2)指出每个符号的概率为多少时,平均信息量最大,其值为多少?1.9已知二进制信号的传输速率为4800bit/s,若码元速率不变,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?1.10在强干扰环境下,某电台在5min内共接收到正确信息量为355Mbit,假定系统信息速率为1200kbit/s。
(1)试问系统误码率Pb是多少?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,P值是否改b变?为什么?(3)若假定数字信号为四进制信号,系统码元传输速率为是多少/1200kBaud,则Pb1.11设一信息源的输出为由256个不同符号组成,其中32个出现的概率为1/64,其余224个出现的概率为1/448。
信息源每秒发出2400个符号,且每个符号彼此独立。
试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。
1.12二进制数字信号一以速率200bit/s传输,对此通信系统连续进行2h的误码测试,结果发现15bit差错。
问该系统的误码率为多少?如果要求误码率在1*107-以下,原则上应采取一些什么措施?第二章随机信号分析2。
1 判断一个随机过程是广义平稳的条件?2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点?2。
3 窄带高斯噪声的三种表示方式是什么?2.4 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么?2.5 高斯过程通过线性系统时,输出过程的一维概率密度函数如何?输出过程和输入过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系?2.6 设变量ε的分布为正态分布,E(ε)=2,D(ε)=1,求ε〈2的概率为多少?2。
7 某随机过程X(t)=Acos(ωt+θ),其中A,ω,θ是相互独立的随机变量,其中A的均值为2,方差为4,θ在区间(0,2π)上均匀分布,ω在(—5,5)上均匀分布。
试求(1)数学期望E[X(t)];(2)方差D[X(t)];(3)自相关函数R(t,t+τ);(4)说明随机过程X(t)是否平稳.2.8 设随机过程ε(t)=acos(w0t+θ),式中a和w为常数,θ是在(0,2π)上均匀分布的随机变量,试证明ε(t)是各态历经性的平稳随机过程。
2.9 已知噪声n(t)的自相关函数为Rn (τ)=2a eτ--a,a为常数。
(1)求Pn (w)及噪声功率N;(2)绘出Rn (τ)及Pn(w)的图形.2。
10 已知某窄带噪声系统的输出噪声n(t)的功率谱密度如图2。
7所示.(1)写出窄带噪声n(t)的两种时域表示式;(2)求此窄带噪声的自相关函数,画出波形,标明必要的参数;(3)求过程的均方值及方差;(4)求同相分量和正交分量的方差δx 2,δy2。
图2。
72。
11 如图2。
8所示,X(t)为平稳过程。
证明X(t )和Y (t )正交且不相关。
图2.82。
12 已知正态分布的白噪声均值为0,双边功率谱密度为P i(w)=20n ,试求通过图2.9所示滤波器后的功率谱密度P 0(w )、自相关函数R 0( )、噪声功率N 及一维概率密度函数f (x )。
图2。
92。
13 给定传输网络如图2.10所示,图中运算放大器是理想运放,已知输入白噪声n (t )的功率谱密度为20n ,R 1=R 2=R 3=1k Ω,R 4=2 k Ω,C=1μF ,E=2V ,求V 01和V 02的功率谱密度P 01(w), P 02(w )。
图2。
102。
14 X (t )和Y (t )是均值为0且互不相关的的随机过程,X (t )的自相关函数为R x (τ)=2πe τ-,Y(t)的功率谱密度为P Y (w)=⎩⎨⎧ww 其他〈012/1通过如图2。
11所示的线性时不变系统)(w H =3,求输出Z (t )的功率谱密度函数P z (w )。
图2.11第三章信道与噪声3。
1 什么是调制信道?什么是编码信道?3。
2 什么是恒参信道?什么是随参信道?目前常见的信道中,那些属于恒参信道?那些属于随参信道?3。
3随参信道传输媒质的特点如何?对信号产生那些影响?3。
4 信道容量是如何定义的?3。
5设某恒参信道用图3.7所示的线性二端对网络来等效。
试求它的传输函数H(w),并说明信号通过该信道时会产生那些失真。
图3。
73.6 设某随参信道的最大多径时延差等于3ms,为了避免发生选择性衰落,试估算在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。
3.7 信道传输二进制数字信号,码元脉冲速率为2400Baud,信道带宽B=4000Hz,为了保证错误概率P≤106-,要求信道输出信噪比eS≥63。
试估算该系统的潜力(即求实际系统传输的信息速率与N该信道容量的比值).3.8 已知电话信道的带宽为4kHz。
试求:(1)接收端信噪比S=30dB时的信道容量;N(2)若要求信道能传输400kbit/s的数据,问接收端要求最小信噪比为多少分贝?3.9 设有一图片含有3.6*105个像素,每个像素有8种等概率出现的灰度等级。
试计算在具有3kHz带宽和30。
1dB信噪比的电话信道上,传输一长这种传真图片所需的最小时间。
第四章模拟信号的数字传输4。
1 什么是低通型信号抽样定理?什么是带通型信号抽样定理?4。
2 非均匀量化的目的是什么?4.3在∆M系统中,不发生过载失真现象的条件是什么?4。
4什么是时分复用?4。
5 已知信号m(t)=10cos20πtcos200πt,采用理想抽样,抽样频率f=250Hz。
s(t)的频谱;(1)求抽样信号ms(2)为了满足无失真恢复m(t),试求出对m(t)采用的低通滤波器的截止频率;(3)试求无失真恢复m(t)情况下的最低抽样频率f。
s4。
6 某话音信号m(t)按PCM方式传输,设m(t)的频率范围为0~4kHz,取值范围为-3.2~3.2V,对其进行均匀量化,且量化间隔为∆=0.00625V.(1)若对信号m(t)按奈奎斯特速率进行抽样,试求下列情况下的码元传输速率;(a)量化器输出信号按二进制编码传输;(b)量化器输出信号按四进制编码传输;(2)试确定上述两种情况下,传输系统所需的最小带宽;(3)若信号m(t)在取值范围内具有均匀分布,试确定量化器输出的信噪比。
4。
7 12路载波电话信号占有频率范围为60~108kHz,求出其最低抽=?并画出理想抽样后的信号频谱。
样频率fmins4。
8 已知信号m(t)的最高频率为f,由矩形脉冲对m(t)进行瞬m时抽样,矩形脉冲的宽度为2τ,幅度为1。
试确定已抽样信号及其频谱的表示式。
4.9在脉冲编码调制系统中,若采用13折线A律编码,设最小的量化间隔为一个单位,已知抽样脉冲值为-278单位,试求:(1)此时编码器输出的PCM码组和量化误差(段内码采用自然二进码)(2)写出该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码;(3)若段内码采用折叠二进码,问PCM码组应为多少?4.10 一模拟基带信号被抽样、均匀量化、线性编码为二进制PCM 数 字基带信号,若量化电平为4,将此二进制码序列通过α=0.5的 升余弦滚降滤波器传输,此滤波器的截止频率为4800Hz 。
(注: 升余弦滤波器截止频率为sT 21α+Hz )(1) 求最大可能的PCM 信息速率; (2) 求最大允许的模拟信源带宽。
4.11 设某一模拟信号为单音正弦信号,频率f=800 Hz ,将信号进行PCM 和∆M 数字化编码,已知低通滤波器的截止频率f H =4000 Hz ,编码后的数字信号带宽f ch =10 f H 。
在接收机信道噪声可忽略的情况下,计算:(1)PCM 系统、∆M 系统的输出编码信号的数码率; (2)PCM 编码的位数;(3)PCM 、∆M 系统的输出量化信噪比。
4.12 24路PCM 数字电话系统,每路信号的最高频率为4k Hz,量化级数为128,并且每路安排1bit 振铃信号,每帧又安排1bit 的帧同步信号,按奈奎斯特速率计算,求系统的传码率和最小传输带宽。
4。
13 画出∆M 系统组成方框图(发送与接收),并说明工作原理及可能出现的过载现象。
4。
14 在均匀量化PCM 中,抽样速率为8kHz,当输入单频正弦信号时,若编码后比特率由16kbit/s 增加到64kbit/s,则量化信噪比增加了多少分贝?第五章 数字信号的基带传输5.1 请画出数字基带传输系统的基本结构。
5。
2 数字基带信号的功率谱有什么特点?它的带宽主要取决于什么? 5。
3 请写出奈奎斯特第一准则的时域条件和频域条件 5.4 AMI 、HDB 3码的特点各是什么?5.5无码间干扰时,基带传输系统的误码率取决于什么?怎样才能降 低系统的误码率?5。
6 部分响应技术解决的问题是什么?5.7 码元出现概率独立的二进制基带信号s (t)的功率谱密度为 P S (w )=f s p (1—p )[G 1(f)- G 2(f )]2+∑∞-∞=m /s f [pG 1(m f s )+(1-p)G 2(mf s )] /2δ(f —m f s )如果该二进制系统是等概的,传码率为100Baud ,g 1(t )=—g 2(t ),g 1(t )是高度为1,宽度为5ms 的矩形脉冲. (1) 给出P S (w)表达式(2) 请问该信号s (t )中是否含有100Hz 的正弦波,根据是什么? 5。
8 设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H (w),如图5.18所示,试问以何种速率进行数据传输,在抽样点上能消除码间干扰?图5.185。
9 为什么眼图能反映基带信号传输质量?画出眼图模型并指出其中三个指标5.10 第二类部分响应系统组成方框图如图5。
19所示。
图中,虚线框内为相关编码器。
Ts 是迟延电路;W、W1、W2是加权系数,且有W0=1,W1=2,W2=1,并设理想低通滤波器的传输函数为H2(w)=⎪⎩⎪⎨⎧≤wwTsTs其他π,试确定该部分响应系统的单位冲激响应h(t)和频率特性H(w)。
图5.195.11 若消息代码序列为11000000000100110,则HDB3码为多少?并简述HDB3的特点。