2013通信原理第1-911章習(xí)題測(cè)試題1-15答案OK解讀

1、通信原理第一章習(xí)題答案1-2某信源符號(hào)集由A、B、C、D和E組成，設(shè)每一符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其概率 分布分別為1/4、1/8、1/8、3/16和5/16。試求該信源符號(hào)的平均信息量。解：平均信息量(嫡)H(x)MH(x)P(xjlog2P(xji 11 .11.11 ,13,35 ,5lOg2 lOg2 lOg2 lOg2lOg2 -448888 1616161611135(-2)(-3)(-3)(-2.4)-(-1.67)4881616=-+ 3+3 + 72 + 835 立 0.5 + 2x0.375+0.45 +0.52 = 2.22 (bit/符號(hào)) 2 8 816161-3設(shè)有四個(gè)符號(hào)，其

2、中前三個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)概率分別為1/4、1/8、1/8,且各符號(hào)的出現(xiàn)是相對(duì)獨(dú)立的。試該符號(hào)集的平均信息量。解：各符號(hào)的概率之和等于1,故第四個(gè)符號(hào)的概率為1/2,則該符號(hào)集的平 均信息量為：11111111 H(x)10g210g2IOg2 - - - IOg2 -44 88 88 221111= -4(-2)-8(-3)-8(-3)-2(-1)13 3 1=1+士 +士 +1 % 0.5 + 2x0.375 + 0.5=1.75 (bit/符號(hào))2 8 8 21-6設(shè)某信源的輸出由128個(gè)不同的符號(hào)組成，其中16個(gè)出現(xiàn)的概率為1/32, 其余112個(gè)出現(xiàn)的概率為1/224。信源每秒發(fā)出1000

3、個(gè)符號(hào)，且每個(gè)符號(hào)彼此獨(dú) 立。試計(jì)算該信源的平均信息速率。解：每個(gè)符號(hào)的平均信息量11H(x)=1610g232 112 log2 22432224定 16乂工(5)+112父一(7.81) = 2.5 + 3.9 0 5 6.4 0 5bit/符號(hào)) 32224已知符號(hào)速率Rb=1000(B),故平均信息速率為：Rb = RbXH= 1000 6.405 = 6.405 103 (bit/s)2-6設(shè)信號(hào)s(t)的傅里葉變換S( f ) = sinf /此 試求此信號(hào)白自相關(guān)函數(shù) Rs(。 解：由(2.2-25)式可知，若令該式中 營(yíng)1,則S( f ) = G ( f )所以，直接得知s(t

4、) = <t <1/2t 1/2由自相關(guān)函數(shù)定義式(2.3-1), 并參照右圖，可以寫出Rs( ) = ： s(t)s(t )dt, 1/21 dt -1 < < 0_ 1/21 dt 0 <t <1J_J/21 +t -1 <t <0=1 -T 0 <T <1=1 - " -1 <T <1通信原理第四章習(xí)題答案34-5某個(gè)信源由A、B、C和D等4個(gè)符號(hào)組成。設(shè)每個(gè)符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其 出現(xiàn)概率分別為1/4、1/4、3/16、5/16,經(jīng)過(guò)信道傳輸后，每個(gè)符號(hào)正確接收的 概率為1021/1024,錯(cuò)為其他符號(hào)的概率為

5、1/1024,試求出該信道的容量C等于 多少b/符號(hào)。解：因信道噪聲損失的平均信息量為H (x/ y) = -P(Xi / w)log2 P(Xi/ y1) P(x2/y1)log2 P(x2/ y1)P(X3/ %)log2 P(X3/ 必)P(X4/%)lOg2 P(X4/y1)J021 ,1021 '1 ,1024=- log2 | + 3 xlog2J024<1024 J1024=_ |1021(_0.004) + 3父_(_10)=0.033 伯/符 號(hào)) _10241024信源發(fā)送的平均信息量(嫡)為n113355H(x) - P(xJ10gzp(xj = - 210

6、g210gz10g2i=1_44 1616 1616定一2x0.50.450.53 = 1.98 (b/符號(hào))則：C=maxH(x) H(x/y) =1.98 0.0 0 31.9 4 7 (b/符 號(hào))4-7設(shè)一幅黑白數(shù)字像片有400萬(wàn)像素，每個(gè)像素有16個(gè)亮度等級(jí)。若用3kHz 帶寬的信道傳輸它，且信號(hào)噪聲功率比等于10dB,試問(wèn)需要傳輸多少時(shí)間？解：由香農(nóng)公式可得信道的最大信息速率(每秒內(nèi)能夠傳輸?shù)钠骄畔⒘康淖畲笾?為-S sCt=Blog2 1+ i= 3000log2(1 +10) =3000log2l1I NJ3000 3.459 10.38 (kb/s) 10.4(kb/s)一

7、幅像片所含的信息量為I =4 106 log216=16 106 (bit)則需要的傳輸時(shí)間為t = I /Ct = (16 106)/(10.4 103) 1.54 103(s) 25.67(min)通信原理課堂測(cè)試題1答案1 .畫出數(shù)字通信系統(tǒng)框圖，簡(jiǎn)述各部分工作原理數(shù)字通信系統(tǒng)編碼；篇道編碼一調(diào)制-信道七解調(diào)T信道器器力譯碼廣收信噪聲源發(fā)信源：產(chǎn)生模擬或數(shù)字信號(hào)信源編碼：模擬信號(hào)時(shí)A/D變換后，進(jìn)行信源壓縮編碼數(shù)字信號(hào)時(shí)進(jìn)行信源壓縮編碼信道編碼：進(jìn)行糾錯(cuò)編碼調(diào)制器： 進(jìn)行數(shù)字調(diào)制(ASK、FSK或PSK)信道： 有線、無(wú)線或綜合信道解調(diào)器：進(jìn)行數(shù)字解調(diào)信道譯碼：進(jìn)行糾錯(cuò)譯碼信源譯碼：進(jìn)行

8、有損或無(wú)損的解壓縮譯碼，模擬信號(hào)時(shí)進(jìn)行D/A變換收信者： 獲取發(fā)信源的模擬或數(shù)字信號(hào)(有一定程度的失真或誤碼)通信原理課堂測(cè)試題2答案請(qǐng)寫出(a)圖和(b)圖 的數(shù)學(xué)表達(dá)式(方程式)1 0<taa；0其他1 + - -a < t <0 a(b) 1 - - 0 < t <a a能登信號(hào)的由相關(guān)過(guò)卷困市兄2 =二" + r)曲積分他)0 其他52)八表示分布的集中程度，分布的圖形將隨著八的減小而變高和變窄。通信原理課堂測(cè)試題 3答案散粒噪聲與熱噪聲均可認(rèn)為是廣義平穩(wěn)、各態(tài)歷經(jīng)的隨機(jī)過(guò)程。散粒噪聲與熱噪聲都近似為均值為零的高斯 (正態(tài))型白噪聲。請(qǐng)參考右圖，

9、簡(jiǎn)述均值 為零的高斯(正態(tài))型白噪 聲的物理概念。1)若x為噪聲電流或電壓， 則x幅度越大發(fā)生的可能 性越小，x幅度越小發(fā)生的 可能性越大；通信原理課堂測(cè)試題4答案(1)請(qǐng)寫出連續(xù)信道香農(nóng)公式；(2)當(dāng)信道帶寬趨于無(wú)窮大時(shí)，信道容量趨于多少?(3)當(dāng)信號(hào)功率趨于無(wú)窮大時(shí)，信道容量趨于多少?解：(1)連續(xù)信道香農(nóng)公式SSC=Blog2(1+) (bit/s) 或 C = Blogz(1+)(bit/s)Nn0B S(2)當(dāng)信道帶寬趨于無(wú)窮大時(shí)，信道容量趨于1.44;%(3)當(dāng)信號(hào)功率趨于無(wú)窮大時(shí)或噪聲功率趨于無(wú)窮小時(shí)，信道容量趨于 無(wú)窮大。通信原理第一章習(xí)題答案5-6某調(diào)制系統(tǒng)如圖P5-4所示。

10、為了在輸出端同時(shí)分別得到fi（t）及f2（t）,試確定接收端的ci（t）和C2（t）。CONWp/口（接收端）圖P? 4（發(fā)送端）解：發(fā)送端相加器送出的合成信號(hào)為f(t) = fi(t)cos°t f2(t)si not由圖P5-4可知，接收端采用的是相干解調(diào)，所以可以確定G(t) = co Sot,C2(t) = s i not驗(yàn)證如下：上支路，相乘后f(t) c1(t) = lf1(t)c o sot f2(t)si not I c o s ot111fi(t) , L(t)coS ot , f2(t)si 2 0t222經(jīng)低通過(guò)濾后，彳口卸(t) 2下支路，相乘后f(t) 2(

11、t) = If1 (t)cos ot f2(t)sin ot 1 sin ot111f1 (t)sin2 otf2(t)f2(t)cos2 0t2221經(jīng)低通過(guò)濾后，得到:f2(t)#5-9設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn( f ) = no=0.5 103 W/Hz ,在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶(上邊帶)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m( t )的頻帶限制在 5kHz,而載頻是100kHz,已調(diào)信號(hào)功率是10kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至 解調(diào)器之前，先經(jīng)過(guò)帶寬為5kHz的理想帶通濾波器，試問(wèn)：(1)該理想帶通濾波器的中心頻率為多大？(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？(3)解調(diào)器輸出端的信噪

12、功率比為多少？解：(1)該理想帶通濾波器的傳輸特性為K(常數(shù))100kHz <| f | 4105kHzH(f) =''0其中心頻率為102.5kHz。(2)解調(diào)器輸入端的噪聲功率Ni =2Pn(f) fH =2 0.5 10“ 5 103=5(W)3已知信號(hào)功率Si= 10kW,故輸入信噪比為 且=10M10 =2000Ni 5SS：3因?yàn)镚ssb=1,所以輸出信噪比為So = Si =2000No Ni95-13設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn( f ) = no = 0.5 10-3 W/Hz ,在該信道中傳輸振幅調(diào)制信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)m( t)的頻帶限制在

13、5kHz,而載頻是100kHz,邊帶功率為10kW,載波功率為40kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)先經(jīng) 過(guò)一個(gè)合適的理想帶通濾波器，然后再加至包絡(luò)檢波器解調(diào)。試求：(1)解調(diào)器輸入端的信噪功率比；(2)解調(diào)器輸出端的信噪功率比；(3)制度增益Go解：(1)設(shè)幅調(diào)制信號(hào)sam( t )=1+ m( t )coscoot,且m(t) = 0,則信號(hào)功率為_121 SiA2 -m2(t) = Pc Ps =40 10 =50 (kW)22式中，Po為載波功率；Ps為邊帶功率。解調(diào)器輸入噪聲功率Ni=2Pn(f) B=2 0.5 10, 2 5 103 = 10(W) S,50 103故輸入信噪比 = 500

14、0 (37dB)N 10(2)在大信噪比：A+m( t ) >> n( t)時(shí)，理想包絡(luò)檢波的輸出為E( t )A + m( t ) + nc( t )其中m( t )為輸出有用信號(hào)，nc( t )為輸出噪聲。故有So =m2(t) = 2Ps =2 10 = 20(kW)No =n：(t) = Ni =10(W)因此，輸出信噪比SoNo20 10310= 2000 (33dB)制度增益g*41需另外：(P104)在小信口比時(shí)：A+m( t ) << n( t )時(shí)、檢波的輸出信噪比急劇 下降，此現(xiàn)象稱為包絡(luò)解調(diào)器的“門限效應(yīng)”,開始出現(xiàn)門限效應(yīng)的輸入信噪比 成為“門限

15、值”。相干解調(diào)不存在“門限效應(yīng)”。推廣：所有的非相干解調(diào)器(AM信號(hào)的包絡(luò)檢波、FM信號(hào)的鑒頻 等)均 存在“門限效應(yīng)”，其非相干解調(diào)器的輸入信噪比均存在相應(yīng)的“門限值”。5-16設(shè)一寬帶FM系統(tǒng)，載波振幅為100V,頻率為100MHz,調(diào)制信號(hào)m( t ) 2T2的頻帶限制在 5kHz, m =5000V2, Kf=1500Ttrad/(sV),最大頻偏為？f=75kHz,并設(shè)信道噪聲功率譜密度是均勻的，具單邊譜密度為Pn( f )=10-3 W/Hz,試求：(1)接收機(jī)輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性H(co)；(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比；(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比；(4)若m( t

16、)以AM調(diào)制方式傳輸，并以包絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)，試比較在輸 出信噪比和所需帶寬方面與FM系統(tǒng)有何不同。解：(1)調(diào)頻指數(shù)f mf = ffmm*55FM信號(hào)帶寬Bfm = 2(mf+1) fm = 2(?f + fm ) = 160 (kHz) 00 16 因?yàn)檩d頻為100MHz,所以FM信號(hào)的頻率范圍為 100±±？ MHzI 2 J因此，理想帶通濾波器的傳輸特性H(f )'K(常數(shù))-99.92 MHz < f <100.08MHz(2)調(diào)頻信號(hào)的平均功率等于未調(diào)載波的平均功率，即A21002Si5000 (W)22輸入噪聲功率 Ni = Pn(f)

17、Bfm =10父160父103 =160(W )SiNi FM500031.25160(3) FM非相干解調(diào)器的輸出信噪比So<N o Jfm2222223A Kfm (t)3 1001500 二 50008 2nofm382 10” (5 103)3=337500(4) AM信號(hào)的傳輸帶寬在大信噪比情況下，AMBam = 2 fm = 2 5 = 10 (kHz) 信號(hào)包絡(luò)檢波器的輸出信噪比為So<NoAM2mM 二5000_=500noBAM10” 10 103討論： Bfm 是 Bam 的(mf+1)倍，即 Bfm = (mf+1) Bam = (15+1) 10kHz=16

18、0 kHzZ(So/No) (So/No)FMAM3375002-675 - 3m f Gfm500(So/No) (Si/N)FMFM310817 3m f與AM系統(tǒng)相比，F(xiàn)M系統(tǒng)的輸出信噪比的提高是以增加帶寬為代價(jià)的, 也就是有效性換可靠性。通信原理課堂測(cè)試題5答案已知線性調(diào)制信號(hào)表達(dá)式如下：(1+0.5sinQ t)cos wct式中，cDc= 6 Q o試分別畫出波形圖和頻譜圖(雙邊譜)。解：(1) sm(t) = (1+0.5sinQt)coscoct的波形圖如圖(a)所示sm(t) = (1+0.5sinQ t)cos wct=coswc t +0.5 sin(Q+ wc)t +0

19、.5 sin(Q- wc)tSm( ) - (>"%)，( - c)j' c)-一 c)：'j ' ' ('- 1 - c) - - (' 1 一 c)：'44二M(6,j) 、(- 6' 1)j(7J) -( -7') j ( - 5'1) - (5'1)44(2)頻譜圖如圖(b)所示(a)波形圖(b)頻譜圖附：sm(t) =0.5cosQ t coswct =0.5 cos (+ wc) t + cos (Q-調(diào) t 的頻譜圖式中，wc= 6QSm( ) = Q c) -。c) (1 1

20、 - c) - (1 1 - c)f44冗冗=-(71 ) ( -71 ) -( -5' ) (51 1)44頻譜圖如圖(c)所示I TT 1.q0 -50o 50 m 卬(c)頻譜圖13通信原理課堂測(cè)試題6答案有60路模擬話音采用頻分復(fù)用方式傳輸。已知每路話音信號(hào)頻率范圍為04kHz (已含防護(hù)頻帶)，副載波采用SSB調(diào)制，且最低副載波頻率為20 kHz 合成后，主載波采用FM調(diào)制，調(diào)制指數(shù)mf = 4。(1)計(jì)算副載波調(diào)制合成信號(hào)帶寬；(2)求信道傳輸信號(hào)總帶寬。(3) SSB調(diào)制合成信號(hào)和輸出FM調(diào)制信號(hào)的頻譜示意圖。解：(1)由于副載波采用SSB調(diào)制，所以副載波調(diào)制合成信號(hào)帶寬

21、為：B60 = 4 -0 = 240 (kHz)(2)主載波采用FM調(diào)制Bfm =2(1+ mf) fm式中 fm =240 + 20 = 260 (kHz)所以，調(diào)頻波的總帶寬為Bfm =2(1+ 2) 260 = 1560 (kHz)系統(tǒng)框圖蜿譜圖解:24kHz256kHz副載波" 主戰(zhàn)波60踹FDM的USR信號(hào)0、二匚一、U 2112425626。電也1560 kHz- -通信原理課堂測(cè)試題7答案已知FM-USB 一次群發(fā)送系統(tǒng)如圖所示，請(qǐng)畫出相應(yīng)的接收系統(tǒng)框圖發(fā)送系統(tǒng)框圖接收系統(tǒng)框圖通頻帶4kHi副載波260 kJz /tilft 2ft 24通信原理課堂測(cè)試題8答案某調(diào)頻發(fā)

22、射機(jī)，其發(fā)射信號(hào)的載頻為100MHz,最大頻偏為40KHz。FM調(diào) 制器輸出的載頻為1MHz ,最大頻偏為200Hz。且單頻調(diào)制頻率為1KHz。要求: 畫出此調(diào)頻發(fā)射機(jī)的組成框圖；標(biāo)明各主要點(diǎn)的載頻、最大頻偏和調(diào)頻指數(shù)。解：（1）調(diào)頻發(fā)射機(jī)的組成框圖X=imiHzA=200Hz 界金/A/=4ftKHzZ=niTUf2(2)各主要點(diǎn)的載頻、最大頻偏和調(diào)頻指數(shù): 削=0%與1,40KHz =nin20.2KHzr” =200，取 ni =10, 5 = 20fi 200f 40 km1 = =3 = 0.2 , m f = mn2m1 = 200 乂 0.2 = 40 或 m f = = 40f

23、m 10fm1kn1f1 =10 1 =10MHz , n1 f1 =10 200 = 2kHzfc ="( - f2) ,100MHz =20(10 1MHz 一 f2)f2 =5MHz/=lMIk皆工f2=5MUi /=100MHzA/=200Hz R工=2KHz=2KH7/=OKHz通信原理第六章習(xí)題答案6-1 性、 解:設(shè)二進(jìn)制符號(hào)序列為10010011,試以矩形脈沖為例，分別畫出相應(yīng)的單極雙極性、單極性歸零、雙極性歸零、二進(jìn)制“1”差分波形和四電平波形。單極性+E雙極性單極性歸零雙極性歸零二進(jìn)制差分四電平波形o E E o E o E E o E-+ + - + -n.h&

24、quot;.J'!hp !1 o O 11 1 o O+10-1 H 0。0 0 0 0 0 0 0-1 （I +1波形圖HOB、碼：波形圖+1 0-1+1 （10 0 +1 -1 0 0-10+10 -16-7已知信息代碼為1011000000000101試確定相應(yīng)的 AMI碼及HDB3碼，并 分別畫出它們的波形圖。解：信息代碼：10 1 10 00 0 000 00 10 1AMI碼：*10-1+10 00 0 000 00-10 HHDB3 的 V碼；+10-1+1（I 00 V 000 V0-10 +1（破壞碼）HDBj 的B碼：+1 0-1 +1 0 0 0 V B 0 0

25、V 0-1 ° *1補(bǔ)信碼）HDBx碼：+1 0-1 H 0。（I+V B 0 0-V 0+1 0 T+1 0-14 0 0 0*1-1 0 0-1 0 +1 0-1AMI 碼：156-11設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道及接收濾波器的總特性為 H(可,若要 求以2/Ts波特的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，請(qǐng)驗(yàn)證圖P6-6所示的各種H(co)能否滿足抽 樣點(diǎn)上無(wú)碼間申擾的條件。1 走形矩形0Tf, fk)圖 P6-6由各H(9求出系統(tǒng)無(wú)碼問(wèn)申擾最高傳碼率RBmax=2fN,然后與實(shí)際傳輸速率RB =2/Ts=2fs進(jìn)行比較。滿足RBmax=nRBn=1,2,3,則 以實(shí)際速率Rb進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，

26、故 滿足抽樣點(diǎn)上無(wú)碼間申擾的條件。1 2(a) RBmax = 2 f n = Z- 父 RB = Z- , 故不滿足；TsTs(b) RBmax =2fN =3> Rb ，但非整數(shù)倍關(guān)系，故不滿足；Ts(c) RBmax = 2 fN =工=Rb ,故iH (co)滿足無(wú)碼間串?dāng)_傳輸?shù)臈l件；Ts1(d) RBmax =2fN =一 < Rb ,故不滿足。Ts6-24設(shè)有一個(gè)三抽頭的時(shí)域均衡器，如圖 P6-1o所示，輸入信號(hào)x(t)在各抽樣點(diǎn)的 值依次為 x-2=1/8、x-1=1/3、xo=1、x+1=1/4、 x+2=1/16,在其他抽樣點(diǎn)均為零，試求均 衡器輸入波形x(t)的

27、峰值失真及輸出波形 y(t)的峰值失真。解：由公式_1 2Dxxkx。k=2k-o1111 "T" "T" "T-163748可得y_3=Cj_x_2_ = 一1 1-X- =_y1 =3。Cox1C1xJ,82411,1二 , 1 3 381 .1721-1 1 一1 1 二 C-x 1 Coxo C1x J_ =-1 ©1/4相加圖 P6-10V1二 cIx 2 CoX 1 - C1X0-111 1 -V2= C）x 2 c 1x 1 =111= C1x2 =一4 161 + 161一 643 16114 448其余yk值均為0。

28、所以，輸出波形的峰值失真為Dyyo k：k =5 24 712 32 48 k»0 64 Wo均衡后，峰值失真減小Dx/ Dy= 5.21 倍通信原理課堂測(cè)試題 9答案已知輸入信碼序列ak為11ooo111oio1 編碼。要求采用預(yù)編碼方案，實(shí)現(xiàn)部分相應(yīng)1 .完成“1”相關(guān)編碼；2 .完成部分相應(yīng)編碼。解：ak1 1 o o o 1bk o 1 o o o o 1' k'初始Cko o -2 -2 -2 o1 1 o 1 o 1o 1 1 o o 1 （ T”相關(guān)編碼）o o +2 o 2 o （部分相應(yīng)編碼）bk初1 始Ck111o1o1o1oo11o（ "

29、;1”相關(guān)編碼）o o o 2 o+2 o （部分相應(yīng)編碼）輸入波形x(t)的峰值失真為19通信原理第六章習(xí)題答案7-1設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制信息 1011001,試分別畫出2ASK/OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信號(hào)的波形示意圖，并注意觀察其時(shí)間波形上有什么特點(diǎn)。 解：7-6設(shè)發(fā)送的絕對(duì)碼序列為0110110,采用2DPSK方式傳輸。已知碼元傳輸速 率為2400B,載波頻率為2400Hz。(1)試構(gòu)成一種2DPSK信號(hào)調(diào)制器原理框圖；(2)若采用相干解調(diào)一碼反變換器方式進(jìn)行解調(diào)，試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形；(3)若采用差分相干解調(diào)方式進(jìn)行解調(diào)，試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形。解：(1) 2DPSK信號(hào)調(diào)制器原理

30、框圖及其各點(diǎn)時(shí)間波形圖開關(guān)電踣#(2)相干解調(diào)一碼反變換器方式原理框圖，及其各點(diǎn)時(shí)間波形圖原理框圖為口PNK( t )(定時(shí)脈沖反相絕對(duì)碼延時(shí)人|lolllllolllllol：W v W ： Vb八八:rw4V1 11n 111 nijC_JO1l1/Il1/I1a、i，1 Ji/11IiHI1i11II1II1u, u1 1 1 1 1 1 1口1 1 1，1 11111111!Iiii! I 111 I I lP I-0ll：l|0|lil：025附:若 受DPSK( t )反相 180o出口P'K( f )Abccl定時(shí)脈沖反相鮑對(duì)碼？7-8在2ASK系統(tǒng)中，已知碼元速率 Rb

31、 = 2 »06B,信道力口性高斯白噪聲的單邊 功率譜密度no = 6 10-18W/Hz,接收端解調(diào)器輸入信號(hào)的峰值振幅 a = 40 N。 試求：(1)非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率；(2)相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率。解：2ASK信號(hào)的帶寬為 B = 2Rb = 4 X06 ( Hz)則解調(diào)器輸入端的噪聲功率(Tn2 = noB = 6 10-18>4M06 = 2.4 10-11 (W)解調(diào)器輸入信噪比2(40 106)233.3312-22 2.4 10-11(1)V 1 一.Pee 4e 233.331A41A-&33=e4= e22非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率為1_

32、4_42.411 10 4 1.21 10 42系統(tǒng)的誤碼率為相干接收時(shí),(2)1e-8.3333.33 二1-4-52.411 10 4 2.36 10 510.237-11若某2FSK系統(tǒng)的碼元速率Rb= 2 X06B,發(fā)送“1”符號(hào)的頻率fi為10MHz, 發(fā)送“0”符號(hào)的頻率f2為10.4MHz,且發(fā)送概率相等。接收端解調(diào)器輸入信號(hào) 的峰值振幅a = 40 N,信道加性高斯白噪聲的單邊功率譜密度no = 6 10-18W/Hz o 試求：(1) 2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬；(2)非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率；(3)相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率。解：(1) 2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬為B2FS

33、K = f2 - f1 +2fs =10.4-10 + 2父 2 = 4.4 (MHz)(2)接收機(jī)采用上下兩個(gè)支路的結(jié)構(gòu)形式，每支路帶通濾波器的帶寬等于2ASK的帶寬，即B =2Rb = 2 2 106 =4 (MHz)則解調(diào)器輸入端的噪聲功率(方差)口2= noB = 6 10-18MX106 = 2.4 10-11 (W)輸入信噪比為33.33：2(40 10 6)22-22 2.4 1011非相干接收時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為_33.33Pe =-e 2 = -e 2=-e_16.67 - 5.76 10一8 2.88 10一82222(3)相干接收時(shí)系統(tǒng)的誤碼率為33.3311-11Pe =

34、1erfc. e 2 1 e 215.76 108 3.98 10一9e 222-2-33.3314.48 7-13在二進(jìn)制相位調(diào)制系統(tǒng)中，已知解調(diào)器輸入信噪比 產(chǎn)10dB。試分別求出 相干解調(diào)2PSK、相干解調(diào)一碼反變換器2DPSK和差分相干解調(diào)2DPSK的系 統(tǒng)誤碼率。解：已知解調(diào)器輸入信噪比 T = 10dB,即101g產(chǎn)10dB,則 產(chǎn)10(1)相干解調(diào)2PSK誤碼率為Pe = 1erfc在大信噪比條件下，上式近似為Pe 電=eJ JeT0 = - 4.54105 右4.1父 10-6e 2J 2 10-11.2(2)相干解調(diào)一碼反變換器2DPSK誤碼率為P； = 2(1 B)Pe =

35、；erfc/Y其中Pe為相干解調(diào)2PSK誤碼率。由于Pe<<1 ,則有Pee 比 2Pe =8.2父10歲(3)差分相干解調(diào)2DPSK誤碼率為 111KKPee e 4.54 10 = 2.27 10222通信原理課堂測(cè)試題 10答案已知輸入信碼序列為1010101。要求采用采用鍵控法來(lái)實(shí)現(xiàn) 2FSK調(diào)制，畫出電路框圖和各點(diǎn)信號(hào)波形解:基帶信號(hào)i 1010101(b)«D(D(&)_1_1_j f 信息碼V ：；,1".口一匚二1-匚二1_t信息反碼Mvwvwwiwwww T 載頻方KaaaKaK"載頻a信息碼對(duì)fl 實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制1Vr信息反

36、碼對(duì)K實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制*r+通信原理課堂測(cè)試題 11答案2DPSK鍵控法電路框圖開關(guān)電路011101開關(guān)電路信碼絕對(duì)碼相對(duì)碼載頻2PSK2DPSKA a r f ；a A a i , V V V M y v y r ；/V_ ： A A' /vx j a . V ! S V N i 3 ；一，解:.一信碼序歹I|1小l|l o|l 0 0 ill 14進(jìn)制格雷碼雙 T-l+l+J olio o o 1 1已知輸入信碼序列為1011101。要求采用采用鍵控法來(lái)實(shí)現(xiàn) 2PSK和2DPSK調(diào)制，畫出電路框圖和各點(diǎn)信號(hào)波形解：2PSK鍵控法電路框圖通信原理課堂測(cè)試題 12答案已知信碼序列為101

37、110100111要求按格雷碼規(guī)則轉(zhuǎn)換為 4進(jìn)制和8進(jìn)制信號(hào)，并分別畫出四電平和八電平信號(hào)波形信碼序列 1。 11101。 0111信碼序列 "iiiuiDQiiiH進(jìn)制格雷碼隼0 0001 0012 01 13 0104 1 1 0S 1 « 16 1017 1002 進(jìn)制波形i 1 27通信原理第九章習(xí)題答案(1)要求畫出冗/4系統(tǒng)QPSK信號(hào)的產(chǎn)生原理框圖(第一種方法)；(2)已知信碼序列為1011010011雙比特碼的相位關(guān)系如圖所示，請(qǐng)畫出輸出的QPSK信號(hào)波形。解：ab相位11兀/4 ：013 冗 /4100-3 冗 /410-九/4(1)冗/4系統(tǒng)QPSK信號(hào)

38、的產(chǎn)生原理框圖(第一種方法)(2)已知信碼序列為1011010011輸出的QPSK信號(hào)波形。雙比僑科-I工IT土 T#通信原理課堂測(cè)試題 14答案1. GMSK的中文全稱是什么？GMSK信號(hào)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？2. OFDM的中文全稱是什么？OFDM信號(hào)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？解：1. GMSK的中文全稱是高斯最小頻移鍵控優(yōu)點(diǎn)：(1)包絡(luò)恒定；(2)帶外功率譜密度下降快。缺點(diǎn)：有碼問(wèn)申擾。2. OFDM的中文全稱是正交頻分復(fù)用優(yōu)點(diǎn)：(1)減小信號(hào)的失真和碼問(wèn)申擾的影響；(2)降低大城市中多徑衰落的影響；(3)各路子載波的調(diào)制制度可以不同，對(duì)信道變化的自適應(yīng)能力強(qiáng) 缺點(diǎn)：對(duì)信道產(chǎn)生的頻率偏移和相位噪聲敏感；量化

39、R中斗 f=1-8電平范國(guó) 先薄嗎<2門C段尊起格電平Jud卜支化間降 iniA)段內(nèi)四時(shí)應(yīng)極值GnoCba1024 20481 11J02-I64512必M-512 142-11 1 0512J2256128u326256 *121 0 1256（l12864J2IE5128-2561 0 H12S8643216s464- L2»0 1 ' L6443216843力440 1 03221684121號(hào)£。0 1161842110 16o » n01g4r19-9采用13折線A律編碼，設(shè)最 小量化間隔為1個(gè)單位，已知抽 樣脈沖值為+635單位；(1)

40、試求此時(shí)編 碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差；(2)寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼(不 包括極性碼)的均勻量化11位碼 (采用自然二進(jìn)碼)。解：(1)求編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差逐次比較法：已知：抽樣 值 為4635 即I s =635 第一步：;抽樣值為正極性,c1 1第二步：Is -635IW =128（上四段）c2 =A第三步：Is Z：635->|W -512（上二段）,c3 W第四步：Is =635 JW 二024,c4 /段碼c:2c3c4 =110， 為第7段，起始電平為512A第五步：Is -635 ,Jw -512/1；：256 ；：-68；：, c5 =0第六步：Is =635

41、Jw 412：128，640 :, c6 =0第七步：Is =635 lw =51264 .：J576 .：c,第八步：Is -635/：>Iw -5124：; 64/、£32 : -608 :,c8 1段內(nèi)碼c5c6c7c8 0011量化碼組為：C2c3c4c5c6c7c8 1100011 (量化值為608dPCM 輸出碼組為：cg2c3c4c5c6c 7c811100011抽樣值為635占 量化值為608A量化誤差為：635 &608色=27 4譯碼時(shí)：量化值卡第7段均勻量化階距/2> 608 A+32曲2) =624這時(shí)量化誤差為：635&624 4

42、1&164(3242簡(jiǎn)化方法：:抽樣值為正極性, g =1;抽樣值為635 含有最大的段起始電平為512 注.為第7段，段碼c2c3c4 d10段內(nèi)碼：635i-512i=123.123. ： =643227 .：.段內(nèi)碼c5c6c7c8 H011 (644324 27緲量化誤差量化值=-512 A464 心+32 &d508 量化碼組為：c 2c 3c 4c5c6c 7c 8 1100011 (量化值為6084PcM輸出碼組為：c1c2c3c4c5c6c7c8 11100011;抽樣值為635 量化值為608色，二量化誤差為：635i-608=27譯碼時(shí)：量化值十第7段均勻量

43、化階距/2) W08A+32&2)=624這時(shí)量化誤差為:635i-624A =11 <16 (322)(2)對(duì)應(yīng)于量化7位碼的均勻量化11位碼; 抽樣值為 635A =512+ 64 + 32A二對(duì)應(yīng)于均勻量化 11位碼為：01001100000量WLft序號(hào)*-7電中范圍AAM門口段起拈 也平All卜黃化間隔Al it A：i段內(nèi)塔討點(diǎn)杈值,色GGQtt8102J 20481 1 Lg64512256128rt-l口512 10241 1 05123225664316256 5121 (1 I師L6ns64%16$12ft 25610128s4-132846+ LZS

44、1; 1 16443216$4332 64-0 1 0犯216ftJ2216 320 0 116J842110 160 0 n01B4F1第二步1 s =95W白28 （下四段）第三步Is =95心 W=32（下/上二段）第四步Is =95心 W=64 段碼c2c3c4 =011 ,為第4段,起始電平為64A第五步Is =95A<Iw=64i4-3296第六步Is =95A>I w=64i+16i=80第七步Is =954”J4A+16A4«A=88A第八步Is =95A>Iw=64i+1648 A 44A =92 以段內(nèi)碼：C5c6c7c8 H111C2C3C4C

45、5C6C7C8二0量化 碼組為：C2c3c4c5c6c7c8 0110111 （量 化值為92丹PCM 輸出 碼組為 C1c2c 3c 4C5C 6c 7C0011011112345678;抽樣值為95量化值為92小,量化誤差為：954924=34譯碼時(shí)：量化值丑 第4段均勻量化階距/2）=92& +（4山2» =944這 時(shí)量化 誤差為：954944白色父2 & （422）簡(jiǎn)化方法：:抽樣值為負(fù)極性 C 1 =0.釉樣值為95 4含有最大的段起始電平為64為第4段，段碼C2c 3c4 =011段內(nèi)碼：95 &641色31；：=16,：；8,工：；4二：3；：

46、J.段內(nèi)碼C5C6C7C8 =0111 （164844處 3辟量化誤差量化值 =64 二：16 .:8,: ：4 T2 :量化碼組為：C2c3c4c5c6c7C8 0110111（量化值為924PCM輸出碼組為：C1c2c3c4c5c6c7C8 00110111.抽樣值為95 量化值為92 算化誤差為：95 &92作斗色譯碼時(shí)：量化值十第4段均勻量化階距/2） =92小卡4為2）±94色這時(shí)量化誤差為：95&944=1&<2 （4白2）（2）對(duì)應(yīng)于量化7位碼（0110111）的均勻量化11位碼;抽樣值為924=644+16&+84+4也二對(duì)應(yīng)于均

47、勻量化11位碼為：0000101110 09-11采用13折線A律編碼， 設(shè)最小量化間隔為1個(gè)單位， 已知抽樣脈沖值為-95單位；（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差；（2）寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼（不 包括極性碼）的均勻量化11位 碼（采用自然二進(jìn)碼）。解:（1）求編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差逐次比較法：已知：抽樣值為954即Is =95工第一步：1抽樣值為負(fù)極性C1 031通信原理課堂測(cè)試題 11答案精確抽樣值量化值PCM編碼序列不歸軍雙報(bào)性碼. 波形2.二.抽樣間隔 Ts= 250小.抽樣頻率 fs= 1/Ts= 4 kHzPCM編碼序列的傳輸速率=3/Ts= 4 kHz 3 = 1

48、2 kbit/s#通信原理第十一章習(xí)題答案11-1 設(shè)有 8 個(gè)碼組 “ 000000，” “ 001110，”“ 010101，” “ 011011，”“ 100011，” “1 01101” ， “1 10110”和 “ 111000，試求它們的最小碼距。 ”解：碼距：兩個(gè)碼組對(duì)應(yīng)位數(shù)字不同的位數(shù)；最小碼距山：全部碼組之間的最小碼距。該編碼的do= 3碼重：碼組中“ 1的個(gè)數(shù)；”對(duì)于線性碼，等于（非全零）碼組的最小重量。該編碼的do= 311-2 上題給出的碼組，若用于檢錯(cuò)，試問(wèn)能檢出幾位錯(cuò)碼？若用于糾錯(cuò)，能糾正幾位錯(cuò)碼？若同時(shí)用于檢錯(cuò)和糾錯(cuò)，又有多大檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力？解：;上題給出的碼組do= 3若doe +1（e為正整數(shù)），則一個(gè)碼組內(nèi)可檢測(cè)不多于 e個(gè)錯(cuò)；若do2t +1（t為正整數(shù)），則一個(gè)碼組內(nèi)可糾正不多于 t個(gè)錯(cuò)；若&t + e +1（e >t）,則一個(gè)碼組內(nèi)可糾正不多于t個(gè)錯(cuò)，同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)do= 3>e +1, e =2,能檢出2位錯(cuò)碼do= 3>2t +1, t =1,能糾正1位錯(cuò)碼若 do=3>t + e +1(e >t),若 t =1,須取 e =2, WJ t + e +1=4>3 (do),故該 編碼組不能同時(shí)用于