现代通信原理教程10章部分习题解答
现代通信原理与技术第10章同步原理
位置上,插入一个或多个称为导频的正弦 波,接收端就由导频提取出载波。
插入导频法的发端方框图(a)、收端方框图(b) 及插入导频后DSB信号频谱如下图所示:
fC
f
导频
设调制信号m(t)中无直流分量,被调载波 为 a sin ct ,将它经900移相形成插入导 频 a cosct (正交载波),其中a是插入 导频的振幅。于是输出信号为:
从4PSK信号中提取相干载波的方法与2PSK 相似,可用四次方变换,四次方环及四相 Costas环。
用Costas环提取相干载波时,环路的工频率 等于信号载频,用其它方法时电路工作频率等 于信号载频的二倍或四倍。
二、载波同步系统的性能
1、载波同步系统的性能 载波同步系统的性能指标主要有:效率、
·VSB信号一般在电视中采用,常用包络检波 法解调。
采用插入导频法应注意:
1 导频的频率应当是与载频有关的或 者就是载频的频率;
2 插入导频的位置与已调信号的频谱 结构有关。
总的原则:在已调信号频谱中的零点 插入导频,且要求其附近的信号频谱 分量尽量小,这样便于插入导频以及 解调时易于滤除它。
a 2
m(t) cos 2ct
a 2
sin
2 c t
2PSK和DSB信号都属于抑制载波的双边带信 号,上述插入导频方法对两者均适用。对SSB 信号,导频插入的原理与上述相同。
现代通信原理与技术答案1-8章
第一章1-1 e 的信息量 ==)(1log 2e P I e 3.25bit v 的信息量 ==)(1log 2v P I v 6.96bit 1-2 因为全概率1)1()0(=+P P ,所以P(1)=3/4,其信息量为==)1(1log 2P I 0.412(bit) 1-3平均信息量(熵) ∑=-=ni i ix P x P x H 12)(log)()(=2.375(bit/符号)1-4 (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10ms 。
传送字母的符号速率为)(100105213B R B =⨯⨯=-等概率时的平均信息速率)/(200log 2s bit M R R B b ==(2) 平均信息量为 ∑=-=ni i ix P x P x H 12)(log)()(=1.985(bit/符号)则平均信息量为)/(5.198s b H R R B b =⋅= 1-5 (1) )/(2400s bit R R B b ==(2) )/(96004240016log 2s bit R R B b =⨯== 1-6 (1) 先求信息源的熵,∑=-=ni i ix P x P x H 12)(log)()(=2.23(bit/符号)则平均信息速率 )/(1023.23s b H R R B b ⨯=⋅=故传送1小时的信息量)(10028.81023.2360063bit R T I b ⨯=⨯⨯=⨯=(2)等概率时有最大信息熵,)/(33.25log 2max 符号bit H ==此时平均信息速率最大,故有最大信息量)(10352.86max bit H R T I B ⨯=⋅⋅=1-7 因为各符号的概率之和等于1,所以第四个符号的概率为1/2,则该符号集的平均信息量为)/(75.121log 2181log 81241log 41222符号bit H =-⨯--= 1-8 若信息速率保持不变,则传码率为)(1200log 2B MR R bB ==1-9 传码率为)(1200log 2B MR R bB ==半小时(1800秒)内传送的码元个数为61016.212001800⨯=⨯=⋅=B R T N 错误码元数个216=e N ,因此误码率为410-==NN P ee 1-10 由NN P ee =和B R T N ⋅=可得时间为 )(1034s R P N T Be e⨯=⋅=。
现代通信原理与技术答案1-8章之欧阳歌谷创编
第一章欧阳歌谷(2021.02.01)1-1 e 的信息量==)(1log 2e P I e 3.25bit v 的信息量==)(1log 2v P I v 6.96bit 1-2 因为全概率1)1()0(=+P P ,所以P(1)=3/4,其信息量为==)1(1log 2P I 0.412(bit)1-3平均信息量(熵) ∑=-=n i i i x P x P x H 12)(log )()(=2.375(bit/符号)1-4 (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10ms 。
传送字母的符号速率为)(100105213B R B =⨯⨯=-等概率时的平均信息速率(2) 平均信息量为 ∑=-=n i i i x P x P x H 12)(log )()(=1.985(bit/符号)则平均信息量为)/(5.198s b H R R B b =⋅=1-5 (1) )/(2400s bit R R B b ==(2) )/(96004240016log 2s bit R R B b =⨯==1-6 (1) 先求信息源的熵,∑=-=n i i i x P x P x H 12)(log )()(=2.23(bit/符号)则平均信息速率 )/(1023.23s b H R R B b ⨯=⋅=故传送1小时的信息量)(10028.81023.2360063bit R T I b ⨯=⨯⨯=⨯=(2)等概率时有最大信息熵,)/(33.25log 2max 符号bit H ==此时平均信息速率最大,故有最大信息量)(10352.86max bit H R T I B ⨯=⋅⋅=1-7 因为各符号的概率之和等于1,所以第四个符号的概率为1/2,则该符号集的平均信息量为)/(75.121log 2181log 81241log 41222符号bit H =-⨯--=1-8 若信息速率保持不变,则传码率为1-9 传码率为)(1200log 2B M RR bB ==半小时(1800秒)内传送的码元个数为61016.212001800⨯=⨯=⋅=B R T N错误码元数个216=e N ,因此误码率为410-==N N Pe e1-10 由N NP ee =和B R T N ⋅=可得时间为。
现代通信原理教程10章部分习题解答
(2)均采用想干解调时,各系统的输出信噪比
(3)当输入信号功率Si相同时,各系统的输出信噪比。
解:(1)
AM
DSB
SSB
(2)
AM相干解调器输出信号
DSB相干解调器输出信号
DSB相干解调器输出信号
(3)当输入信号功率Si相同时,各系统的输出信噪比
AM相干解调器输出信号
解:
⑴设DSB已调信号 ,则接收机的输入信号功率
⑵相干解调之后,接收机的输出信号 ,因此输出信号功率
⑶解调器的输出信噪功率比
13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。
表2-14维特比算法译码第一步计算结果
序号
路径
对应序列
码距
幸存否
1
000 000 000
6
否
2
111 110 111
4
是
3
000 000 111
5
是
4
111 110 000
5
否
5
000 111 110
7
否
6
111 001 001
1
是
7
000 111 001
6
否
8
111 001 110
2
是
②继续考察接收序列中后继 位,计算出新增路径段的码组与接收序列中后继3位之间的新增码距,总码距(原幸存路径的码距+新增码距),选出幸存路径,分别如图(b)、(c)、(d)和图(e)所示。由图(e)可见,幸存路径 上的序列“111 001 001 000 110 000”与接收序列码距最小(概率最大),故对应发送信息为110101。
现代通信原理(第二版 沈保锁)课后习题答案
6 .405 bit / 符号
Rb 6.405 1000 6405 bit / s
1-6 设一数字传输系统传递二进制码元的速率为 1200B,试求该系统的信息传 输速率,若该系统改为 8 进制码元传递,传码率仍为 1200B,此时信息传输速率又 为多少? 解:
Rb=RB=1200b/s
f
1
T
2 2 m 2 3 10 3 6 10 3 秒 f
m 为相邻零点的频率间隔。
2-5 设宽度为 T,传号和空号相间的数字信号通过某衰落信道,已知多径迟延为τ=T/4,接收信号 为两条路径信号之和。试画出接收到两信号后的波形,并讨论最大的时延τmax 为多少才能分辨出传号 和空号来。 (注:2-3、2-4 和 2-5 属于扩展内容,供教师参考,不作为学生作业) 解:设两径的传输衰减相等(均为 d0)则: 接收到的信号为:s0(t)=d0s(t-t0)+dos(t-t0-τ)
a
cos
a>0
j
求相应的功率谱。 )
d
(a j
S X ( )
R ( )e
e
d
a e
(a j
)
d
a
2 a (1 j ) a2 2
2
a 2 ( ) 2 a 2 ( ) 2 a a 2 a j ( ) a j( ) a j( ) a j( ) 1 1 1 1 1
P R (0)
n0W 2
Snc(ω)= Snc(ω) no
-W/2
W/2
2
ω
通信原理(陈启兴版)第10章课后习题答案
第10章 正交编码与伪随机序列10.1 学习指导 10.1.1 要点正交编码与伪随机序列的要点主要包括正交编码的概念、常见的正交编码和伪随机序列。
1. 正交编码的概念对于二进制信号,用一个数字序列表示一个码组。
这里,我们只讨论二进制且码长相同的编码。
两个码组的正交性可用它们的互相关系数来表述。
设码长为n 的编码中码元只取值+1和-1。
如果x 和y 是其中的两个码组:x = (x 1, x 2, …, x n ),y = (y 1, y 2, …, y n ),其中,x i , y i ∈ {+1, -1},i = 1, 2, …, n ,则码组x 和y 的互相关系数被定义为2. i i 11(, ) (10-1)==∑ni x y x y n ρ如果码组x 和y 正交,则ρ(x , y ) = 0。
两两正交的编码称为正交编码。
类似地,我们还可以定义一个码组的自相关系数。
一个长为n 的码组x 的自相关系数被定义为x i i + j 11(),0, 1, , 1 (10-2)===-∑ni j x x j n n ρ其中,x 的下标按模n 运算,即x n +k ≡ x k 。
在二进制编码理论中,常采用二进制数字“0”和“1”表示码元的可能取值。
若规定用二进制数字“0”代替上述码组中的“-1”,用二进制数字“1”代替“+1”,则码组x 和y 的互相关系数被定义为(, ) (10-3)a bx y a bρ-=+ 其中,a 表示码组 x 和y 中对应码元相同的个数,b 表示码组x 和y 中对应码元不同的个数。
例如,对于4个码组:x 1 = (1,1, 1, 1),x 2 = (1, 1, 0,0),x 3 = (1, 0, 0, 1),x 4 = (1, 0, 1, 0),它们任意两者之间的相关系数都为0。
对于采用二进制数字“0”和“1”表示的码元,若用x 的j 次循环移位代替y ,就得到x 的自相关系数ρx (j )。
通信原理樊昌信版9,10章课后答案
通信原理樊昌信版9,10章课后答案9.9 采⽤13折线A律编码,设最⼩量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位:(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
(采⽤⾃然⼆进制码) 解(1)已知抽样脉冲值它位于第7段序号为3的量化级,因此输出码组为量化误差为635-(512+3*32)=27(2) 对应的11位均匀量化码为010********9-10采⽤13折线A律编码电路,设接收端收到的码组为“01010011”最⼩量化间隔为1个量化单位,并已知段内码改⽤折叠⼆进码:(l) 试问译码器输出为多少量化单位;(2) 试写出对应于该.7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
解(1)接收端收到的码组由C1=0知,信号为负值;由段落码知,信号样值位于第6段,起点电平为256,量化间隔为16;由段内码码器输出为C5C6C7C8 =0011 采⽤折叠码) C5C6C7C8 =0011 采⽤折叠码,对应⾃然⼆进制码为0100可知,信号样值位于第6段的第5级(序号为4),故译码器输出为256416162328 (/)I=-+?+=-(2)均匀量化11位码为001010010009.11采⽤13折线A律编码,设最⼩的量化间隔为1个量化单位,已知抽样脉冲值为-95量化单位:(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;(2)试写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
解(1)因为样值为负值.所以极性码⼜因64 < 95 < 128,所以码组位于第四段,段落码为量化间隔为4。
由于95=64 +7 *4 +3,所以段内码为故编码器输出为量化误差为3个单位。
(2)对应的均匀量化11位码为(92=64 +7 *4)9.13 对10路带宽均为300Hz-3400Hz的模拟信号进⾏PCM时分复⽤传输。
设抽样速率为8000Hz,抽样后进⾏8级量化,并编为⾃然⼆进制码,码元波形是宽度为的矩形脉冲,且占空⽐为1。
《现代通信原理》课后答案
第二章第三章第四章00第五章第七章第八章第九章9.4 解:0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0AMIHDB3B3zsB6zs9.13 解:9.14 解:(2)发送:8电平已调 基带信号信号接收:调制信号基带信号9.17单极性NRZ)2(N S Q P b = 双极性NRZ)(N S Q P b =多进制 双极性(M 为奇数:取0,+/-A, …..; M 为偶数:取。
)2A ±sMb Lf R L L s Mb f R sMb f R sMb R b b b b /2log 47)12)(4(/67.05.11)3(/38log )2(/1)1(22==∴=∴=-≈====调相。
,调制方式可为调幅或其带宽正好是的升余弦滚降频谱信号电平信息,所以可采用单位符号应传输所需传输速率信道带宽kHz bit kHzR kHzkHz kHz f b 482.0831204860108)1(=∴==-=α格雷编码方式普通二进制编码----------------=-------------=-∙-=s b s n nb s P nP P M N S Q MM P 1P )12(22)13)(()1(222L-1电平的部分响应信号])(134[)1(2222NS L Q L L P s --=π1)75.4101)(6==>⨯=-ααQ 2)75.4101)(6==>⨯=-ααQ 3)36.444/6.4)(18332==>=-=>=N S NS P P b s 4) 或])(1434[4)14(2222N S Q P s --=πs b P P L L 324712==>==>=-而s b P P 21= S/N(DB 值): 45.125(16.44),22.6(13.5), 444.36(26.4), 194.6(22.9)9.181) S/N =18.06 合12.57dB25.4=α2) S/N = 48.16 合16.83dB ])(83[N S Q P b =3) S/N = 90.3 合19.56dB s b P P 32=9.23解:序列的三条性质。
天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)
天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)《现代通信原理》课后习题解答第一章绪论1-1设英文字母C 出现的概率为,E 出现的概率为,试求C 与E 的信息量。
解:1-2 设某地方的天气预报晴占4/8,阴占2/8,小雨占1/8,大雨占1/8,试求各每个消息的信息量。
解:晴:阴:2bit 小雨:3bit 大雨:3bit 。
1-3 设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4,1/8,1/8和1/2传递,每一消息的出现的是相互独立的。
试计算其平均信息量。
解:1-4 一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率分别为,,,。
求该信号源的平均信息量与信息传输速率。
解: 1-5 设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112个出现概率为1/224,信息源每秒钟发1000个符号,且每个符号彼此独立,试计算该信息源的平均信息速率。
解:1-6 设一数字传输系统传递二进制码元的速率为1200B ,试求该系统的信息传bit X p I C 44.5023.01log )(1log 22===bitI E 25.3105.01log 2==bit 14log 2=符号/75.1)21(1log 21)81(1log 81)81(1log 81)41(1log 41)(1log )()(1log )()(1log )()(1log )()(22222222bit D P D P C P C P B P B P A P A P X H =+++=+++=符号/84.12.01log 2.02.01log 2.03.01log 3.04.01log 4.0)(2222bit X H =+++=s bit R /18401084.16==-符号/405.6)224/1(1log )224/1(112)32/1(1log )32/1(16)(22bit X H =?+?=sbit R b /64051000405.6=?=s b N R R B b /3600312008log 1200log 22=?=?==[])ωsin ω(ex p )ω(0T b t j K H d --=]0ωsin sin 10T b j e T jb ω+≈[]dt j e T a K H ω0ωcos 1)ω(-+=[][]dt j d e T b K T b t j K H ω-+≈--=)ωsin 1()ωsin ω(ex p )ω(00[])()()2/()()(00d d d t T t S t T t S k t t KS t S ----+--=输速率,若该系统改为8进制码元传递,传码率仍为1200B ,此时信息传输速率又为多少解: R b =R B =1200b/s1-7 已知二进制数字信号的传输速率为2400b/s 。
现代通信原理答案(_罗新民)
解:(1)对二进制,
(2)对十六进制,
1-17一个多进制数字通信系统每隔0.8 ms向信道发送16种可能取的电平值中的一个。试问:
每个电平值所对应的比特数是多少?
符号率(波特)为多少?
比特率为多少?
解题思路: 考查信息量的定义; 、 分别考查传码率和传信率的定义。
解题思路:仍然考查的是对 的理解。
解:信源平均信息量为
由 可以得到
所以,至少应以0.603符号/秒的速率发送数字,才能达到2比特/秒的信息速率。
1-9 假设计算机的终端键盘上有110个字符,每个字符用二进制码元来表示。问每个字符需要用几位二进制码元来表示?
在一条带宽为300Hz,信噪比(SNR)为20dB的电话线路上,能以多快的速度(字符/秒)发送字符?
阶越函数 :
( 为符号函数, )
指数函数 :
复指数函数 :
2-3证明一个偶周期性函数的指数傅立叶级数的系数是实数,而一个奇周期函数的指数傅立叶级数的系数是虚数。
解题思路:题目所要证明的奇、偶函数均指实函数。对于复函数 ,如果它满足 ,称其为共轭对称函数。当 是实函数时,它就是偶函数。同样,对于复函数 ,如果它满足 ,称其为共轭反对称函数。当 是实函数时,它就是奇函数。因此可以运用偶函数和奇函数的上述共轭对称性质和共轭反对称性质证明。
解题思路:考查平均信息量及信息量叠加的概念。每个符号有四种等概电平可能,因此先用 计算其平均信息量。整个消息的总信息量是12个符号的各自平均信息量(相等)的和。
解:(1) , 。
每个符号的平均信息量为 比特/符号,则由12个符号组成的一组消息的信息量为
(2)每秒传输10组消息,则一分钟传输10×60组信息,因此信息传输速率为10×60×24比特/分钟=14400比特/分钟
《现代通信原理》曹志刚清华大学出版社课后答案
N 16QAM n0 B 12
2400
11.3 解:
gD D4 D2 D 1
r1D D6 modgD D3 D 1 r2 D D5 modgD D3 D2 D r3 D D4 modgD D2 D 1
D6 D3 D 1
GD
D
5
D3
D2
D
D 4 D 2 D 1
(2)发送:
8 电平 基带信号
升余弦 滚降滤波器
线性调制
已调 信号
接收: 调制信号
解调器
抽样判决
基带信号
9.17 单极性 NRZ
Pb Q( S 2N )
双极性 NRZ 多进制 双极性
Pb Q( S N ) (M 为奇数:取 0,+/-A, …..; M 为偶数:取 A 。。。)
2
Ps
2(M 1) Q(
1 sin2f B
3 fb
6
10 20
1
sin
6f B fb
6
10 20
f B 932.98Hz B 2 f B 1865.97Hz
f S 1200Hz
第十章 10.26 解:
Pb ,16 PSK
1
2
Q
2Eb
sin 2
105
n0
16
2ES sin 2 4.122
M
(S
N
)
M
3
2
1
)
Pb
2n 2(2n 1)
Ps
普通二进制编码
Pb
1 n
Ps
格雷编码方式
2L-1 电平的部分响应信号
Ps
2(L2 1)
Q[
L2
现代通信原理(罗新民)第十章+差错控制编码习题答案
第十章 差错控制编码图见附图:10 ①、19、2010-1 请说明随机信道、突发信道、混合信道各自的特点。
答:随机信道的特点是错码的出现是随机的。
且错码之间是统计独立的。
突发信道的特点是错码集中成串出现。
混合信道的特点是既存在随机错码又存在突发错码。
10-2 请说明差错控制方式的目的是什么?常用的差错控制方式有哪些?答:差错控制方式的目的是在数字通信过程中发现(检测)错误,并采取措施纠正,把差错限制在所允许的尽可能小的范围内。
常用的差错控制方式包括:ARQ 、反馈校验、FEC 、HEC 。
10-3请说明ARQ 方式有哪几种?答:停止等待ARQ 、连续ARQ 、选择重发ARQ 。
10-4 已知线性分组码的八个码字为:000000,001110,010101, 011011,100011,101101,110110,111000,求该码组的最小码距。
解:线性分组码的最小码距等于码的最小码重,故30=d。
10-5 上题给出的码组若用于检错,能检出几位错码?若用于纠错, 能纠几位错?若同时用于纠错,检错如何? 答:1230+≥=d ,故可检出2个错。
11230+⨯≥=d ,故可纠正1个错。
11130++≥=d ,(1≥1)故纠检结合时可检1个错同时纠正1个错。
10-6 若两个重复码字0000,1111,纠检错能力如何?解:d=4,故可检出3个错,纠正1个错,可同时检出2个错、纠正1个错。
10-7 写出k=1,n=5时重复码的一致检验矩阵[H]及生成矩阵[G],并 讨论它的纠、检错能力。
解:①n=5,k=1,r=4。
设码字为01234|c c c c c ,只取11111或00000,0123c c c c为监督码元。
则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====4414243c c c c c c c c⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⊕=⊕=⊕=⊕000040414243cc c c c c c c⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡00001|10000|10010|10100|110001234c c c c c故⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⨯1000110010101001100054H,[]111141==⨯TPQ。
现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案
第一章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。
现代通信原理课后习题标准答案
现代通信原理课后习题答案作者:日期: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 X105 Xog 216 = 1.2 106(b)4 40dB = 10log 2 S/N — S/N = 10C = wlog 2 (1 + S/N ) = 1.4 >106log 2 (1+104)~ 1.862 X107 (bps) 1.862XI07/1.2 106 = 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 0+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 。
问调制信号的幅度和频率各变为 2V 、 1000Hz 时,新调频信号的带宽为多少?解:B FM = 2 (500+1000) = 3000 (Hz)第四章第二章 2.40二进制对称信道中的误比特率 符号/S ,求该信道的信道容量。
解:2000X1-0.2)=1600 (b/s) 2.41已知某语音信道带宽为 Pe 为0.2,若输入信道的符号速率为 2000 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 IgN 60 = 10 lg S/N —C = wlog 2 (1+S/N)=4 xi03log 2(1+106) = 8 4 3 5.6 >10 = 4 X0 Iog 2(1+S/N) Iog 2(1+S/N) = 14 — 1+S/N = 2 14 —S/N = 2 14 — 1S/N = 106 104 (bps) 2.42 若黑白电视机的每幅图像含有3X105个像素,每个像素都有4.56已知某信号经抽样后用采用13折A 律编码得到的8位代码为 01110101,求该代码的量化电平,并说明译码后最大可能的量化误 差是多少?解:—[1024+5 X (1024 - 16) ] = -1344 A 最大可能的量化误差是64 A第五章5.34求传码率为200B 的八进制ASK 系统的带宽和信息速率。
现代通信原理(曹志刚)习题答案2--11章
Ps
2(M 1) Q( M
(S
N
)
M
3 )
2 1
Pb
2n 2(2n 1)
Ps
普通二进制编码
Pb
1 n
Ps
格雷编码方式
2L-1 电平的部分响应信号
Ps
2(L2 1)
Q[
B 2 f B 1865.97Hz
f S 1200Hz
10.26 解:
1
Pb,16PSK
2
Q
2Eb
sin 2
105
n0
16
2ES sin 2 4.122
n0
16
S
ES
N 16PSK n0
RS B
1 ES 4 n0
N 16QAM n0 B 12
2400
11.3 解:
gD D4 D2 D 1
r1D D6 modgD D3 D 1 r2 D D5 modgD D3 D2 D r3 D D4 modgD D2 D 1
而2L 1
7
L
4
Pb
2 3Ps
或 Pb
1 2Ps
S/N(DB 值): 45.125(16.44),22.6(13.5), 444.36(26.4), 194.6(22.9)
9.18 1) 4.25 S/N =18.06 合 12.57dB
2)
Pb Q[
3( S )] 8N
S/N = 48.16 合 16.83dB
现代通信原理与技术第二版答案
现代通信原理与技术第二版答案【篇一:现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案】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。
现代通信原理与技术第三版课后_思考题问题详解
第一章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容是什么?在无线电广播中,信息源包括的具体容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中,信息源的具体容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体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,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。
一路模拟的频带为 4KHZ 带宽,一路数字约占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。
现代通信原理课后思考题答案
第一章1、什么是数字信号和模拟信号,俩者的区别是什么?凡信号参量的取值连续(不可数,无穷多),则称为模拟信号。
凡信号参量只可能取有限个值,则称为数字信号。
区别在于信号参量的取值2、何谓数字通信,简述数字通信系统的主要优缺点数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。
优点:抗干扰能力强、差错可控、易于与各种数字终端接口、易于集成化、易于加密处理。
缺点:占用频带宽,需要同步3(1)、画出数字通信系统的一般模型,简述各方框的主要功能1) 信源编码与译码数据压缩(减少码元数目和降低码元速率),减小传输带宽,提高通信的有效性。
模/数转换,当信息源给出的是模拟语音信号时,信源编码器将其转换成数字信号,以实现模拟信号的数字传输。
2)信道编码与译码通过加入监督码元(纠错/检错)提高通信的可靠性。
3)加密与解密通过加扰保证所传信息的安全性。
4)数字调制与解调把数字基带信号转换成适合信道传输的频带信号。
3(2)、画出模拟通信系统的一般模型3、(3)画出通信系统的一般模型,简述各方框的主要功能信息源:把各种消息转换成原始电信号。
发送设备:将信源和信道匹配起来。
接收设备:放大和反变换,其目的是从受到干扰和减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。
受信者:将复原的原始电信号还原成相应信息。
4、在数字通信系统中,其可靠性和有效性指的是什么,各有哪些重要指标?有效性——传输速率(传码率、传信率,频带利用率)可靠性——差错率(误码率、误信率)5、按信号的流向和时间分类,通信方式有哪些?单工、半双工、全双工6、何谓码元速率和信息速率?他们之间的关系如何?单位时间内传输码元的数目,单位时间内传递的平均信息量或比特数。
Rb=RB·H(b/s)第二章1、什么是随机过程,它具有哪些基本特征?无穷多个样本函数的总体叫随机过程。
其一,他是时间函数;其二,在固定的某一观察时刻t1,s(t1)是一个不含t变化的随机变量2、随机过程的期望、方差和自相关函数描述了随机过程的什么性质?期望表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。
现代通信原理与技术答案1-8章之欧阳语创编
第一章1-1 e 的信息量==)(1log 2e P I e 3.25bit v 的信息量==)(1log 2v P I v 6.96bit1-2 因为全概率1)1()0(=+P P ,所以P(1)=3/4,其信息量为==)1(1log 2P I 0.412(bit)1-3平均信息量(熵) ∑=-=ni i i x P x P x H 12)(log )()(=2.375(bit/符号)1-4 (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10ms 。
传送字母的符号速率为)(100105213B R B =⨯⨯=-等概率时的平均信息速率 (2) 平均信息量为 ∑=-=ni i i x P x P x H 12)(log )()(=1.985(bit/符号)则平均信息量为)/(5.198s b H R R B b =⋅=1-5 (1) )/(2400s bit R R B b ==(2) )/(96004240016log 2s bit R R B b=⨯==1-6 (1) 先求信息源的熵,∑=-=ni i i x P x P x H 12)(log )()(=2.23(bit/符号) 则平均信息速率)/(1023.23s b H R R B b ⨯=⋅=故传送1小时的信息量)(10028.81023.2360063bit R T I b ⨯=⨯⨯=⨯=(2)等概率时有最大信息熵,)/(33.25log 2max 符号bit H == 此时平均信息速率最大,故有最大信息量)(10352.86max bit H R T I B ⨯=⋅⋅=1-7 因为各符号的概率之和等于1,所以第四个符号的概率为1/2,则该符号集的平均信息量为)/(75.121log 2181log 81241log 41222符号bit H =-⨯--=1-8 若信息速率保持不变,则传码率为 1-9 传码率为)(1200log 2B MR R bB ==半小时(1800秒)内传送的码元个数为61016.212001800⨯=⨯=⋅=B R T N错误码元数个216=e N ,因此误码率为410-==N N P ee1-10 由NN P e e =和B R T N ⋅=可得时间为。
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10.1 已知码集合中有8个码组为(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000),求该码集合的最小码距。
解 因为该码集合中包含全零码组(000000),所以对于线性分组码,最小码距等于除全零码外的码组的最小重量,即3m in =d 。
10.2 上题给出的码集合若用于检错,能检出几位错码?若用于纠错,能纠正几位错码?若同时用于检错与纠错,问纠错、检错的能力如何?解 只用于检错时,由条件:最小码距1min +≥e d ,求出2=e ,即能检出2位错码。
只用于纠错时,由12min +≥t d ,可得1=t ,既能纠正1位错码。
同时用于检错与纠错,且3m in =d 时,无法满足下列条件⎩⎨⎧>++≥te e t d 1m in故该码不能同时用于检错与纠错。
10.4 已知(7,3)码的生成矩阵为⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=001110101001111001110G 列出所有许用码组,并求监督矩阵。
解 分别将信息段(000)、(001)、(010)、(011)、(100)、(101)、(110)和(111)代入式A =m G ,得到许用码组如下 0000000 0011101 0100111 0111010 1001110 1010011 1101001 1110100生成矩阵G 为典型阵,有⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=110101111110Q 所以⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==011110111101TQ P监督矩阵[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==0110001110001011101001011000r I P H M10.5 已知一个(7,4)系统汉明码监督矩阵如下:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=110100101110101110100H 试求:(1) 生成矩阵G ;(2) 当输入信息序列()101101011010=m 时,求输出码序列A=?(3) 若译码器输入()1001001B =,请计算校正子S ,并指出可能的错误图样。
解 (1)⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==011110111101T P Q[]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==0001011001011001001111000101Q I G k M(2) 1010,0110,1101321===m m m[]()11010010001011001011001001111000101110111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==G m A ()011000122==G m A ()101001133==G m A(3)[][]1110010101000111101111011001001=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡==T BH S利用关系式T EH S =,求得可能的错误图样()0100000=E 。
10.7 已知()()()()()111111223434415+++++++++++=+x x x x x x x x x x x x ,试问由它共构成多少种码长为15的循环码?列出它们的生成多项式。
解 将115+x 按因式的次数排列如下: 1次 1+x2次 12++x x 3次 ()()112+++x x x4次 ()14++x x 或()134++x x 或()1234++++x x x x5次 ()()114+++x x x 或()()1134+++x x x 或()()11234+++++x x x x x 6次 ()()1142++++x x x x 或()()11342++++x x x x 或 ()()112342++++++x x x x x x7次 ()()()11142+++++x x x x x 或()()()111342+++++x x x x x 或 ()()()1112342+++++++x x x x x x x8次 ()()11344++++x x x x 或()()112344++++++x x x x x x 或 ()()1123434++++++x x x x x x 9次 ()()()111344+++++x x x x x 或 ()()()1112344+++++++x x x x x x x 或 ()()()11123434+++++++x x x x x x x10次 ()()()1113442++++++x x x x x x 或 ()()()11123442++++++++x x x x x x x x 或 ()()()111234342++++++++x x x x x x x x 11次 ()()()()11113442+++++++x x x x x x x 或 ()()()()111123442+++++++++x x x x x x x x x 或 ()()()()1111234342+++++++++x x x x x x x x x 12次 ()()()111234344++++++++x x x x x x x x 13次 ()()()()1111234344+++++++++x x x x x x x x x 14次 ()()()()11112343442++++++++++x x x x x x x x x x这些因式都满足生成多项式的3个条件,因此由它们可构成出30种码长为15的循环码。
(15,14)循环码的生成多项式是1+x ;(15,13)循环码的生成多项式是12++x x ;(15,12)循环码的生成多项式是()()112+++x x x ;4次因式有()14++x x 或()134++x x 或()1234++++x x x x3个,任选其中一个做生成多项式都可以产生一个(15,11)循环码,依此类推。
10.9已知(7,4)循环码的生成多项式为13++x x ,输入信息码元为1001,求编码后的系统码组。
解 ()13++=x x x g ,()13+=x x m 。
① 计算()()36331x x x x x m x k n +=+=-; ② 求()()x g x m x k n /-的余式,用长除法:③ 编码后,系统码的码多项式为()()()x x x x x r x m x x T k n +++=+=-236 对应的系统码组()1001110=A 。
10.10已知某循环码的生成多项式是1245810++++++x x x x x x ,编码效率是31。
求 (1) 该码的输入信息分组长度k 及编码后码组的长度n ; (2) 信息码()14++=x x x m 编为系统码后的码多项式。
解(1) ⎪⎩⎪⎨⎧==-3110n k k n可解得15,5==n k 。
(2) ()()1011144101x x x x x x x m x k n ++=++=-()()1245810101114++++++++=-x x x x x x x x x x g x m x k n 124581067824++++++++++++=x x x x x xx x x x x x x因此所求的码多项式为()x x x x x x x x T ++++++=678101114 10.11已知(7,3)循环码的一个码组为(1001011)。
(1) 试写出所有的码组,并指出最小码距min d ; (2) 写出生成多项式()x g ;(3) 写出生成矩阵;(4) 画出构成该(7,3)循环码的编码器。
解(1) 0000000 1001011 0010111 0101110 1011100 0111001 1110010 1100101 4min =d(2) ()124+++=x x x x g (3)()()()()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+++++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=12423523462x x x x x x x x x x x x g x xg x g x x G(4)10.19 已知一个(2,1,3)卷积码编码器结构如题10.19图所示,试(1) 写出生成序列1g 、2g 和生成矩阵G ; (2) 画出状态图和网格图。
解 (1) ()()815101==g ,()()823011==g 。
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=O100111100110110110110110110110O O G(2) 下图中a 、b 、c 和d 分别代表状态00、01、10和11,实线表示输入比特为0的分支,虚线表示输入比特为1的分支。
状态图:网格图:10.20 某(3,1,3)卷积码的生成多项式为()211x x x g ++=,()221x x x g ++=,()231x x g +=(1) 画出该码编码器框图;(2) 画出网格图;(3) 当接收序列为111 001 011 010 110 000时,试用维特比译码算法求发送序列。
解 (1)(2)(3)①首先考察接收序列前)nN,选出幸存路径。
(bit约束长度3nN,接收序列前9位是“111 001 011”。
在该卷积码的网格图==N,9上,分别找出从出发点状态a经三级路径到达状态a、b、c及d的两条路径,对应序列,并计算它们和接收序列前bit9的码距,将码距小的一条路径保留(若两条路径的码距相同,则可以任意保留一条),作为幸存路径,见下表。
图(a)是经过三级路径后幸存路径网格图。
序号路径对应序列码距幸存否1 aaaa000 000 000 6 否2 abca111 110 111 4 是3 aaab000 000 111 5 是4 abcb111 110 0005 否5 aabc000 111 110 7 否6 abdc111 001 001 1 是7 aabd000 111 001 6 否8 abdd111 001 110 2 是②继续考察接收序列中后继3n位,计算出新增路径段的码组与接收序列中后继3位之间的新增码距,总码距(原幸存路径的码距+新增码距),选出幸存路径,分别如图(b)、(c)、(d)和图(e)所示。
由图(e)可见,幸存路径abdcbcb上的序列“111 001 001 000 110 000”与接收序列码距最小(概率最大),故对应发送信息为110101。