(樊昌信第七版)通原第6章
通信原理第7版第6章PPT课件(樊昌信版)
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
§6.1.2 基带信号的频谱特性 ---PSD
思路：
分解 交变波 稳态波
s(t) u(t) v(t)
Ps ( f ) Pu ( f ) Pv ( f )
西安电子科技大学 通信工程学院
课件制作：曹丽娜
推导：设二进制的随机脉冲序列：
1 4
fS
G( f ) 2
1 4
f
2 S
G(mf S ) 2 ( f
m
mf S )
PS ( f )
1 4
f
STS2
sin
fTS
fTS
1 4
(
f
)
TS 4
Sa 2
(fTS
)
1 4
(
f
)
例
解
参见教材P137~139
自行推导
示意图：
西安电子科技大学 通信工程学院
P[g1(t nTs ) g2 (t nTs )], 以概率(1 P)
或写成
un (t) an[g1 (t nTs ) g2 (t nTs )]
其中
1 P, 以概率P an P, 以概率(1 P)
显然， u(t)是一个随机脉冲序列 。
1 v(t)的功率谱密度---Pv( f )
g1(t+2TB) g2(t+TB)
g1(t )
g1(t-2TB)
g2(t-TB)
g2(t-2TB)
-TB
s(t) sn (t) n
通信原理第七版课后答案樊昌信
通信原理第七版课后答案樊昌信第一章习题习题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 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 === 。
通信原理(樊昌信-第七版)思考题答案
第—φ ¤论1-1䄵3㼀广播和电视fi例，说明Ⓒ 1-1 模㾮Ø的㾦㻃䊕，受㾦䎀及㾦道包含的具㳆内容是什么？$3㼀电广播Ø，㾦㻃䊕包括的具㳆内容fi从声o䓋换而成的¤始电㾦号，收㾦䎀Ø包括的具㳆内容就是从复¤的¤始电㾦号䓋换乘的声o；$电视㻖㵔Ø，㾦㻃䊕的具㳆内容fi从㼒䓋换而成的电㾦号。
收㾦䎀Ø包括的具㳆内容就是从复¤的¤始电㾦号䓋换成的㼒；二䎀㾦道Ø包括的具㳆内容分别是䊹䇱声o和㼒的3㼀电波1-2何㸞数䓷㾦号，何㸞模拟㾦号，两䎀的根本区别是什么？数䓷㾦号：电㾦号的参量仅可能取䇱㻿个䐖；模拟㾦号：电㾦号的参量可䄵取连3䐖。
区别：电㾦号参量的取䐖是连3的还是离散可数的1-3何㸞数䓷½㾦，数䓷½㾦䇱哪㾊䇦缺点？传输数䓷㾦号的½㾦㻖㵔㵔称fi数䓷½㾦㻖㵔；䇦点：1.抗干扰能力强，且䋌声不积累。
2.传输差错可䄵控䐧；3.䄸r加密处理，且保密㾵好；4.便r存储、处理和交换；5.设备便r集成化、㸃㾮化，ф量减轻；缺点：1.§[㾦道频带较宽；2.对㵍步䄋求高，Д而设备复䊴1-4数䓷½㾦㻖㵔的—般模㾮Ø的各¤成部分的ì䄋功能是什么？㾦䊕编码䈌䅌码：№高㾦㻃传输的䇱㾈㾵和进㾱模数䓋换；㾦道编码和䅌码：䋗强数䓷㾦号的抗干扰能力；加密䈌解密：保䐅传输㾦㻃的安全；数䓷调䐧和解调：把数䓷基带㾦号搬䄧到高频处䄵便$㾦道Ø传输；㵍步：$收发双方时间上保持—䐣，保䐅数䓷½㾦㻖㵔的䇱½，䓝确和可靠的工䔘1-5按调䐧方式，½㾦㻖㵔分类？根据传输Ø的㾦道是否经过调䐧，可将½㾦㻖㵔分fi基带传输㻖㵔和带½传输㻖㵔1-6按传输㾦号的㲹¾，½㾦㻖㵔如何分类？按㾦号㲹¾㾦道Ø传输的㾦号可分fi模拟㾦号和数䓷㾦号，㼁ƒ的㻖㵔分别fi模拟½㾦㻖㵔和数䓷½㾦㻖㵔1-7按传输㾦号的复[方式，½㾦㻖㵔如何分类？频分复[，时分复[，码分复[1-8单工，半双工及全双工½㾦方式是按什么标䓝分类的？解释㰜们的工䔘方式并举例说明？㰜们是按䍶㼜㻃传递的方㼓䈌时间关㻖分类。
通信原理樊昌信第七版
通信原理樊昌信第七版通信原理樊昌信第七版（以下简称《樊七版》）是一本系统介绍通信原理的教材。
该教材详细介绍了通信原理的基本概念、原理、技术和应用。
第一章介绍了通信系统的基本概念和组成部分。
通信系统包括信源、信道、调制解调器、编码解码器、传输媒介和接收器等组成部分。
第二章详细介绍了信号的表示与传输。
信号是通信系统中的重要信息载体，通信系统常用的信号类型有连续信号和离散信号。
本章还介绍了常见的调制技术和调制方法。
第三章讲述了模拟调制与解调技术。
模拟调制与解调是常见的信号传输技术，包括调幅、调频和调相等技术。
本章还介绍了调制信号的频谱特性和调制电路的实现方法。
第四章介绍了脉冲调制与解调技术。
脉冲调制与解调是数字通信中常用的技术，包括脉冲编码调制和脉冲位置调制等。
本章还讨论了脉冲调制信号的频谱特性和脉冲调制电路的实现方法。
第五章讲述了数字通信系统的基本原理和技术。
数字通信系统主要包括抽样调制、调制器设计、调制技术的选择和解调器设计等内容。
本章还介绍了常见的数字通信调制技术和解调技术。
第六章详细介绍了通信信道的性质和传输介质的选择。
通信信道是信号传输的媒介，本章讲述了不同传输介质的特性和选择原则。
还讨论了信道容量和信道编码的相关知识。
第七章讨论了信道编码和纠错编码。
信道编码和纠错编码是提高通信系统可靠性和容量的重要技术手段。
本章介绍了常见的信道编码和纠错编码方法，包括奇偶校验、海明码和卷积码等。
第八章介绍了数字通信系统中的多址技术和扩频技术。
多址技术是多用户同时共享信道的重要技术，扩频技术是提高通信系统容量的有效手段。
本书还包括了其他相关的内容，如雷达系统、无线通信系统和光纤通信系统等。
《樊七版》作为通信原理领域的经典教材，系统全面地介绍了通信原理的基本知识和技术，并结合了实际应用。
樊昌信通信原理第6章 数字基带 (7版)
2
N
f B P (1 P ) G1 ( f ) G2 ( f )
3 s(t ) =u(t)+v(t) 的功率谱密度---Ps( f )
双边谱
2
PS ( f ) Pu ( f ) Pv ( f ) f B P (1 P ) G1 ( f ) G2 ( f )
u (t )
n
u n (t ) s n (t ) v n (t )
g1 (t nTB )， P sn (t ) ，(1 P ) g（ 2 t nTB）
u
n
(t )
un (t ) an [ g1 (t nTB ) g 2 (t nTB )]
-E
11
11
( c）单归零码 归零 ——特点：从中可直接提取位定时信号，
+E ——应用：作为其他码型提取同步时钟的过渡码型。 (b) (a) +E 0 1 0 1 +E 0 +E 1 0 1 1 0 0 1
t
1
(c)
1
TB
0
/ Ts 1
0 1
0
-E 1 0 1 1 0 0
(d)
+E 0 -E
+E +E
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
(c)
—— 应用：高数据速率传输系统。 0 0
-E +E 1 0 1 1 0 0 1
t
(d)
(e)
0 四电平波形： -E 00—— +3E 01—— +E 10—— - E 11—— -3E
《通信原理》樊昌信__课后习题答案
解：（1）g1(t)=g(t) G(f)
g2(t)= -g(t) -G(f)
功率谱密度：
双极性二进制信号的功率谱：
(2)有。
故
5.7设一个基带传输系统接收滤波器的输出码元波形h(t)如图5.3所示。
（1）试求该基带传输系统的传输函数H(f)；
第一章 概论
1.3某个信息源由A、B、C、D等4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4个符号等概率出现；
（2）这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。
解：每秒可传输的二进制位为：
（2） 若其信道传输函数C(f)＝1，且发送滤波器和接收滤波器的传输函数相同，即GT(f)=GR(f)，试求GT(f)和GR(f)的表示式。
解：（1）
（2）
故
5.8设一个基带传输系统的传输函数H(f)如图5.4所示。
（1）试求该系统接收滤波器输出码元波形的表示式；
（2） 若其中基带信号的码元传输RB=2f0，试用奈奎斯特准则衡量该系统能否保证无码间串扰传输。
解：信噪比为：r＝2
解：输入信号码元序列：0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0
相对码元序列：0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0
相对相位序列：0π0πππ0ππ0 0 0 0
绝对相位序列：0πππ0 0ππ0π0 0 0
第七章同步
7.2设载波同步相位误差等于10o，信噪比r等于10dB。试求此时2PSK信号的误码率。
等效矩形带宽为：
通信原理樊昌信版第6章数字基带传输系统3
6.5.2 二进制单极性基带系统
f0 ( x )
f1( x )
－A 0 A
f0 ( x )
x
f1 ( x )
13
1、最佳判决门限
2 A P(0) n vd ln 2 A P(1)
（6.5-12）
A 当P(1)=P(0)=1/2时 v 2 2、误码率（设V*d=A/2）
d
眼图可以用来指示接收滤波器的调整，以减 小码间串扰，改善系统性能。
23
眼图的模型
最佳抽样时刻：“眼睛”张开最大的时刻； 判决门限电平：眼图中央的横轴位置对应于判 决门限电平； 对定时误差的灵敏度：眼图斜边的斜率决定了 系统对抽样定时误差的灵敏程度，斜率越大， 对定时误差越灵敏，即要求定时准确；
6.7.1部分响应系统
• 研究问题：基带传输中的有效性问题 • 研究目的：如何设计频带利用率高又可实 现的基带传输系统 • 研究方法：放宽对无码间串扰的要求以提 高有效性
30
问题的提出 由奈奎斯特第一准则知，基带系统的总特性 设计成理想低通特性, 能达到理论上的极限传 输速率，达到最高的频带利用率(2B/Hz)。理 想低通传输特性实现困难，且h(t)的尾巴振荡 幅度大、收敛慢，而对定时要求十分严格。 余弦滚降特性所需的频带加宽了，降低了系 统的频带利用率。 问题：能否找到频带利用率为2B/Hz，满足 “尾巴”衰减大、收敛快，又可实际实现的传 输特性？
34
•讨论g(t)的波形特点
4 cos t / TS g t 2 2 1 4t / TS Ts kTs g (0) 4 , g 1, g 0, k 3 , 5 , 2 2
除了在相邻的取样时刻 t=Ts/2 处 g(t)=1 外， 其余的取样时刻上，g(t) 具有等间隔零点。 g(t)波形的拖尾幅度与t 2成反比，说明g(t)波 形拖尾的衰减速度加快了。
通信原理第七版课后答案樊昌信
通信原理第七版课后答案樊昌信(总57页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章习题习题 在英文字母中E 出现的概率最大，等于，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 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 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s 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 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题 试问上题中的码元速率是多少 解：311200 Bd 5*10B B R T -===习题 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。
(完整版)通信原理答案第六章
《通信原理》习题参考答案第六章6-1. 设发送数字信息为011011100010，试分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图。
解：6-4. 假设在某2DPSK 系统中，载波频率为2400Hz ，码元速率为1200B ，已知相对码序列为1100010111：（1）试画出2DPSK 信号波形（注：相位偏移可自行假设）；ϕ∆ （2）若采用差分相干解调法接收该信号时，试画出解调系统的各点波形；（3）若发送信息符号0和1的概率分别为0.6和0.4，试求2DPSK 信号的功率谱密度。
解：（1）载波频率为码元速率的2倍0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0OOK2FSK2PSK2DPSK2DPSK1 1 0 0 0 1 0 1 1 1（2）相干解调系统的原理框图如下：1 1 0 0 0 1 0 1 1 1abcdef（3） ，其中：)]2400()2400([41)]()([41-++=-++=f P f P f f P f f P P s s c s c s E∑+∞∞---++--=)()(])1([)()()1(2212221s s ss s mf f mf G a P Paf f G a a P P f P δ∑+∞∞--+=)()(04.0)1(196.022s s s mf f m Sa f f Sa f δππ)(04.0)()1200/(sin 115222f f f δππ+=∴⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=2222)2400()2400(1200sin )2400()2400(1200sin 2.29f f f f P E ππ)]2400()2400([01.0-+++f f δδ6-5. 设载频为1800Hz ，码元速率为1200B ，发送数字信息为011010：（1）若相位偏差代表“0”、代表“1”，试画出这时的︒=∆0ϕ︒=∆180ϕ2DPSK 信号波形；（2）又若代表“0”、代表“1”，则这时的2DPSK 信号︒=∆270ϕ︒=∆90ϕ的波形又如何？（注：在画以上波形时，幅度可自行假设。
通信原理樊昌信课后习题答案
习题解答《通信原理教程》樊昌信第一章 概论某个信息源由A 、B 、C 、D 等4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4个符号等概率出现；（2） 这4个符号出现的概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16。
解： 每秒可传输的二进制位为：()20010513=⨯÷-每个符号需要2位二进制，故每秒可传输的符号数为：1002200=÷（1） 4个符号等概率出现时每个符号包含的平均信息量为： bit 24log 2=故平均信息速率为：s b R b /2002100=⨯=（2）每个符号包含的平均信息量为：bit 977.11651log 1651631log 163411log 41411log 412222=+++故平均信息速率为： s b R b /7.197977.1100=⨯=设一个信号源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125s μ。
试求码元速率和信息速率。
解：码元速率为：()baud R B 80001012516=⨯÷=- 信息速率为：s kb R R B b /16280004log 2=⨯==第二章 信号设一个随机过程X （t ）可以表示成：()()∞<<∞-+=t t t X θπ2cos 2其中θ在（0，2π）之间服从均匀分布，判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。
解：它的能量无限，功率有界，所以是一个功率信号。
`()[]()[]()()()πτθπτθππτπθπθπτπθπππ2cos 4224cos 2cos 22122cos 22cos 22020=+++=•+++=⎰⎰d t d t t由维纳－辛钦关系有：()()ττωωτd e R P j X -+∞∞-⎰=()()[]πωδπωδπ222++-=设有一信号可表示为：()()⎩⎨⎧>≥-=000exp 4t t t t x试问它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。
通信原理第7版第6章PPT课件(樊昌信版)
系统的传递函数
描述线性时不变系统的数 学模型，表示输入和输出 之间的关系。
03
CATALOGUE
模拟调制系统
调制的定义与分类
调制的定义
调制是一种将低频信号加载到高 频载波上的技术，以便通过信道 传输。
调制的分类
调制可以分为模拟调制和数字调 制两大类。模拟调制是指用连续 变化的模拟信号去调制载波的幅 度、频率或相位。
章节概述
本章将介绍数字调制的基本原理和技术，包括振幅调制、频 率调制和相位调制等。
通过学习本章，学生将能够了解数字调制的基本概念、原理 和技术，掌握数字调制系统的性能分析和设计方法，为进一 步学习通信系统的其他相关内容打下基础。
02
CATALOGUE
信号与系统
信号的分类与特性
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้
03
周期信号
线性调制系统（AM、FM）
AM（调幅）调制
AM调制是通过改变载波的幅度来传 递信息的一种调制方式。在AM调制 中，低频信息信号叠加在载波上，并 通过信道传输。
FM（调频）调制
FM调制是通过改变载波的频率来传递 信息的一种调制方式。在FM调制中， 低频信息信号用来控制载波的频率变 化，从而实现信息的传输。
有效性
衡量通信系统传输有效信息的 能力，通常用传输速率或频谱
效率来表示。
可靠性
衡量通信系统传输信息的可靠 程度，通常用误码率（BER） 或信噪比（SNR）来表示。
实时性
衡量通信系统传输实时信号的 能力，通常用延迟时间来表示
。
安全性
衡量通信系统保护信息传输安 全的能力，通常用加密和认证
技术来表示。
误码率（BER）计算
樊昌信《通信原理》(第7版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
4.3名校考研真题 详解
5.2课后习题详解
5.1复习笔记
5.3名校考研真题 详解
6.2课后习题详解
6.1复习笔记
6.3名校考研真题 详解
7.2课后习题详解
7.1复习笔记
7.3名校考研真题 详解
8.2课后习题详解
8.1复习笔记
8.3名校考研真题 详解
9.2课后习题详解
9.1复习笔记
9.3名校考研真题 详解
10.2课后习题详解
10.1复习笔记
10.3名校考研真题 详解
11.2课后习题详解
11.1复习笔记
11.3名校考研真题 详解
12.2课后习题详解
12.1复习笔记
12.3名校考研真题 详解13Βιβλιοθήκη 2课后习题详解13.1复习笔记
13.3名校考研真题 详解
作者介绍
这是《樊昌信《通信原理》（第7版）笔记和课后习题（含考研真题）详解》的读书笔记模板，暂无该书作者 的介绍。
樊昌信《通信原理》（第7版）笔 记和课后习题（含考研真题）详解
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 作者介绍
目录
02 内容摘要 04 目录分析 06 精彩摘录
思维导图
关键字分析思维导图
通信
真题
第版
复习
樊昌信
编码
系统
笔记
真题
原理 名校
数字
原理
复习
基带
笔记
传输
习题
第章
内容摘要
本书特别适用于参加研究生入学考试指定考研参考书目为樊昌信《通信原理》（第7版）的考生。也可供各大 院校学习樊昌信《通信原理》（第7版）的师生参考。本书是樊昌信主编的《通信原理》（第7版）的配套电子书， 主要包括以下内容：（1）梳理知识脉络，浓缩学科精华。本书每章的复习笔记均对该章的重难点进行了整理，并 参考了国内名校名师讲授该教材的课堂笔记。因此，本书的内容几乎浓缩了该教材的所有知识精华。（2）详解课 后习题，巩固重点难点。本书参考大量相关辅导资料，对樊昌信主编的《通信原理》（第7版）的课后习题进行了 详细的分析和解答，并对相关重要知识点进行了延伸和归纳。（3）精编考研真题，培养解题思路。本书从历年考 研真题中挑选最具代表性的部分，并对之做了详尽的解析。所选考研真题涵盖了每章的考点和难点，考生可以据 此了解考研真题的命题风格和难易程度，并检验自己的复习效果。（4）免费更新内容，获取最新信息。本书定期 会进行修订完善，补充最新的考研真题和答案。对于最新补充的考研真题和答案，均可以免费升级获得。
樊昌信《通信原理》(第6版)(1-7章)【圣才出品】
（2）电的方式包括电报、电话、广播、电视、遥控、遥测、因特网和计算机通信等。
5．电信发明史
1837 年：莫尔斯发明有线电报。
1876 年：贝尔发明有线电话。
1918 年：调幅无线电广播、超外差接收机问世。
1936 年：商业电视广播开播。
6．通信范畴
后面讲述中，“通信”这一术语是指“电通信”，包括光通信，因为光也是一种电磁波。
7．信号
（1）性质
信号是消息的载体。
（2）分类
信号分为数字信号和模拟信号。
2 / 109
圣才电子书
①数字信号
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
消息携带在电信号的某一参量上，该参量是离散取值的，则称该电信号称为数字信号。
②模拟信号
代表消息的信号参量取值连续，则称该电信号称为模拟信号。
（3）模拟通信系统 ①定义 利用模拟信号来传递信息的通信系统，系统模型如图 1-4 所示。
图 1-4 模拟通信系统模型 ②两种变换 a．消息↔基带信号，完成这种变换和反变换的设备是信源和信宿； b．基带信号↔已调信号，完成这种变换和反变换的设备通常是调制器和解调器。 （4）数字通信系统 ①定义 利用数字信号来传递信息的通信系统。系统模型如图 1-5 所示。
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第 1 章 绪论［视频讲解］
1.1 本章要点详解
本章要点
■通信的基本概念 ■通信系统的组成 ■通信系统分类与通信方式 ■信息及其度量 ■通信系统主要性能指标
重难点导学
一、通信的基本概念
1 / 109
圣才电子书
（1）模拟信号
代表消息的信号参量取值连续，例如麦克风输出电压。
樊昌信《通信原理》(第7版)章节题库(数字基带传输系统)【圣才出品】
4 / 76
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
【答案】
【解析】设定初始电平为 0，则由编码规则知编码后的波形为 00101110，编码器的实 现可将输入序列位取反然后与前一输出结果相与。
判决门限电平应该调低，以降低整体的误码率。
9．噪声容限越大，系统的抗噪声性能______。 【答案】越好
3 / 76
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
【解析】噪声容限越大，系统对于接收码元错误判决的次数越少，误码率低，系统的抗 噪声性能越好。
10．衡量均衡效果的两个准则是______和______准则。 【答案】峰值畸变；均方畸变 【解析】有限长的均衡器可以减小 ISI（码间串扰），但不能完全消除码间串扰，其均衡 效果可用峰值失真（畸变）和均方失真（畸变）两个准则来衡量。
11．在数字基带传输系统中，插入横向滤波器的目的是______。 【答案】减小码间串扰 【解析】横向滤波器的功能是利用它产生的无限多个响应波形之和，将接收滤波器输出 端抽样时刻上有码间串扰的响应波形变换成抽样时刻上无码间串扰的响应波形，从而减小码 间串扰。
12．采用时域均衡的目的是______。 【答案】降低码间串扰 【解析】时域均衡是将均衡器输入端有码间串扰的波形变换成无码间串扰的响应波形， 能够有效地减小码间串扰。
3．设二进制信码序列的码速率为 1200Baud，则数字双相码的谱零点带宽为______。
【答案】B＝2400Hz
【解析】双相码以双极性 NRZ
波形传输，所占用的带宽加倍，B
樊昌信《通信原理》课后答案
第二章2-1 试证明图 P2-1 中周期性信号可以展开为 〔图略〕(- 1n )s(t )= ∑c o sn + π t1 )(2π n = 0 2n + 1 4 ∞ 证明：因为 s(- t )= s( t )所以2π kt ∞2π kt ∞s(t ) = ∑ c k cos = ∑ c k cos = ∑ c k cos π ktT 02k =0k =0k =0∞ ⎰ 1-1 1-1 s( t ) d = 0⇒ 0 c = 0t12 -1 - 1 1 21- 2 c k = ⎰ s(t ) cos k π tdt = -( ⎰ + ⎰1 ) cos k π tdt + ⎰ cos k π tdt = 2 4k πsink π20,k = 2n ⎧⎪=⎨4(-1)n k = 2n + 1⎪(2n + 1)π⎩ 所以 (-1)ns(t ) = ∑cos(2n + 1)π tπ n = 0 2n + 14 ∞ 2-2 设一个信号 s(t ) 可以表示成s( t )= 2 c o s ( 2 θπt + 解：功率信号。
) < <∞-∞t试问它是功率信号还是能量信号，并求出其功率谱密度或能量谱密度。
s τ ( f ) = ⎰ τ2-τ 2 cos(2π t + θ )e - j 2π ftdtτsin π ( f - 1)τsin π ( f + 1)τ= [e j θ+ e - j θ]2π ( f - 1)τπ ( f + 1)τ12P( f ) = lim s ττ →∞ τ τ sin 2 π ( f - 1)τ sin 2 π ( f + 1)τsin π ( f - 1)τ sin π ( f + 1)τ= lim +2+2cos 2θτ →∞ 4 π 2 ( f - 1) 2τ 2π ( f + 1)2τ 2π 2 ( f - 1)( f + 1)τ 2由公式sin 2 xt lim = δ ( x) t →∞ π tx 2 有 和 sinxt lim =δ x )(t →∞ π xP( f ) = π 441= [δ ( f + 1) + δ ( f - 1)]4π δ [π ( f - 1)] + δ [π ( f + 1)] 或者1P( f ) = [δ ( f - f 0 ) + δ ( f + f 0 )]42-3 设有一信号如下：-t ⎧2 exp(x(t ) = ⎨⎩0 ) t ≥ t <0 0试问它是功率信号还是能量信号，并求出其功率谱密度或能量谱密度。
樊昌信《通信原理》(第7版)配套题库【课后习题1-6章】【圣才出品】
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。
通信原理第七版课后答案樊昌信
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 -===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 === 。
通信原理第七版课后答案樊昌信
通信原理第七版课后答案樊昌信第一章习题习题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 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 === 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
式中，sn(t)可以有N种不同的脉冲波形。
8
第6章 数字基带传输系统
6.1.2 基带信号的频谱特性
本小节讨论的问题
由于数字基带信号是一个随机脉冲序列，没有确定 的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的频谱特 性。 这里将从随机过程功率谱的原始定义出发，求出数 字随机序列的功率谱公式。
2
2
2f
2 S
PG1 (m fS ) (1 P)G2 (m fS ) ( f m fS ) , f 0
2 m 1
20
第6章 数字基带传输系统
PS ( f ) f S P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) f s2 PG1 (0) (1 P)G2 (0) ( f )
序列s(t)的统计平均分量，它取决于每个码元内出现 g1(t)和
g2(t) 的概率加权平均，因此可表示成
v(t )
n
[ Pg (t nT ) (1 P) g
1 s
2
(t nTs )]
n
v
n
(t )
由于v(t)在每个码元内的统计平均波形相同，故v(t)是以Ts为 周期的周期信号。
数字基带信号的表示式：表示信息码元的单个脉冲 的波形并非一定是矩形的。 若表示各码元的波形相同而电平取值不同，则 数字基带信号可表示为：
s(t )
n
a
n
g (t nTs )
式中，an － 第n个码元所对应的电平值 Ts － 码元持续时间 g(t) －某种脉冲波形
一般情况下，数字基带信号可表示为一随机脉冲序 列： s(t ) s n (t )
通信原理
1
通信原理
第6章 数字基带传输系统
2
第6章 数字基带传输系统
概述
数字基带信号 － 未经调制的数字信号，它所占据的频 谱是从零频或很低频率开始的。 数字基带传输系统 －不经载波调制而直接传输数字基 带信号的系统，常用于传输距离不太远的情况下。 数字带通传输系统 －包括调制和解调过程的传输系统 研究数字基带传输系统的原因： 近程数据通信系统中广泛采用 基带传输方式也有迅速发展的趋势 基带传输中包含带通传输的许多基本问题 任何一个采用线性调制的带通传输系统，可以等效 为一个基带传输系统来研究。
所以
E[am an ] P 2 (1 P) 2 (1 P) 2 P 2 2P(1 P)(P 1)P 0
由以上计算可知，式
E[ U T ( f ) ]
2 m N n N
N
j 2f ( n m )TS E ( a a ) e [ G ( f ) G ( f )][ G ( f ) G m n 1 2 1 2 ( f )]
11
第6章 数字基带传输系统
交变波u(t)是s(t)与v(t)之差，即
u(t ) s(t ) v(t )
于是
式中，
u (t )
n
u
n
(t )
g1 (t nTs ) Pg1 (t nTs ) (1 P) g 2 (t nTs ) (1 P)[g (t nT ) g (t nT )], 以概率 P 1 s 2 s un (t ) g 2 (t nTs ) Pg1 (t nTs ) (1 P) g 2 (t nTs ) P[ g1 (t nTs ) g 2 (t nTs )], 以概率 (1 P) 或写成
m N n N
N
j 2f ( n m )TS a a e [ G ( f ) G ( f )][ G ( f ) G ( f )] m n 1 2 1 2
N
其统计平均为
E[ U T ( f ) ]
2 m N n N
N
j 2f ( n m )TS E ( a a ) e [ G ( f ) G ( f )][ G ( f ) G m n 1 2 1 2 ( f )]
E － 统计平均 T － 截取时间，设它等于（2N+1）个码元的长度，即 T = (2N+1) 式中，N 是一个足够大的整数。此时，上式可以写成
E[ U T ( f ) ] Pu ( f ) lim N (2 N 1)T s
2
15
第6章 数字基带传输系统
现在先求出uT(t)的频谱函数。
频谱以及概率P有关。通常，根据连续谱可以确定随机序列
的带宽。
19
第6章 数字基带传输系统
s(t)的功率谱密度Ps(f) 由于s(t) = u(t) + v(t)，所以将下两式相加：
Pu ( f ) f S P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f )
Pv f
m
N
的统计平均值仅在m = n时存在，故有
E[ UT ( f ) ]
2 n N
N
E[a ] G1 ( f ) G2 ( f ) (2 N 1) P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f )
2 n 2
2
18
第6章 数字基带传输系统
将其代入
E[ U T ( f ) ] Pu ( f ) lim N (2 N 1)T s
1 Cm Ts
[ Pg1 (t ) (1 P) g 2 (t )]e j 2 m f S t dt
G1 (mfs ) g1 (t )e j 2mf S t dt
G2 (m fs ) g 2 (t )e j 2mf S t dt
于是，根据周期信号的功率谱密度与傅里叶系数的关系式 得到的功率谱密度为
f S [ PG1 (m fS ) (1 P)G2 (m fS )] ( f m fS )
2
上式为双边的功率谱密度表示式。如果写成单边的，则有
PS ( f ) f S P(1 P) G1 ( f ) G2 ( f ) f s2 PG1 (0) (1 P)G2 (0) ( f )
uT (t )
n N
u (t )
n
N
N
n N
an [ g1 (t nTs ) g 2 (t nTs )]
故
UT ( f ) uT (t )e j 2 f t dt
N
n N
N
an [ g1 (t nTS ) g 2 (t nTS )]e j 2 f t dt
6
第6章 数字基带传输系统
差分波形：用相邻码元的电平的跳变和不变来表示消息代 码 ，图中，以电平跳变表示“1”，以电平不变表示“0”。 它也称相对码波形。用差分波形传送代码可以消除设备初始 状态的影响。 多电平波形：可以提高频带利用率。图中给出了一个四电平 波形2B1Q。
7
第6章 数字基带传输系统
3
第6章 数字基带传输系统
6.1 数字基带信号及其频谱特性
6.1.1 数字基带信号
几种基本的基带信号波形
4
第6章 数字基带传输系统
单极性波形：该波形的特点是电脉冲之间无间隔，极性单一， 易于用TTL、CMOS电路产生；缺点是有直流分量，要求传 输线路具有直流传输能力，因而不适应有交流耦合的远距离 传输，只适用于计算机内部或极近距离的传输。 双极性波形：当“1”和“0”等概率出现时无直流分量，有利 于在信道中传输，并且在接收端恢复信号的判决电平为零值， 因而不受信道特性变化的影响，抗干扰能力也较强。
其中
n N
j 2 f nTs a e [G1 ( f ) G2 ( f )] n
G1 ( f ) g1 (t )e j 2ft dt
G2 ( f ) g 2 (t )e j 2ft dt
16
第6章 数字基带传输系统
于是
U T ( f ) U T ( f )U T (f) 2
5
第6章 数字基带传输系统
单极性归零(RZ)波形：信号电压在一个码元终止时刻前总要 回到零电平。通常，归零波形使用半占空码，即占空比为 50%。从单极性RZ波形可以直接提取定时信息 。 与归零波形相对应，上面的单极性波形和双极性波形属 于非归零(NRZ)波形，其占空比等于100％。 双极性归零波形：兼有双极性和归零波形的特点。使得接收 端很容易识别出每个码元的起止时刻，便于同步。
v(t )
n
[ Pg (t nT ) (1 P) g
1 s
m
2
(t nTs )]
可以展成傅里叶级数
v(t )
C
T
m
e j 2 m f S t
式中
1 2s C m Ts v(t )e j 2 m f S t dt Ts 2 由于在（-Ts/2，Ts/2）范围内，v(t ) Pg1 (t ) (1 P) g 2 (t )
所以
1 Cm Ts
Ts 2 T s 2
[ Pg1 (t ) (1 P) g 2 (t )]e j 2 m f S t dt
13
第6章 数字基带传输系统
又由于
Pg1 (t ) (1 P) g 2 (t )
只存在于（-Ts/2，Ts/2）范围内，所以上式的积分限可以改 为从 - 到 ，因此 其中