通信原理答案第四章 2A
通信原理(陈启兴版)第4章课后习题答案
通信原理(陈启兴版)第4章课后习题答案第四章模拟调制4.1 学习指导 4.1.1 要点模拟调制的要点主要包括幅度调制、频率调制和相位调制的⼯作原理。
1. 幅度调制幅度调制是⽤调制信号去控制载波信号的幅度,使之随调制信号作线性变化的过程。
在时域上,已调信号的振幅随基带信号的规律成正⽐变化;在频谱结构上,它的频谱是基带信号频谱在频域内的简单平移。
由于这种平移是线性的,因此,振幅调制通常⼜被称为线性调制。
但是,这⾥的“线性”并不是已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。
事实上,任何调制过程都是⼀种⾮线性的变换过程。
幅度调制包括标准调幅(简称调幅)、双边带调幅、单边带调幅和残留边带调幅。
如果调制信号m (t )的直流分量为0,则将其与⼀个直流量A 0相叠加后,再与载波信号相乘,就得到了调幅信号,其时域表达式为[]()()()AM 0c 0c c ()()cos cos ()cos (4 - 1)s t A m t t A t m t t ωωω=+=+如果调制信号m (t )的频谱为M (ω),则调幅信号的频谱为[][]AM 0c c c c 1()π()()()() (4 - 2)2S A M M ωδωωδωωωωωω=++-+++- 调幅信号的频谱包括载波份量和上下两个边带。
上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
由波形可以看出,当满⾜条件|m (t )| ≤ A 0 (4-3)时,其包络与调制信号波形相同,因此可以⽤包络检波法很容易恢复出原始调制信号。
否则,出现“过调幅”现象。
这时⽤包络检波将发⽣失真,可以采⽤其他的解调⽅法,如同步检波。
调幅信号的⼀个重要参数是调幅度m ,其定义为[][][][]00max min00max min()() (4 - 4)()()A m t A m t m A m t A m t +-+=+++AM 信号带宽B AM 是基带信号最⾼频率分量f H 的两倍。
(完整版)通信原理第六版樊昌信课后答案完整版(1)
第一章绪论1-1设契文竽母总出观的傭率%0.105. I出班的慷率为0 002.试求凰聃工的信息量.W : I s -log 2—= log 2—-—二3 25 bit 耳2p 20.105I —log □ —= log h —-—= S. 97 bit “ s 2 r>e 10.002Id某信息鴻的符导■集由A3.CD和E■组成,设每一符寻独立出现,苴出现概率分别为1処1/^ 1/3"3/16- 5/15-试求该信息源符号的平均信息莹-解’平均信息星H二-士Pd叫Fgi^L1占设有囚个消蛊A 氏C D分别以概率"4、讹1/8< inWiS, S~消息的出®區目互独立的,试计算其平均信息量・解;平均信息量H=-JE-Z FQ叫P®i-】='-—log 2———log 2 ~ 一丄log 2 —' —log 2 —= 1C 打t/符号4 4 8 8 8 8 2 214—个由字母ABCD组成的字,时于鈕的霉一宇母用二进制晞中编罠,00代替也』1 1-WSJ0代替G11代替D爭T豚冲贯度为琢.(1〉不同茁字母等可能曲刪九试怜算博輪的平均信息速率,(2)若囹个字母掴啲等可能性分划为玖=1方刊=曲丹日削班曰/1山试计茸蒔输的平均18 息速率.解:⑴因〜字母对应两个二制脉沖•属干四进®符号,故f 字母的持期间为2X 曲传送字母的符号速率为&4 =——5一=1005少2x5x10^尊慨时.平均信息速率& =尽4血】4 = 2006/S⑵每个符号平均信息量为* 1 11 11 13 3H = _另第bg [舟=- —log 2—- -log 2 __ _kg 2 __ —bg 2 '—七{55 4 」44 4 10 10二1如b询号平均信息速率& = R^H=LOOx 1.985 = 198.5^/s丄国廨尔斯电码用点和剤的序员废送莎字母,划用持渎3单位的电流脉冲表示,点用持馋1个笙位的电流脉冲表示;且划出现的槪率是点出现的概率的g 〔1)求点和划的信息藝⑵求点利划的平均信息量°解;⑴由己知条件划出现的概率是点出现的槪率的値即P尸也闵且P^Ps=\,所以^=1M, P^=3!4划的信息量厶二-吨订二粉3点的信息量A = -Io Sa- = 0.41^. 3 1(2)平均信息、量H = -x0.^15+-x2 = 0电血“符号M共离散信宜源输出环蚣…鬲3个不同的符号耕号廈率为24UCI民苴中4个耕号出现概率为卫(吗) = P%) = l/l£Pg) = lf$P(q)=lF4其余符号等概出现。
通信原理 第四章 模拟信号的数字化
8 7 6
12
11 10
1100
1011 1010 1001
段落码 c2 c3 c4
111 110 101
9
8
7 6 5
1000
0111 0110 0101
5
4 3 2
100
011 010 001
4
3 2 1
0100
0011 0010 0001
1
000
0
0000
18
4.4.3 PCM系统的量化噪声
2 b 2 mi a i 1 mi 1 M
式中,sk为信号的抽样值,即s(kT) sq为量化信号值,即sq(kT) f(sk)为信号抽样值sk的概率密度 E表示求统计平均值 M为量化电平数 mi a iv
q i a i v
v 2
求信号sk的平均功率 :
S E ( s k ) s k f ( s k )dsk
S / Nq 22(B/fH )
上式表明,PCM系统的输出信号量噪比随系统的带宽 B按指数规律增长。
19
4.5 差分脉冲编码调制
4.5.1差分脉冲编码调制(DPCM)的原理
线性预测基本原理
线性预测 利用前面的几个抽样值的线性组合来预测当前的抽样值 预测误差 当前抽样值和预测值之差 由于相邻抽样值之间的相关性,预测值和抽样值很接近,即误 差的取值范围较小。 对较小的误差值编码,可以降低比特率。
正极性
负极性
折叠二进制码的特点: 有映像关系,最高位可以表示极性,使编码电路简化; 误码对小电压影响小,可减小语音信号平均量化噪声。
17
13折线法中采用的折叠码
通信原理教程 樊昌信 课后习题答案第一章至第八章
的概率的 1/3。 (1) 计算点和划的信息量; (2) 计算点和划的平均信息量。
解:令点出现的概率为 P(A) ,划出现的频率为 P(B)
1 P( A) + P(B) =1, 3 P( A) = P(B)
P(A) = 3 4
(1)
P(B) = 1 4
I ( A) = − log2 p( A) = 0.415bit I (B) = − log2 p(B) = 2bit
2
+X (u) 1
−
2
+
Y
(
−
−
u )d e jtu
= 1
2
( ) +
X
u
e jut
−
1 2
+
Y
−
(
)e
jtddu
= 1 + X (u)ejut y(t)du
2 −
= x(t)y(t)
又因为
z(t) = x(t)y(t) = F -1 Z()
则
F −1 Z() = F -1 X ()Y ()
信号,码元宽度为 0.5ms,求传码率 RB 和独立等概时的传信率 Rb 。
解:二进独立等概信号: RB
=
1 0.5*10−3
=
2000B, Rb
=
2000bit
/s
四进独立等概信号:
RB
=
1 0.5*10−3
=
2000B, Rb
=
2 * 2000
=
4000bit
/s 。
第三章习题
习题 3.1 设一个载波的表达式为 c(t) = 5cos1000t ,基带调制信号的表达
通信原理(张会生)课后习题答案
思考题1-1 什么是通信?常见的通信方式有哪些?1-2 通信系统是如何分类的?1-3 何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1-4 试画出模拟通信系统的模型,并简要说明各部分的作用。
1-5 试画出数字通信系统的一般模型,并简要说明各部分的作用。
1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么?对于数字通信具体用什么来表述?1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何?习题1-1 设英文字母E出现的概率=0.105,X出现的概率为=0.002,试求E和X的信息量各为多少?1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成,设每个符号独立出现,其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4,试求该信息源输出符号的平均信息量。
1-3 设一数字传输系统传送二进制信号,码元速率RB2=2400B,试求该系统的信息速率Rb2=?若该系统改为传送16进制信号,码元速率不变,则此时的系统信息速率为多少?1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号,信息速率为3600b/s,试问码元速率应为多少?1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s,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(码元速率不变)?1-6 已知某系统的码元速率为3600kB,接收端在l小时内共收到1296个错误码元,试求系统的误码率=?1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s,接收端在0.5小时内共收到216个错误码元,试计算该系统=?l-8 在强干扰环境下,某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb,假定系统信息速率为1200kb/s。
(l)试问系统误信率=?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,值是否改变?为什么?(3)若假定信号为四进制信号,系统传输速率为1200kB,则=?习题答案第一章习题答案1-1 解:1-2 解:1-3 解:1-4 解:1-5 解:1-6 解:1-7 解:1-8 解:思考题2-1 什么是狭义信道?什么是广义信道?(答案)2-2 在广义信道中,什么是调制信道?什么是编码信道?2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。
通信原理教程(第三版)樊昌信-部分课后习题答案
第一章:信息量、平均信息速率、码元速率、信息速率 第二章:习题2.1 设随机过程X (t )可以表示成:()2cos(2), X t t t πθ=+-∞<<∞式中,θ是一个离散随机变量,它具有如下概率分布:P (θ=0)=0.5,P (θ=π/2)=0.5试求E [X (t )]和X R (0,1)。
解:E [X (t )]=P (θ=0)2cos(2)t π+P (θ= π/2)2cos(2)=cos(2)sin 22t t t ππππ+-cos t ω习题2.2 设一个随机过程X (t )可以表示成:()2cos(2), X t t t πθ=+-∞<<∞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:为功率信号。
[]/2/2/2/21()lim ()()1lim 2cos(2)*2cos 2()T X T T T T T R X t X t dt T t t dt T ττπθπτθ→∞-→∞-=+=+++⎰⎰222cos(2)j t j t e e πππτ-==+2222()()()(1)(1)j f j tj t j f X P f R e d ee e df f πτπππττττδδ∞-∞---∞-∞==+=-++⎰⎰习题2.6 试求X (t )=A cos t ω的自相关函数,并根据其自相关函数求出其功率。
解:R (t ,t+τ)=E [X (t )X (t+τ)] =[]cos *cos()E A t A t ωωτ+[]221cos cos (2)cos ()22A A E t R ωτωτωττ=++== 功率P =R(0)=22A习题2.10已知噪声()t n 的自相关函数()ττk -e 2k R n =,k 为常数。
(1)试求其功率谱密度函数()f P n 和功率P ;(2)画出()τn R 和()f P n 的曲线。
通信原理答案
通信原理答案4(共15页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-第四章 模拟调制系统已知调制信号 m(t)=cos(2000πt)+cos(4000πt),载波为cos104πt ,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表达试,并画出频谱图。
解:方法一:若要确定单边带信号,须先求得m(t)的希尔伯特变换 m ’(t )=cos (2000πt-π/2)+cos (4000πt-π/2) =sin (2000πt )+sin (4000πt )故上边带信号为S USB (t)=1/2m(t) cos w c t -1/2m ’(t)sin w c t=1/2cos(12000πt )+1/2cos(14000πt )下边带信号为S LSB (t)=1/2m(t) cos w c t +1/2m ’(t) sin w c t=1/2cos(8000πt )+1/2cos(6000πt )其频谱如图所示。
方法二:先产生DSB 信号:s m (t)=m(t)cos w c t =···,然后经过边带滤波器,产生SSB 信号。
1. 将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。
若次信号的传输函数H(w )如图所示。
当调制信号为m(t)=A[sin100πt +sin6000πt ]时,试确定所得残留边带信号的表达式。
解:设调幅波sm(t)=[m 0+m(t)]coswct ,m0≥|m(t)|max ,且s m (t)<=>S m (w)根据残留边带滤波器在f c处具有互补对称特性,从H(w)图上可知载频f c=10kHz,因此得载波cos20000πt。
故有sm(t)=[m0+m(t)]cos20000πt=m0cos20000πt+A[sin100πt+sin6000πt]cos20000πt=m0cos20000πt+A/2[sin(20100πt)-sin(19900πt)+sin(26000πt)-sin(14000πt)Sm(w)=πm0[σ(w+20000π)+σ(W-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)-σ(w+19900π)+σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π)-σ(w+14000π)+σ(w-14000π)残留边带信号为F(t),且f(t)<=>F(w),则F(w)=Sm(w)H(w)故有:F(w)=π/2m0[σ(w+20000π)+σ(w-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)σ(w-20100π)σ(w+19900π)+ σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π)f(t)=1/2m0cos20000πt+A/2[ππt+sin26000πt]2.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=*10-3W/Hz,在该信道中传输抑制载波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz,而载波为100kHz,已调信号的功率为10kW.若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:1.)该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H(w)2.)解调器输入端的信噪功率比为多少3.)解调器输出端的信噪功率比为多少4.)求出解调器输出端的噪声功率谱密度,并用图型表示出来。
通信原理课后答案
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s b 2004log log 2B 2B b ===R M R R(2)平均信息量为比特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》课后习题答案及每章总结(樊昌信,国防工业出版社,第五版)第四章
《通信原理》习题参考答案第四章4-1. 已知线性调制信号表示式如下:(1) t t c ωcos cos Ω(2) ()t t c ωcos sin 5.01Ω+式中,ωc =6Ω。
试分别画出它们的波形图和频谱图。
解:(1)t Ωcos 和t c ωcos 的波形分别如下:t c ωcos 的频谱为:()()[]c c ωωδωωδπ-++ ∴t t c ωcos cos Ω的频谱为:()()[]()()[]{}c c ωωδωωδπωδωδππ-++*Ω-+Ω+21()()()()[]c c c c ωωδωωδωωδωωδπ-Ω-+-Ω+++Ω-++Ω+=2()()()()[]c Ω-+Ω-+Ω++Ω+=75572ωδωδωδωδπ(2) ()t Ω+sin 5.01和t c ωcos 的波形分别如下:两波形相乘可得到如下波形:()t t t t t c c c ωωωcos sin 5.0cos cos sin 5.01Ω+=Ω+ ∵t c ωcos 的频谱为:()()[]c c ωωδωωδπ-++t Ωsin 的频谱为:()()[]Ω--Ω+ωδωδπj∴()t t c ωcos sin 5.01Ω+的频谱如下:()()[]()()[]()()[]{}c c c c j ωωδωωδπωδωδππωωδωωδπ-++*Ω--Ω++-++215.0()()[]()()()()[]{}c c c c c c jωωδωωδωωδωωδπωωδωωδπ-Ω---Ω+++Ω--+Ω++-++=4 ()()[]()()()()[]{}Ω--Ω-+Ω+-Ω++Ω-+Ω+=7557466ωδωδωδωδπωδωδπj频谱图如下:4-3. 已知调制信号()()()t t t m ππ4000cos 2000cos +=载波为t π410cos ,进行单边带调制,试确定该单边带信号的表达式,并画出频谱图。
通信原理(第六版)课后思考题及习题答案
第一章绪论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。
其中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;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。
通信原理教程课后习题及答案
由题意设:m' t A0 cost 0
其中
m
m' t max
A0
1
调幅信号:s t 1 m' t Acos0t
1 A0 cos t 0 Acos0t
Acos0t AA0 cos0t cos t 0
2 2
代入功率谱密度表达式为
Ps ( f )
fc 4
AT Sa fT 2
f2 c
2 2 4 m
AT 2
Sa mfcT
2
2
( f
mfc )
A2T 16
Sa4 fT
2
A2 16
Sa4 m
m 2
第一章
课后习题及答案
1-2. 某个信息源由A,B,C和D4个符号组成,设每 一符号独立出现,其出现概率分别为1/4,1/4,3/16 和5/16。试求该信息源每个符号的信息量。
题解:同上题,利用:
I (A) I (B) log 4 2(bit) 2
I (C) log 16 2.415(bit) 23
RbRB4 log2 4 200(bit / s)
(2)在不等概情况下,应先计算每个符号的平均信息量
4
I pi log2 (1/ pi ) i 1
2
1 4
log
2
4
3 16
log
2
16 3
5 16
log
2
16 5
1.9772(bit)
所以平均信息速率为 RbRB4 I 197.72(bit / s)
现代通信原理与技术课后答案完整版-张辉第四章
4-1 解 AM 信号 ()[]t t A t s AM ππ4010cos 2000cos 2)(⋅+=DSB 信号 ()()()t t t t t s DSB ππππ444108.0cos 102.1cos 10cos 2000cos 2)(⨯+⨯=⋅= USB 信号 ()t t s USB π4102.1cos )(⨯= LSB 信号 ()t t s LSB π4108.0cos )(⨯=频谱图略4-2 解 设载波,(1)DSB 信号的波形如题4-2图(b),通过包络后的输出波形为题4-2图(c)。
(2)AM 信号,设 ,波形如题4-2图(d),通过包络后的输出波形为题4-2图(e)。
讨论DSB 解调信号已严重失真,故对DSB 信号不能采用包络检波法;而AM 可采用此法恢复。
题4-2图(b)、(c)、(d)和(e)4-5 解 (1)为了保证信号顺利通过和尽可能地滤除噪声,带通滤波器的宽度等于已调信号带宽,即kHz f B m 8422=⨯==,其中心频率为100kHz ,故有为常数,其中其他,,K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010496)(ω。
(2)已知解调器的输入信号功率W mW S i 31022-⨯==,输入噪声功率为)(1032101021082)(26633W f P B N n i ---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=故输入信噪比5.62=iiN S (3)因为DSB 调制制度增益2=DSB G ,故解调器的输出信噪比 1252==ii o o N SN S (4)根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(108416W N N i o -⨯==又因解调器中低通滤波器的截止频率为kHz f m 4=,故输出噪声的功率谱密度kHz f Hz W f N f P m o N o 4)/(1011081082)(336≤⨯=⨯⨯==--, μ 或者,根据相干解调器的输出噪声与输入噪声功率关系)(21)(t n t n c o =,其中)(t n c 是解调器输入端高斯窄带噪声的同相分量,其功率谱密度kHz f Hz W f P f P n nc 4)/(104)(2)(3≤⨯==-, μ因此输出噪声)(t n o 的功率谱密度kHz f Hz W f P f P nc no 4)/(101)(41)(3≤⨯==-, μ 功率谱图略4-6 解 方法如上题 (1)为常数,其中其他,,K kHzf kHz K H ⎩⎨⎧≤≤=010096)(ω(2)125=i i N S (3)125=oo N S4-7 解练习题4-7图 接收机模型(1)设双边带信号,则输入信号功率(2)双边带信号采用相干解调的输出为,故输出信号功率(3)因,则故输出信噪比或由,得4-8 解设发射机输出功率为,损耗,已知,(1)DSB/SC方式:因,则又因,则所以(2)SSB/SC 方式:因,则又因,则所以讨论 若要获得相同的输出信噪比,采用DSB 传输是所需的小于SSB 的。
通信原理课后习题参考答案
++++++++++++++++++++++++++第一章习题答案1-1解:1-2解:1-3解:1-4 解:1-5 解:1-6 解:1-7 解:1-8 解:第二章习题答案2-1 解:群延迟特性曲线略2-2 解:2-3 解:2-4 解:二径传播时选择性衰落特性图略。
2-5 解:2-6 解:2-7 解:2-8 解:第三章习题答案3-4 解:3-5 解:3-6 解:3-7 解:3-8 解:3-9 解:3-10 解:3-11 解:第四章习题答案4-2 解:4-3 解:4-4 解:4-6 解:4-8 解:4-9 解:4-10 解:4-11 解:4-12 解:4-13 解:4-15 解:4-16 解:4-17 解:第五章习题答案5-1 解:,,,(1)波形(2)5-2 解:,,(1)(2)相干接收时5-3 解:,,(1)相干解调时(2)非相干解调时5-4 解:,,,(1)最佳门限:而:所以:(2)包检:5-5 解:系统,,5-6 解:(1)信号与信号的区别与联系:一路可视为两路(2)解调系统与解调系统的区别与联系:一路信号的解调,可利用分路为两路信号,而后可采用解调信号的相干或包检法解调,再进行比较判决。
前提:信号可分路为两路信号谱不重叠。
5-7 解:系统,,,(1)(2)5-8 解:系统,,,,(1)(2)所以,相干解调时:非相干解调时:5-9 解:5-10 解:(1)信号时1 0 0 1 0(2)1 0 1 0 0,5-12 解:时:相干解调码变换:差分相干解调:,,(1):a:相干解调时解得:b:非相干解调时解得:(2):(同上)a:相干解调时,b:非相干解调时,(3)相干解调时即在保证同等误码率条件下,所需输入信号功率为时得1/4,即(4)a:差分相干解调时即在保证同等误码率条件下,所需输入信号功率为时得1/4,即b:相干解调的码变换后解得:5-16 解:(A方式)0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 ,5-17 解:(1)时所以(2)时所以5-18 解:5-19 解:,::一个码元持续时间,含:个周波个周波。
通信原理教程+樊昌信+习题答案第四章
习题 4.7 在 A 律 PCM 语音通信系统中,试写出当归一化输入信号抽样值等于
0.3 时,输出的二进制码组。
解 :信号抽样值等于 0.3,所以极性码 c1=1。
查表可得 0.3 ( 1 3.93 ,1 1.98 ),所以 0.3 的段号为 7,段落码为 110,故 c2c3c4 =110。
第 7 段 内 的 动 态 范 围 为 : (1 1.98 1 3.93) 1 , 该 段 内 量 化 码 为 n , 则
11
《通信原理》习题第四章
习题 4.4 设被抽样的语音信号的带宽限制在 300~ 3400Hz ,抽样频率等于 8000 Hz 。试画出已抽样语音信号的频谱,并在图上注明各频率点的坐标值。
解 :已抽样语音信号的频谱如图 4-2 所示。 s(t) S( )
31b) 图 4-1 习题 4.3 图
变换 而 所以 即
() 2
F n
t( n s )
n
Fn
1 Ts 2 (t )
T Ts 2 s
jn s t dt
1 TS
( )2 Ts n
( ns )
1 (f )
Ts n
( n sf )
习题 4.2 若语音信号的带宽在 300~400 Hz 之间,试按照奈奎斯特准则计算理 论上信号不失真的最小抽样频率。
解 :由题意, f H =3400 Hz , f L = 300 Hz ,故语音信号的带宽为 B =3400-300= 3100 Hz
fH =3400 Hz =1 3100 + 3 3100 = nB kB 31
即 n =1, k =3 31。
根据带通信号的抽样定理,理论上信号不失真的最小抽样频率为
(完整版)通信原理教程习题答案第四版
(2)功率谱密度 。
解:
(1)
①当 时, 与 无关,故 =0
②当 时,因脉冲幅度取 的概率相等,所以在 内,该波形取-1 -1、1 1、-1 1、1 -1的概率均为 。
(A)波形取-1-1、11时,
在图示的一个间隔 内,
(B)波形取-1 1、1 -1时,
在图示的一个间隔 内,
当 时,
据付氏变换的性质可得
而
故
习题2.24将一个均值为0,功率谱密度为为 的高斯白噪声加到一个中心角频率为 、带宽为B的理想带通滤波器上,如图
(1)求滤波器输出噪声的自相关函数;
(2)写出输出噪声的一维概率密度函数。
解:
(1)
因为 ,故
又
由付氏变换的性质
可得
(2) ; ;
所以
又因为输出噪声分布为高斯分布
可得输出噪声分布函数为
解:
因 与 是统计独立,故
习题2.21若随机过程 ,其中 是宽平稳随机过程,且自相关函数 为 是服从均匀分布的随机变量,它与 彼此统计独立。
(1)证明 是宽平稳的;
(2)绘出自相关函数 的波形;
(3)求功率谱密度 及功率S。
解:
(1) 是宽平稳的 为常数;
只与 有关:
令
所以 只与 有关,证毕。
(2)波形略;
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。
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第四章
4-1 设一条无线链路采用视距 传播方式通信,其收发天线的架设高度都等于40m ,若不考虑大气折射的影响,试求其最远通信距离。
解:845D rh km =≈
4-2 设一条天波无线电信道,用高度等于400km 的F 2层反射电磁波,地球的等效半径等于(6370⨯4/3)km ,收发天线均架设在地面,试求其通信距离大约能达到多少千米? 解: (图略)。
设地球的等效半径为r ,F 2层的高度为h ,最大通信距离(直线距离)的一半为d :
22
2222()d
r d r r h r d d -=+--+
式中,400h km =,463743
r km =⨯, 2d 即为所求。
4-3 设有一平流台距离地面29km ,试按上题给定的条件计算其覆盖地面的半径等于多少千米。
解:将上式中的400h km =改为29h km =即可。
4-4 设一个接收机输入电路的等效电阻等于600Ω,输入电路的带宽等于6MHz ,环境温度为27︒C ,试求该电路产生的热噪声电压有效值。
解:23644 1.38103006006107.72V kTRB V μ-==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
4-5 某个信息源有A 、B 、C 和D 等四个符号组成。
设每个符号独立出现,其出现的概率分别为14、14、316、516,经过信道传输后,每个符号正确接受的概率为1021/1024,错为其他符号的条件概率(/)i j P x y 均为1/1024,画出此信道的模型,并求出该信道的容量C 等于多少b/符号。
解:此信源的平均信息量(熵)为
4
22221
113355()()log ()2log log log 44161616161.977(/)i i i H x P x P x b ==-=-⨯--=∑符号 (/)10211024(1,2,3,4)i i P y x i ==
(/)11024()i j P y x i j =≠
111114112233()()
()()()
(14)(10211024)(14)(10211024)(14)(11024)(316)(11024)(516)(11024)1021
1024
()
(316)(10211024)
()2(14)(11024)(316)(10211024)(516)(11024)
3063k
k k P x P y x P x y P x P y x P x y P x y ==⨯=
⨯+⨯+⨯+⨯==⨯=
⨯⨯+⨯+⨯=∑443076
(516)(10211024)()2(14)(11024)(316)(11024)(516)(10211024)
51055116P x y ⨯=⨯⨯+⨯+⨯=
44
21144
12122211
44
32342411
2(/)()[(/)log ()]
11[(/)log ()][(/)log ()]4435[(/)log ()][(/)log ()]161611021102112[log 3lo 4102410241024j i j i j j i i i i i i i i i i i i i H x y P y P x y P x y P x y P x y P x y P x y P x y P x y P x y P x y =======-=----=-⨯+⨯∑∑∑∑∑∑22222133063306311g ][log 3log ]102416307630761024102455105510511[log 3log ]165116511610241024
0.034
-+⨯--+⨯=
信道容量为
1.9770.034 1.943(/)C b =-=符号
4-6 若习题4-5中的四个符号分别用二进制码组00、01、10、11表示,码元用宽度为5ms 的脉冲传输,试求出该信道的容量t C 等于多少b/s 。
解: 31.9431194.3/5102t C b s -=⨯=⨯
4-7 设一幅黑白数字相片有400万个像数,每个像数有16个亮度等级。
若用3kHz 带宽的信道传输它,且信号噪声功率比等于10dB ,试问需要传输多少时间?
解: 待传输的信息量为 46240010log 161610()b ⨯=⨯ 容量t C 为 322log (1)310log (110)10378()t S C B b s N =+=⨯+=
需要传输的时间为 6
16101541()10378
t s ⨯==。