通信原理课后答案第七章
通信原理(陈启兴版)第7章课后习题答案
通信原理(陈启兴版)第7章课后习题答案第7章模拟信号的数字传输7.1 学习指导 7.1.1 要点本章的要点主要有抽样定理;⾃然抽样和平顶抽样;均匀量化和⾮均匀量化;PCM 原理,A 律13折线编码,译码;ΔM 原理,不过载条件;PCM ,ΔM 系统的抗噪声性能;PCM 与ΔM 的⽐较;时分复⽤和多路数字电话系统原理;1. 概述为了使模拟信号实现数字化传输,⾸先要通过信源编码使模拟信号转换为数字信号,或称为―模/数转换‖即A/D 转换。
模/数转换的⽅法采⽤得最早⽽且应⽤较⼴泛的是脉冲编码调制(PCM),PCM 通信系统原理图如图7-1所⽰。
图7-1 PCM 通信系统原理图抽样量化器编码器模拟信号PCM 信号译码器低通滤波器模拟信号数字通信系统PCM 信号由图7-1可见,PCM 系统由以下三部分组成。
(1) 模/数转换(A/D 转换)模/数转换包括三个步骤:抽样(Sampling)、量化(Quantization)和编码(Coding)。
a. 抽样是把在时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的抽样信号,抽样信号在时间上是离散的,但是其取值仍然是连续的,所以是离散模拟信号。
b. 量化。
量化是把幅度上连续的抽样信号转换成幅度离散的量化信号,故量化信号已经是数字信号了,它可以看成是多进制的数字脉冲信号。
c. 是编码。
编码是把时间离散且幅度离散的量化信号⽤⼀个⼆进制码组表⽰。
(2) 数字⽅式传输——基带传输或带通传输;(3) 数/模转换(D/A )——将数字信号还原为模拟信号。
包含了译码器和低通滤波器两部分。
2.抽样定理为模拟信号的数字化和时分多路复⽤(TDM )奠定了理论基础。
根据抽样的脉冲序列是冲激序列还是⾮冲激序列,抽样可以分为理想抽样和实际抽样。
抽样是按照⼀定的抽样速率,把时间上连续的模拟信号变成⼀系列时间上离散的抽样值的过程。
能否由此样值序列重建源信号,取决于抽样速率⼤⼩,⽽描述这⼀抽样速率条件的定理就是著名的抽样定理。
《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)第七章
《通信原理》习题参考答案第七章7-7. 设输入抽样器的信号为门函数)(t G τ,宽度ms 20=τ,若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量,试求最小抽样速率。
解:ff f Sa f G t G πτπτπτττsin )()()(==⇔ 在第十个零点处有:10=τf 即最高频率为:Hz f m 500102010103=⨯==-τ根据抽样定理可知:最小抽样频率要大于m f 2,即最小抽样频率为1000KHz7-8. 设信号t A t m ωcos 9)(+=,其中A ≤10V 。
若m(t)被均匀量化为40个电平,试确定所需的二进制码组的位数N 和量化间隔υ∆。
解: 402≥N ,所以N =6时满足条件信号m(t)的最大电压为V max =19V ,最小电压为V min =-1V即信号m(t)的电压差ΔV =20V∴V V 5.0402040==∆=∆υ7-10. 采用13折线A 律编码电路,设最小量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+653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)极性码为正,即C 7=1即段落码C 6C 5C 4=110抽样脉冲值在段内的位置为:653-512=123个量化单位 由于段内采用均匀量化,第7段内量化间隔为:32251210244=- 而32×3≤123≤32×4,所以可以确定抽样脉冲值在段内的位置在第3段,即C 3C 2C 1C 0=0011所以编码器输出码组为:C 7C 6C 5C 4C 3C 2C 1C 0=11100011 量化误差:11)232332512(635=+⨯+- (2)635对应的量化值为:624232332512=+⨯+ 对应的11位自然二进制码元为:010********7-11. 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制码:(1)试问译码器输出为多少量化单位;(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位自然二进码。
通信原理答案解析第7章
第七章 习题已知一低通信号m(t)的频谱为:M(f)=⎪⎩⎪⎨⎧≤-f f f其他,0200,2001,假设以f s =300Hz 的速率对m(t)进行抽样,试画出一抽样信号m s (t)的频率草图。
解:M s (ω)=300∑∞-∞=⋅-n n M )600(πω1.已知一低通信号m(t)的频谱为:M(f)=⎪⎩⎪⎨⎧≤-f f f其他,0200,2001,假设以f s =400Hz 的速率对m(t)进行抽样,试画出一抽样信号m s (t)的频率草图。
解:M s (ω)=400∑∞-∞=⋅-n n M )800(πω2. 采用13折线A 率编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位。
试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段码用自然二进制码)解:I m =+635=512+36+27输出码组为:c1c2c3c4c5c6c7c8=11100011 量化误差为273. 采用13折线A 率编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95单位。
试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段码用折叠二进制码) 解:-95= -(64+74⨯+3) c5c6c7c8=0000输出码组为:c1c2c3c4c5c6c7c8=00110000 量化误差为74. 采用13折线A 率编码器电路,设接收端收到的码组为“01010011”,最小量化单位为1个单位,并已知段码为折叠二进码。
试问译码器输出为多少单位。
解:I 0= -(256+4.5⨯16)=-3285. 采用13折线A 率编码器电路,设接收端收到的码组为“01010011”,最小量化单位为1个单位,并已知段码为自然二进码。
试问译码器输出为多少单位 解:I 0= -(256+3.5⨯16)=-3126. 单路话音信号的最高频率为4KHz ,抽样速率为8kHz ,将所得的脉冲由PAM 方式或PCM 方式传输。
设传输信号的波形为矩形脉冲,其宽度为τ,且占空比为1。
通信原理第七章习题解答
习题7-1.已知单边带信号为 ()()cos ()sin c cs t m t t m t t ωω=+,试证明不能用平方变换法提取载波同步信号。
解: ()()cos ()sin c c s t m t t m t t ωω=+()cos[()]cr t t t ωϕ=+ 其中,()r t =()()arctan()m t t m t ϕ=2222()()()cos [()]1(){1cos 2[()]}2c c e t s t r t t t r t t t ωϕωϕ==+=++窄带滤波后得:()cos 2[()]c e t t t ωϕ=+因为()t ϕ与 ()()m t m t 、有关,因此载波相位不确定,所以不能用平方变换法提取载波。
7-2.已知单边带信号的表示式为 ()()cos ()sin SSB c cs t m t t m t t =+ωω,若采用与抑制载波双边带信号导频插入完全相同的方法,试证明接收端可以正确解调;若发送端插入的导频是调制载波,试证明解调输出中也含有直流分量。
解:(1)在发送端:图7-2-9(a )中的DSB 信号换成SSB 信号,有()()() ()cos cos sin cos SSB c c c cs t s t a tm t t m t t a t =-ω=ω+ω-ω在接收端:如图7-2-9(a )()()() ()() ()() ()() ()22sin cos sin cos sin 111sin 21cos 2sin 22221111sin 2cos 2sin 22222c c c c cc cc c cc v t as t t m t t m t t a t a t am t t a m t t a ta m t am t t a m t t a t⎡⎤=ω=ω+ω-ωω⎣⎦=ω+-ω-ω=+ω-ω-ω经过低通滤波器后输出为()2a m t , 再经900 移相后即可得到正确的解调信号m ( t )。
通信原理第七版课后答案樊昌信
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: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等概时的平均信息速率为(2)平均信息量为则平均信息速率为 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。
解:该信息源的熵为=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 === 。
习题 设一个信息源输出四进制等概率信号,其码元宽度为125 us 。
试求码元速率和信息速率。
解:B 6B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时,s kb M R R B b /164log *8000log 22===习题 设一台接收机输入电路的等效电阻为600欧姆,输入电路的带宽为6 MHZ ,环境温度为23摄氏度,试求该电路产生的热噪声电压的有效值。
解:12V 4.57*10 V -===习题 设一条无线链路采用视距传输方式通信,其收发天线的架设高度都等于80 m ,试求其最远的通信距离。
通信原理第七版课后答案解析樊昌信
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 -===错误!未找到引用源。
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 ===错误!未找到引用源。
移动通信原理 课后答案
无线传播与移动信道
2.1 移动通信信道具有哪些主要特点? 答:移动通信信道的主要特点: (1)传播的开放性; (2)接收环境的复杂性; (3)通信用户的随机移动性。 2.2 在移动通信中,电波传播的主要传播方式有哪几种? 答:电波传播的主要方式:直射、反射、绕射。 2.3 移动通信的信道中存在着大、中、小尺度(范围)的衰耗与衰落,它们各自具有什么性 质的特征? 答:移动通信信道中,大、中、小尺度衰耗与衰落的特征: (1)大尺度:电波在空间传播所产生的损耗,反映的是传播在宏观大范围(千米量级)的 空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势; (2)中尺度:主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的 损耗,反映了在中等范围内(数百波长量级)的接收信号电平平均值起伏变化的趋势;为无 线传播所特有,一般从统计规律上看遵从对数正态分布,其变化率比传送信息率慢; (3)小尺度:反映微观小范围(数十波长以下量级)接收电平平均值的起伏变化趋势,其 电平幅度分布一般遵从瑞利(Rayleigh)分布、莱斯(Rice)分布和纳卡伽米(Nakagami) 分布。 2.4 移动通信中存在 3 种类型的快衰落,它们各自表示什么类型的快衰落?在什么情况下会 出现?各自克服需要采取的主要措施是什么? 答:移动通信中,快衰落分为以下三种类型:空间选择性快衰落、频率选择性快衰落和时间 选择性快衰落。 其产生的原因和克服需要采取的措施如下: (1)空间选择性快衰落:由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起的,克 服措施为空间分集; (2)频率选择性快衰落:由于信道在时域的时延扩散而引起的,可采用自适应均衡喝 Rake 接收加以克服; (3)时间选择性快衰落:由于用户的高速移动在频域引起多普勒频移,在相应的时域其波 形产生时间选择性衰落,可采用信道交织技术加以克服。 2.5 移动通信中主要噪声干扰有哪几种?对于 CDMA,哪一类干扰是最主要的干扰? 答:移动通信中主要噪声干扰有:加性正态白噪声、多径干扰、多址干扰。 对于 CDMA,最主要的干扰是多径干扰。 2.6 Okumura-Hata 传播模型的主要运用环境与条件是什么? 答:Okumura-Hata 传播模型的主要运用环境与条件为:适用于小城镇与郊区的准平坦地区; 应用频率为 150 MHz ≤ f c ≤ 1500 MHz ;有效距离为 1km ≤ d ≤ 20km ;发射(基站)天线 有效高度为 30~200m;接收(移动台)天线有效高度为 1~10m。
通信原理教程+樊昌信+课后习题答案第一章至第八章
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(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(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。
现代通信原理[电子教案附有练习习题]:第7章最佳接收机
4.满足该最小均方误差判决准则的接收机就是最小均方误差 接收机,其相应的框图如下图7—8所示。
平方 -s1(t) s1(t) 比较判决 s2(t) 平方 积分 积分
TB
0
输入s0(t)
-s2(t)
TB
0
图7—8 最小均方误差接收机框图 5.按照最小均方误差准则建立起来的最佳接收机实质上就是 一个相关接收机,其框图如图7—9所示。
7.1.1 最大输出信噪比准则 1、最大输出信噪比是数字通信系统接收解调中最重要的参数指 标。 2、当干扰信号是高斯白噪声时,匹配滤波器可以使输出信噪比 达到最大。 7.1.2 匹配滤波器的传递函数H(f) 1、设匹配滤波器输入输出信号与噪声如图7—1所示。其中,s ( t ) n ( t ) 为噪声干扰信号。 是输入信号,
积分
输 入 s(t)
s 1 ( t) s 2 ( t)
积分
TB
0
输 出 s 0 ( t)
比较判 决
TB
0
7.3 最小错误概率接收
1.所谓最小错误概率接收准则,就是指使得在接收端判 决恢复原始 发送信码时的误判概率达到最小。 2.当输入为零均值的高斯白噪声的最小错误概率判决准 则为:
T B B T x ( t ) s ( t ) dt x ( t) s ( t) dt 时,判为 s 1 2 1 0 0 T T B B x ( t ) s ( t ) dt x ( t) s ( t) dt 时,判为 s 2 1 2 0 0
现代通信原理
(第3版)
第7章 最佳接收机
本章学习要求: • 掌握数字通信系统中接收机实现各个特定准则下最佳接 收方式; • 掌握最大输出信噪比准则; • 掌握最小均方误差准则; • 掌握最小错误概率准则; • 掌握最大后验概率准则; • 了解上述相应的最佳接收机模型。
《通信原理》第6版课后习题答案-樊昌信,曹丽娜
1-7 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B ,试求该系统的信息速率;若该系统改为传送16进制信号码元,码元速率不变,则这时的系统的信息速率为多少?(码元独立等概率出现) 解:(1) s bit R R B b /24002log 2== (2) s bit R R B b /960016log 2==类似题目:对于二电平数字信号,每秒钟传输300个码元,问此传码率R B 等于多少?若该数字信号0和1出现的是独立等概的,那么传信率R b 等于多少?s bit H R R R B b B /30021log 2121log 21300300B22=⎪⎭⎫⎝⎛--⨯==传信率=传码率 1-8若1-2中信息源以1000B 速率传送信息 (1)计算传送1h 的信息量bitR I s bit H R R b B b 61083600/223023.21000⨯=⨯==⨯==1-9如果二进制独立等概信号,码元宽度为0.5ms ,求R B 和R b ;有四进制信号,码元的宽度为0.5ms ,求传码率R B 和独立等概率时的传信率R b)4000(bit/s H R R 2(bit/4log 414H 2000(B)T 1R 2))2000(bit/s H R R 1(bit/2log 212log 21H B 2000T 1R 1''B 'b 2''B'B B b 22BB ===⨯======+==符号)四进制符号:符号)=)( )二进制信号:传码率幻灯片1第三章习题幻灯片23-1● 3-1设X 是a=0,σ=1的高斯随机变量,试确定随机变量Y=cX+d ,的概率密度函数f(y)2222222222)(22222222222222221)()(2222121])[(2121)(][C d x x x x x x y x x ecy f c dx exec xdecx d ex c dx ex c m Y E d dx ecx d dx ed cx Y E --∞+∞--∞+-∞+∞--∞+--∞∞--∞∞--∞∞-=∴=--=-=--=⨯=-=⨯+=⨯+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰πππππππ幻灯片33-4● 已知X(t)和Y(t)是统计独立的平稳随机过程,它们的均值分别为aX 和aY ,相关函数分别为Rx(τ),Ry(τ).● (1)求z(t)=x(t)y(t)的自相关 ● (2)求z(t)=x(t)+y(t)的自相关幻灯片4(1) (2){}{}yx Y X z a a R R t y t y t y t x t y t x t x t x E t y t x t y t x E t z t z E t t R 2)()()]()()()()()()()([])()(()()(([)]()([),(2112212122112121++=+++=++==ττ幻灯片5 3-8● 输入均值为零,功率谱密度为n0/2的高斯白噪声,带通滤波器如图所示 ● (1)滤波器输出噪声的自相关函数 ● (2)滤波器输出噪声平均功率 ● (3)输出噪声的一维概率密度幻灯片6解ffc-fc 1)()0(R )2(2cos sin )()()1(00=∞===⎰+∞∞-R B n f B B B n df ef P R c f j n直流功率:平均功率:τπτπτπττπ(3) 幻灯片73-12下图为单个输入、两个输出的线性滤波器,若输入过程平稳,试求ξ1 ξ2的互功率谱密度。
通信原理(第六版)樊昌信曹丽娜_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》樊昌信__课后习题答案
《通信原理》樊昌信__课后习题答案第⼀章概论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:()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=?=1.6 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2.2 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++-=2.3 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。
通信原理课后答案
1-1.已知英文字母出现的概率为0.105,出现的概念为0.002,试求和的信息量。
o1-2.某信源符号集由,,,和组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为,,,和。
试求该信息源符号的平均信息量。
o1-3.设有4个符号,其中前3个符号的出现概率分别为,,,且各符号的出现是相对独立的。
试计算该符号集的平均信息量。
o1-4.一个由字母、、、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,01代替,10代替,11代替,每个脉冲宽度为5.(1)不同的字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率;(2)若每个字母出现的可能性分别为试计算传输的平均信息速率。
o1-5.国际摩尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母,“划”用持续3单位的电流脉冲表示,“点”用持续1个单位的电流脉冲表示;且“划”出现的概率是“点”出现概率的。
(1)计算“点”和“划”的信息量;(2)计算“点”和“划”的平均信息量。
o1-6.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,其余112个出现概率为。
信息源每秒发出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。
o1-7.设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400,试求该系统的信息速率;若该系统改为传送16进制信号码元,码元速率不变,则这时的系统信息速率为多少(设各码元独立等概率出现)?o1-8.若题1―2中信息源以1000速率传送信息。
(1)试计算传送1的信息量;(2)试计算传送1可能达到的最大信息量。
o1-9.如果二进制独立等概信号的码元宽度为,求和;若改为四进制信号,码元宽度不变,求传码率和独立等概率时的传信率。
o1-10.已知某四进制数字传输系统的传信率为2400,接收端在0.5内共收到216个错误码元,试计算该系统的误码率。
o第二章确知信号本章主要内容:(1)信号和系统的分类(2)能量信号和功率信号时域及频域分析本章重点:1.确知信号的频谱、频谱密度、能量谱密度和功率谱密度2.确知信号的自相关函数和互相关函数本章练习题:2-1 试证明图2-1中周期性信号的频谱为=o2-2 设一个信号可以表示成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。
通信原理第七版课后答案
第一章习题习题1.1 在英文字母xxE 出现的概率最大,等于0.105,试求其信息量。
解:E 的信息量: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则平均信息速率为习题1.4 试问上题中的码元速率是多少? 解: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 。
通信原理第七章(同步原理)习题及其答案
第七章(同步原理)习题及其答案【题7-1】如下图所示的插入导频法发端方框图中,sin c c a t ω不经090相移,直接与已调信号相加输出,试证明接收端的解调输出中还有直流分量。
0()t c c【答案7-1】证明:接收端框图如下图所示0(u ()t由发送端框图(不经090相移),有[]0()()cos sin c c c u t a m t t t ωω=+在接收端解调后的输出[][][]20()()sin ()sin sin sin ()1sin 11()()1cos 2222c c c c c c c c c c c v t u t t a m t t t t a m t t a a a m t m t tωωωωωω==+=+=+-+经低通后,滤除高频分量cos2c t ω,输出为11()()22c cm t a a m t =+含有直流分量12c a ,证毕。
【题7-2】已知单边带信号的表达式为()()cos ()sin c c s t m t t m t t ωω=+,试证明不能用下图所示的平方变换法提取载波。
【答案7-2】证明:设平方律部件输出信号为()V t ,则222222222222()()()cos ()sin ()cos ()sin 2()()sin cos 11 ()(1cos 2)()(1cos 2)()()sin 22211 ()()()()22c c ccccc c c V t s t m t t m t t m t t m t t m t mt t t m t t m t t m t m t t m t m t m t m t ωωωωωωωωω⎡⎤==+⎣⎦=++=++-+⎡⎤⎡⎤=++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ cos 2()()sin 2c c t m t m t t ωω+ 因为 22()()m t m t -及 ()()m t m t 中不含有直流分量,所以()V t 中不含有2c f 分量,即不能采用平方变换法提取载波。
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7.5 设一个5位巴克码序列的前后都是+1码元,试画出其自相关函数曲线。
解:
7.6 设用一个7位巴克码作为群同步码,接收误码率为410−。
试分别求出容许错码数为0和1时的漏同步概率。
解:
0m =471(1)1(110) 6.9979e-004n e P P −=−−=−−=1m = 111(1)(1)n n e n P P C P P −=−−−−
474461(110)710(110) 2.0993e-007−−−=−−−××−=
7.8 设一个二进制通信系统传输信息的速率为100,信息码元的先验概率相等,要求假同步每年至多发生一次。
试问群同步码组的长度最小应设计为多少?若信道误码率为10,试问此系统的漏同步概率等于多少?
/b s 5−
解:设码组长度为n
① 每年收到的码元长度有 100365243600N =××× , 连续n 位的码组有 个, 1N n −+即此 中至多只有1钟和同步码组相同, 1N n −+对于n 位码组来说共有 2个组合。
n 所以,21
n N n ≥−+27n ⇒=
② 5271(110) 2.6996e-004e P −=−−=。