通信原理习题答案-西安邮电资料讲解
(完整版)通信原理教程习题答案第四版(最新整理)
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Bd100105213B =⨯⨯=-R 等概时的平均信息速率为sb 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 M i 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 。
通信原理习题答案西安
通信原理习题答案西安通信原理是电子信息工程领域的基础课程之一，它涉及信号的传输、处理和接收等基本原理。
以下是一些可能的通信原理习题及其答案，以西安地区的高校教学大纲为例：习题一：信号的傅里叶变换问题：给定一个周期信号 \( x(t) = \sin(2\pi f_0 t) \)，求其傅里叶变换 \( X(f) \)。
答案：周期信号的傅里叶变换是一系列冲击函数的叠加。
对于 \( x(t) = \sin(2\pi f_0 t) \)，其傅里叶变换 \( X(f) \) 可以表示为：\[ X(f) = \pi [ \delta(f - f_0) - \delta(f + f_0) ] \]这里 \( \delta(f) \) 是狄拉克冲击函数，\( f_0 \) 是信号的频率。
习题二：信号的带宽问题：若一个信号的傅里叶变换 \( X(f) \) 只包含在 \( -B \) 到\( B \) 范围内的频率成分，求该信号的带宽。
答案：信号的带宽定义为其傅里叶变换中非零部分的最大频率范围。
因此，该信号的带宽为 \( 2B \)。
习题三：信道容量问题：在无噪声的信道中，若信道的带宽为 \( B \) 赫兹，求信道的最大数据传输速率。
答案：根据香农定理，无噪声信道的最大数据传输速率 \( C \) 由下式给出：\[ C = B \log_2(1 + \text{SNR}) \]在无噪声的情况下，信噪比 \( \text{SNR} \) 趋向于无穷大，因此信道容量简化为：\[ C = B \log_2(2) \]\[ C = B \log_2(e) \]这里 \( \log_2(e) \) 是以2为底的自然对数。
习题四：调制与解调问题：给出一个数字信号 \( x(t) = [1 1 0 0 1 1] \)，使用二进制相移键控（BPSK）进行调制，求调制后的信号。
答案：BPSK调制是将数字信号的“1”和“0”分别映射为相位差180度的正弦波。
通信原理通信课后答案解析
WORD 格式可编辑第二章习题习题 2.1设随机过程 X(t ) 可以表示成：X (t) 2cos(2 t ),t式中，是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P(=0)=0.5 ，P(= /2)=0.5试求 E[ X( t )] 和 R X (0,1) 。
解：E[ X( t )]= P(=0)2 cos(2 t ) +P( =/2)2cos(2 t)=cos(2 t) sin 2 t cos t2习题 2.2设一个随机过程 X( t ) 可以表示成：X (t ) 2cos(2 t), t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。
R X ( )lim T1 T / 2X ( t ) X (t) dtTT / 2lim T1T / 2t)* 2 cos 2(t)dtTT / 22 cos(22cos(2) ej 2te j 2 tP ( f )R X ( ) e j 2fd(e j 2 te j 2 t )e j 2fd( f 1)( f 1)习题 2.3设有一信号可表示为：X (t)4exp( t) ,t 0{0, t<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。
解：它是能量信号。
X( t ) 的傅立叶变换为：X ( )x(t)e j tdt4e t e j tdt 4e(1 j )tdt41 j216则能量谱密度2=4G(f)= X ( f )j142 f21习题 2.4X(t )=x 1 cos2 tx 2 sin 2 t ，它是一个随机过程，其中x 1 和 x 2是相互统计独立的高斯随机变量，数学期望均为0，方差均为2。
试求：(1) E[ X(t )] ， E[ X 2(t ) ] ；(2) X( t )的概率分布密度； (3) R X (t 1 ,t 2 )解：(1) E X tE x 1 cos2 t x 2 sin 2 t cos 2 t E x 1 sin 2 t E x 2 0P X ( f )因为x 1和x 2相互独立，所以E x 1 x 2E x 1E x 2。
通信原理习题答案_西安邮电
第一章绪论学习要求:✧常用通信术语;✧模拟信号与数字信号的定义;✧通信系统的组成、分类、与通信方式;✧数字通信系统的优缺点;✧离散消息的信息量、平均信息量(信源熵)的计算;✧衡量模拟通信系统与数字通信系统的性能指标;✧传码率、传信率、频带利用率、平均传信率与最大传信率的计算及其关系;✧误码率与误信率的定义及计算。
一、简答题1.消息、信息、信号,通信的含义就是什么？通信系统至少包含哪几部分？2.试画出模拟与数字通信系统的模型图,并指出各组成部分的主要功能,说明数字通信系统有什么特点？3.举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。
4.举例说明如何度量信息量。
5.通信系统的性能指标就是什么？这些性能指标在模拟与数字通信系统中指的就是什么？二、综合题1、设有四个符号,其中前三个符号出现的概率分别为1/4,1/8,1/8,且各符号的出现就是相对独立的。
试计算该符号集的平均信息量。
H x1、75 bit/符2、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,每个二进制脉冲宽度为5ms。
（1）不同字母就是等可能出现时,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1 1 1 3P A ,P B ,P C ,P D5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。
R b max 200 bit/sR b 198、5 bit/s3、国际莫尔斯电码用“点”与“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单位的电流脉冲表示;且“划”出现的概率就是“点”出现概率的1/3。
（1）计算“点”与“划”的信息量;（2）计算“点”与“划”的平均信息量。
I 2 bit I、 0、415 bitH x 0、81 bit/符4、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出现的概率为 1/224。
通信原理课后答案 (7)
通信原理课后答案第1题1.1 解释什么是通信原理通信原理是指人们利用电磁波或其他媒介传输信息的基本原理。
通信原理包括信号的产生、编码、调制、传输、解调和解码等过程。
1.2 通信系统的组成部分有哪些通信系统由信号源、编码器、调制器、信道、解调器、解码器和接收器等组成。
1.3 解释模拟通信和数字通信的区别模拟通信是指模拟信号的传输和处理，信号为连续变化的模拟波形；而数字通信是指数字信号的传输和处理，信号为离散的数字码。
第2题2.1 解释信号的采样和量化过程采样是指将连续信号在时间上取样，将连续信号离散化；量化是指将采样得到的信号幅值转换为离散的数字码。
2.2 解释信号的编码和解码过程编码是将源信号进行数字表示，例如将模拟信号转换为数字码的过程；解码是将编码后的信号还原为源信号的过程。
2.3 解释频率和带宽的概念频率是指信号在单位时间内完成周期性重复的次数；带宽是指信号的频率范围，表示信号所占用的频带宽度。
第3题3.1 解释调幅和调频的原理调幅是通过改变载波的幅度来实现的，将调制信号的幅度变化叠加到载波上；调频是通过改变载波的频率来实现的，将调制信号的频率变化叠加到载波上。
3.2 解释常用的调幅和调频调制技术常用的调幅调制技术有幅度调制(AM)和双边带调制(BBAM)；常用的调频调制技术有频率调制(FM)和相位调制(PM)。
3.3 解释调制度和调制指数的概念调制度是指调制信号的幅度或频率的变化范围与载波幅度或频率的比值；调制指数是指调制信号的最大幅度或频率变化与载波的幅度或频率的比值。
第4题4.1 解释噪声的概念和分类噪声是指干扰信号，会对通信系统的信息传输产生干扰。
根据噪声的性质可以将其分为热噪声、器件噪声、环境噪声、互调噪声等。
4.2 解释信噪比的概念和计算方法信噪比是指信号与噪声的比值，在通信系统中通常用dB表示。
计算信噪比的方法是将信号的功率与噪声的功率比值取对数。
4.3 介绍减小噪声的方法减小噪声的方法包括提高信号的功率、增加天线的接收面积、使用低噪声放大器、提高信号到噪声的比值等。
通信原理习题答案-西安邮电资料讲解
第一章绪论学习要求：✧常用通信术语；✧模拟信号与数字信号的定义；✧通信系统的组成、分类、和通信方式；✧数字通信系统的优缺点；✧离散消息的信息量、平均信息量（信源熵）的计算；✧衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标；✧传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系；✧误码率和误信率的定义及计算。
一、简答题1．消息、信息、信号，通信的含义是什么？通信系统至少包含哪几部分？2．试画出模拟和数字通信系统的模型图，并指出各组成部分的主要功能，说明数字通信系统有什么特点？3．举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。
4．举例说明如何度量信息量。
5．通信系统的性能指标是什么？这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么？二、综合题1.设有四个符号，其中前三个符号出现的概率分别为1/4，1/8，1/8，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。
H x 1.75 bit/符2.一个由字母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，每个二进制脉冲宽度为5ms。
（1）不同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1 1 1 3P A ，P B ，P C ，P D5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。
R b max 200 bit/sR b 198.5 bit/s3.国际莫尔斯电码用“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单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。
（1）计算“点”和“划”的信息量；（2）计算“点”和“划”的平均信息量。
I 2 bit I. 0.415 bitH x0.81 bit/符4.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出现的概率为 1/224。
《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)第一章
《通信原理》习题参考答案第一章1-1. 设英文字母E 出现的概率为0.105，x 出现的概率为0.002。
试求E 及x 的信息量。
解： )(25.3105.01)(log 2bit E I ==)(97.8002.01)(log 2bit X I == 题解：这里用的是信息量的定义公式)(1log x P I a =注：1、a 的取值：a ＝2时，信息量的单位为bita ＝e 时，信息量的单位为nita ＝10时，信息量的单位为哈特莱2、在一般的情况下，信息量都用bit 为单位，所以a ＝21-2. 某信息源的符号集由A ，B ，C ，D 和E 组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4，1/8，1/8，3/16和5/16。
试求该信息源符号的平均信息量。
解：方法一：直接代入信源熵公式：)()()()()(E H D H C H B H A H H ++++=516165316163881881441log log log log log 22222++++=524.0453.083835.0++++= 符号）/(227.2bit =方法二：先求总的信息量I)()()()()(E I D I C I B I A I I ++++= 516316884log log log log log 22222++++= 678.1415.2332++++= )(093.12bit =所以平均信息量为：I/5＝12.093/5＝2.419 bit/符号题解：1、方法一中直接采用信源熵的形式求出，这种方法属于数理统计的方法求得平均值，得出结果的精度比较高，建议采用这种方法去计算2、方法二种采用先求总的信息量，在取平均值的方法求得，属于算术平均法求平均值，得出结果比较粗糙，精度不高，所以尽量不采取这种方法计算注：做题时请注意区分平均信息量和信息量的单位：平均信息量单位是bit/符号，表示平均每个符号所含的信息量，而信息量的单位是bit ，表示整个信息所含的信息量。
《通信原理》习题解答-final
Q (4 nf
0
m
) ( 4 nf m )
若用 q(t ) 对 m(t ) 进行抽样，则已抽样信号 ms (t ) 为 ms (t ) m(t )q(t ) 其频谱为
ms ( ) 1 M ( ) Q ( ) 2
1 M ( ) Q0 (4 nf m ) ( 4 nf m ) T n
5-1、已知低通信号 m(t ) 的频谱 M ( f ) 为 f 1 M ( f ) 200 0 f 200 f 为其他值
(1) 假设以 f s 300 Hz 的速率对 m(t ) 进行理想抽样，试画出已抽样信号 ms (t ) 的频谱草图。 (2) 若用 f s 400 Hz 的速率抽样，重做上题。 解： (1) 由题意知，已抽样信号为 ms (t ) m(t ) T (t ) 其频谱函数为 M s ( f ) 1 T
因此码元宽度： Ts (3 ~ 5) m (9 ~ 15)ms 3-7、设宽度为 T，传号、空号相同的数字信号通过衰落信道，已知多径时延
T / 4 ，接收信号为两条路径信号之和，试画出展宽后的接收信号波形，并讨
论此时对信号波形应提出什么要求？ 解：通过展宽以及叠加的信号波形如下图：
2 第二章 信息论初步
1
《通信原理》课后习题解答
作者：熊沛、王宇
3 第三章 信道与干扰
3-1、一恒参信道点饿幅频特性为 H ( ) (1 cos T0 )e jtd ，td 为常数，试确定 信号 S（t）通过该信道后的输出波形，并讨论之。 解：根据系统传输特性，接收到的信号频率响应 Y(w)为：
5-6、已知模拟信号抽样值的概率密度 f(x)，如图所示，若按四电平进行均匀 量化，试计算信号量化噪声功率比。
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。
通信原理教程第二版答案
通信原理教程第⼆版答案通信原理教程第⼆版答案《通信原理》习题第⼀章第⼀章习题习题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。
1解:E的信息量: I,log,,logPE,，，,log0.105,3.25bE222，，PE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:11 I,log,,logP(A),,log,2bA222P(A)4335 I,,log,2.415bI,,log,2.415bI,,log,1.678bB2C2D2161616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1 R,,100BdB,32，5，10等概时的平均信息速率为R,RlogM,Rlog4,200bsbB2B2(2)平均信息量为11316516 H,log4，log4，log，log,1.977⽐特符号222244163165则平均信息速率为 R,RH,100，1.977,197.7bsbB习题1.4 试问上题中的码元速率是多少,11解: R,,,200 BdB,3T5*10B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1《通信原理》习题第⼀章M6411H(X),,P(x)logP(x),,P(x)logP(x),16*log32，48*log96,ii,ii22223296i,i,11=5.79⽐特/符号因此，该信息源的平均信息速率。
《通信原理》习题参考答案解析
∴
(2)若g(t)为图P5-2(a)，则g(t)经过傅立叶变化可得到它的频谱，即：
将ω换为f得：
判断频域中是否存在 ，就是将 代入 中，得：
说明 时g(t)的功率为0，所以不存在该分量。
(3)若g(t)为图P5-2(b)，它的频谱为：
对图(d)有：
在虚线范围内叠加不为常数，所以存在码间干扰。
5-13.为了传送码元速率RB=103(B)的数字基带信号，试问系统采用图P5-9中所画的哪一种传输特性较好？并简要说明其理由。
解：分析各个传输特性有无码间干扰，由于码元传输速率为RB=103，即频谱的周期为： ，
对于图(a)有：
在〔-103π,103π〕区间内叠加为常数Байду номын сангаас，所以不存在码间干扰；
将ω换为f得：
将 代入 中，得：
说明 时g(t)的功率为 ，所以存在该分量。
5-8.已知信息代码为1010000011000011,试确定相应的AMI码及HDB3码，分别画出它们的波形图。
解：波形土如下：
信息码：
AMI码：
HDB3码：
(0码参考)
5-11.设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H(ω)，若要求以2/Ts波特的速率进行数据传输，试检验图P5-7各种H(ω)满足消除抽样点上码间干扰的条件否？
解：当码元速率为2/Ts时，它的频谱周期为： ，即在频谱上将H(ω)左右平移一个 ，若在 和 范围内为常数，则无码间干扰，否则就存在码间干扰，现分别对上图进行分析：
对图(a)有：
在虚线范围内叠加不为常数，所以存在码间干扰；
对图(b)有：
通信原理课后练习答案ppt课件
E [ c o s (c t1 ) c o s (c t2 ) ]
1
2 E { c o s [c (t1 t2 ) 2] c o s [c (t2 t1 ) ] }
1
1
2E {c o s[c(t1 t2 ) 2]} 2 c o sc
6
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第1章Pe 课传 错 后输 误 总 作码 码 元 业元 数 数 解答
1-10 已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s， 接收端在 0.5h 内共收到 216 个错误码元，试计算该系 统的误码率 Pe。 解：系统的码元速率为
Rb2400bit/s
RBlogR 2bM1200Baud
解：平均每个符号的携带的信息量为
1
1
H 1 6 3 2 l o g 2 3 2 1 1 2 2 2 4 l o g 2 2 2 4 6 .4 0 4 b i t / s
符号速率为：R B 1 0 0 0 B a u d ( s y m b o l/s )
传输的平均信息速率为：
R b R B H 6 4 0 4b it/s
1 S Rz (0) 2
14
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第3章课后作业解答
3-6 已知噪声 n ( t ) 的自相关函数为
Rn()k 2ek kconst.
⑴ 试求其功率谱密度 Pn( f ) 和 功率 N；
⑵ 试画出 R n ( ) 和 Pn ( f ) 的曲线。
P s () R n () e j d k 2 e k e j d
3
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第1章课后作业解答
1-4 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 。
通信系统原理课后习题答案
通信系统原理课后习题答案通信系统原理课后习题答案一、简答题1. 什么是通信系统？通信系统是指通过传输介质将信息从发送方传递到接收方的系统。
它由发送端、传输介质和接收端组成，通过编码、调制、解调等技术实现信息的传输和处理。
2. 通信系统的基本组成部分有哪些？通信系统的基本组成部分包括发送端、传输介质和接收端。
发送端负责将信息进行编码和调制，传输介质负责传递信息信号，接收端负责解调和解码，将信号转化为原始信息。
3. 什么是信道容量？信道容量是指在给定的传输介质和传输条件下，信道所能传输的最大数据率。
它受到信噪比、带宽和传输时间等因素的影响。
4. 什么是调制？调制是将原始信号转化为适合传输的信号形式的过程。
调制技术可以将低频信号转化为高频信号，以便在传输过程中减小信号的衰减和干扰。
5. 什么是解调？解调是将调制信号还原为原始信号的过程。
解调技术可以将接收到的信号进行恢复，使其能够被接收端正确解码。
6. 什么是码元？码元是指数字通信系统中表示信息的最小单位。
它可以是一个比特（二进制码元）或多个比特（多进制码元）。
7. 什么是带宽？带宽是指信号在传输过程中所占据的频率范围。
它决定了信道的传输能力，带宽越大，传输速率越高。
8. 什么是信噪比？信噪比是指信号与噪声的比值。
它衡量了信号与噪声的相对强度，信噪比越高，信号的质量越好。
9. 什么是多路复用？多路复用是指将多个信号通过同一个传输介质进行传输的技术。
它可以提高传输效率，减少传输成本。
10. 什么是误码率？误码率是指在数字通信系统中，接收到的比特错误数与发送的比特总数之比。
它是衡量通信系统性能的重要指标，误码率越低，系统性能越好。
二、计算题1. 假设一个二进制数字通信系统的信道容量为10 Mbps，信噪比为20 dB，带宽为4 kHz，求该系统的最大传输速率。
根据香农公式，最大传输速率=带宽*log2(1+信噪比)最大传输速率=4 kHz*log2(1+10^(20/10))≈4 kHz*log2(101)=4 kHz*6.67≈26.68 kbps2. 一个调制器的输入为4 kHz的基带信号，输出为100 MHz的载波信号，求该调制器的调制方式。
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》试题及答案.doc
《通信原理》一、回答下列问题：(每问5分，共25分)1．什么叫线性调制? 什么叫非线性调制？答：线性调制是指信号频谱在频率轴上的搬移只改变了频谱在频率轴上的位置，而并未改变频谱形状。
幅度调制属于线性调制；非线性调制是指信号频谱在频率轴上的搬移时不但改变了频谱在频率轴上的位置，而且改变了频谱的形状。
角度调制属于非线性调制；2．什么叫频分复用？什么叫时分复用？答：将不同信号调制在不同的频率上传输来实现信道复用的方试叫频分复用；将信号经过离散化后在不同的时间段上来传输不同的信号以实现信道复用的方试叫频分复用。
3．什么叫加性噪声？什么叫乘性噪声？答：与信号呈相加的关系而独立存在于信道中的噪声叫加性噪声，它与信号的存在与否无关；乘性噪声是指与信号呈相乘关系而存在于信道中的噪声，它是由于信道的非理想性而使信号在传输过程中产生畸变而等效得来，它依赖于信号的存在而存在，随着信号的消失而消失。
4．模拟信号数字化为什么要进行非均匀量化?答：为了均衡不同幅度信号的信噪比，同时也可缩短信号的编码长度。
5．什么叫最佳基带系统?答：即无码间干扰由满足最加接收条件的数字基带传输系统称做最佳基带系统。
二、断下列各题，对的在括号内打“√”，错的打“×” (每题1分，共10分)：1．等概率出现的事件所包含的信息量不一定相等。
（×）2．在通信系统的分析中只把噪声当作随机过程而不把信号当作随机过程。
（×）3．PSK属于频带传输。
（√）4．奈奎斯特第一准则实质上是一个抗乘性噪声的准则。
（√）5．只有幅度调制属于线性调制而角度调制不属于线性调制。
（√）6．部分响应系统是无码间干扰的系统。
（×）7．匹配滤波器是指阻抗匹配的线性网络。
（×）8．通信系统中，若增大系统的判决门限，则会改善系统的门限效应。
（×）9．最佳接收不仅适用于模拟通信系统，也适用于数字通信系统。
（×）10．数字通信系统中，当帧同步产生失步时码同步不一定产生失步。
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第一章绪论学习要求：✧常用通信术语；✧模拟信号与数字信号的定义；✧通信系统的组成、分类、和通信方式；✧数字通信系统的优缺点；✧离散消息的信息量、平均信息量（信源熵）的计算；✧衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标；✧传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系；✧误码率和误信率的定义及计算。
一、简答题1．消息、信息、信号，通信的含义是什么？通信系统至少包含哪几部分？2．试画出模拟和数字通信系统的模型图，并指出各组成部分的主要功能，说明数字通信系统有什么特点？3．举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。
4．举例说明如何度量信息量。
5．通信系统的性能指标是什么？这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么？二、综合题1.设有四个符号，其中前三个符号出现的概率分别为1/4，1/8，1/8，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。
H x 1.75 bit/符2.一个由字母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，每个二进制脉冲宽度为5ms。
（1）不同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1 1 1 3P A ，P B ，P C ，P D5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。
R b max 200 bit/sR b 198.5 bit/s3.国际莫尔斯电码用“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单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。
（1）计算“点”和“划”的信息量；（2）计算“点”和“划”的平均信息量。
I 2 bit I. 0.415 bitH x0.81 bit/符4.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出现的概率为 1/224。
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。
R b 6405 bit/s5.已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s，接收端在0.5小时内共收到126个错误码元，试计算该系统的误码率P e 。
P e 5.8 1056．某4ASK系统的4个振幅值分别为0,1,2,3。
这4个振幅是相互独立的；（1）振幅0,1,2,3出现概率分别为：0.4,0.3,0.2,0.1，求各种振幅信号的平均信息量？（2）设每个振幅的持续时间（即码元宽度）为1s，求此系统的信息速率？H x 1.846 bit/符R b 1.846 106 bit/s7．某离散信源符号集由4个符号组成，其中前三个符号出现的概率分别为1/4、1/8、1/8，且各符号的出现是相对独立的，信息源以1000B速率传递信息，试计算：（1）该符号集的平均信息量；（2）传送1小时的信息量；（3）传送1小时可能达到的最大信息量。
H x 1.75 bit/符I 6.3 106 bitI max 7.2 106 bit8.某通信系统采用脉冲组方式进行信息传送，每个脉冲组包含 4 个信息脉冲和一个休止脉冲，休止脉冲不传送信息。
每个信息脉冲和休止脉冲的宽度为2ms，且四个信息脉冲等概率出现。
试计算：（1）码元速率；（2）平均信息速率；（3）传送1小时可能达到的最大信息量。
R B 500 BaudR b 800 bit/sI max 2.88 106 bit第三章随机过程学习要求：✧随机过程的基本概念及其数字特征；✧平稳随机过程的定义、各态历经性；✧平稳随机过程的自相关函数的性质以及和功率谱密度之间的关系；✧高斯随机过程的定义和性质、一维分布特性；✧平稳随机过程通过线性系统时输出与输入的关系；✧窄带随机过程的数学表达式，其包络、相位、同相分量、正交分量的统计特性；✧正弦波加窄带高斯随机过程的统计特性；✧白噪声的定义及其功率谱和自相关函数；✧高斯白噪声通过理想低通滤波器和理想带通滤波器。
一、简答题1．高斯平稳随机过程有哪些性质？其通过线性系统后，输出过程的均值、自相关函数和功率谱密度会发生什么变化？2．什么是窄带随机过程？它的频谱和波形有什么特点？其同相分量和正交分量有什么特点？3．什么是高斯白噪声？其频谱和自相关函数有什么特点？其通过理想低通和理想带通滤波器后功率谱密度、平均功率会发生什么变化？举例说明，并写出自相关函数的表达式、画出波形，指明其物理意义。
二、综合题1.设X是a 0，1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，其中c，d均为常数。
E Y dD Y c21 y d 2f y exp22 c 2c2.设一个随机过程t可以表示成t2cos2t式中，是一离散随机变量，且P0 1 2 , P2 1 2，试求E1及R0,1。
E11R0,123.设随机过程Y t X1 cos0t X2 sin0t ，若X1和X2 是彼此独立且均值为 0、方差为 2 的高斯随机变量，试求：（1） E Y t、E Y 2 t；（2）Y t的一维概率密度函数 f y；（3）R t t 1 2, 和B t t 1 2,E Y t0 E Y2t21 y2f y exp 22 2R t t 1 2, 2 cos 0B t t 1 2, 2 cos 04.已知随机过程z t m t cos0t，其中，m t是广义平稳随机过程，且自相关函数R m 为1, 1 0R m 1 , 0 10, 其它随机变量在0, 2上服从均匀分布，它与m t彼此统计独立。
（1）证明 z t是广义平稳的；（2）绘出自相关函数 R z的波形；（3）求功率谱密度 Pzf及功率S 。
142 0Sa 22 0 S12P ZSa 25.一个中心频率为 f c ，带宽为B 的理想带通滤波器如图所示。
假设输入是均值为0，双边功率谱密度为n02的高斯白噪声，试求：（1）求滤波器输出噪声的自相关函数；（2）滤波器的输出噪声的平均功率； （3）求输出噪声的一维概率密度函数。
1R Y2 n BSa 0 B cosc2N n B 01y 2fyexp 2n B 02n B 0Hf ccB1Z R 111 26.低通滤波器分别如图所示，假设输入是均值为零，功率谱密度为n2的高斯白噪声，试求各图的：（1）输出噪声的功率谱密度和自相关函数；（2）输出噪声的一维概率密度函数。
P0n2 10 2 RCR C2 2 1 2RC2R04nRC0 e RC1RCf x2RC exp 2 x2n0 n07．广义平稳的随机过程X t通过下图所示线性时不变系统，已知X t的自相关函数为（1）写出系统的总体传递函数；（2）Y t的功率谱密度；（3）画出Y t的功率谱（假设输入噪声为高斯白噪声，单边功率谱密度为n0）。
1e j2T sT sHP Y 2P X 1cos2TT sXR，功率谱密度为X fP，Hf是幅度为1 ，带宽为12s T的理想低通滤波器。
试求：相减2sTHfXt YtRC2 s TsTs T第四章信道学习要求：✧信道的定义和分类；✧调制信道和编码信道的模型；✧恒参信道的传输特性及其对所传信号的影响；✧随参信道的特点，多径传播对所传信号的影响；✧信道容量的概念及香农公式；✧信道噪声的分类及性质。
一、简答题1．恒参信道无失真传输的条件是什么？2．随参信道有什么特点？对所传输的信号有什么影响？3．分析两径信道的幅频特性，说明产生频率选择性衰落的原因？如何克服？4．什么是信道容量？写出连续信道容量的定义并讨论。
二、综合题1.设一条无线链路采用视距传播的方式通信，其收发天线架设的高度都等于 40m 若不考虑大气折射率的影响，试求其最远通信距离。
D 44.7km2.设一条天波无线电信道，用高度等于 400Km 的电离层反射电磁波，地球的等效半径等于6370 43Km，收发天线均架设在地平面，试计算其通信距离大约可以达到多少千米？D 5274km3．设某恒参信道的幅频特性和相频特性分别为H K0t d其中，K0 和t d 都是常数，试确定信号s t通过该信道后输出信号的时域表示式，并讨论之。
s t0K s t0 t d4．已知某标准音频电话线路带宽为3.4KHz。
（1）若信道的信噪比S N 30dB，试求这时的信道容量C t ；（2）在实际应用中，这种线路上最大信息传输速率为 4800bit/s，试求以此速率传输信息时在理论上所需的最小信噪比。
C 3.39 104 bit/sS1.66N5．什么是频率选择型衰落？若某随参信道的二径时延差=1ms，试从下列几个频率中选择合适的载波频率传输信号。
（要求有推导分析过程）1.5khz，2khz，2.5khz2KHz6.一幅黑白图像含有8 105个像素，每个像素有16个亮度等级。
（1）试求每幅黑白图像的最大平均信息量；（2）若每秒传输20幅黑白图像，其信息速率为多少？（3）在（2）的条件下，且输入信道的信噪比为40dB，试计算传输黑白图像所需要的信道最小带宽。
I幅 3.2 106bitR b 6.4 107 bit/sB 4.8 106 Hz7.某高斯白噪声信道，已知噪声双边功率谱密度为5 1011W/Hz，信道带宽为1MHz，信道传输衰减为40dB。
（1）信道输入端信号功率为1023W，试求该信道允许的最高信息速率。
（2）在（1）的条件下，若要传输30 幅图片，每幅图片有30 万个像素，每个像素有独立等概出现的像素64 种亮度电平，试求最小传输时间。
R b 107 bit/s t5.4 s第五章模拟调制系统学习要求：✧调制的定义、目的和分类；✧线性调制（AM、DSB、SSB、VSB）的调制和解调原理；✧线性调制信号的表达式、频谱、带宽以及解调时带通滤波器的特性；✧线性调制系统的抗噪声性能及门限效应；✧调频（FM）、调相（PM）的基本概念；✧窄带调频和宽带调频的概念，调频信号带宽的计算；✧模拟调制系统的性能比较；✧频分复用的概念。
一、简答题1．什么是载波调制？调制有什么目的？2．线性调制和非线性调制有什么区别？举例说明。
3．推导残留边带滤波器传输特性应满足的条件。
4．什么是门限效应？AM信号采用包络检波时为什么会产生门限效应？相干解调存不存在门限效应，为什么？二、综合题1.根据下图所示的调制信号波形，试画出DSB和AM信号的波形图，并比较他们分别通过包络检波器后的波形区别。
2.将DSB-SC 信号通过残留边带滤波器产生残留边带信号。
若此滤波器的传输函数H f如 图所示（斜线段为直线）。
当调制信号m tA sin100t sin6000t 时，试确定所得残留边带信 号的表达式。
1 As VSBtm 0 cos20000t 0.55sin20100t 0.45sin19900tsin26000t2 23.某调制方框图如图（a ）所示。