现代无线通信原理习题
现代通信原理指导书第七章信源编码习题详解
第七章 信源编码7-1已知某地天气预报状态分为六种:晴天、多云、阴天、小雨、中雨、大雨。
① 若六种状态等概出现,求每种消息的平均信息量及等长二进制编码的码长N 。
② 若六种状态出现的概率为:晴天—;多云—;阴天—;小雨—;中雨—;大雨—。
试计算消息的平均信息量,若按Huffman 码进行最佳编码,试求各状态编码及平均码长N 。
解: ①每种状态出现的概率为6,...,1,61==i P i因此消息的平均信息量为∑=-===6122/58.26log 1log i ii bit P P I 消息 等长二进制编码的码长N =[][]316log 1log 22=+=+L 。
②各种状态出现的概率如题所给,则消息的平均信息量为6212222221log 0.6log 0.60.22log 0.220.1log 0.10.06log 0.060.013log 0.0130.007log 0.0071.63/i i iI P P bit -== = ------ ≈ ∑消息Huffman 编码树如下图所示:由此可以得到各状态编码为:晴—0,多云—10,阴天—110,小雨—1110,中雨—11110, 大雨—11111。
平均码长为:6110.620.2230.140.0650.01350.0071.68i ii N n P == =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ =∑—7-2某一离散无记忆信源(DMS )由8个字母(1,2,,8)i X i =⋅⋅⋅组成,设每个字母出现的概率分别为:,,,,,,,。
试求:① Huffman 编码时产生的8个不等长码字; ② 平均二进制编码长度N ; ③ 信源的熵,并与N 比较。
解:①采用冒泡法画出Huffman 编码树如下图所示可以得到按概率从大到小8个不等长码字依次为:0100,0101,1110,1111,011,100,00,1087654321========X X X X X X X X②平均二进制编码长度为8120.2520.2030.1530.1240.140.0840.0540.052.83i ii N n P == =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯ =∑ ③信源的熵∑=≈-=81279.2log)(i i i P P x H 。
无线通信原理作业习题(64学时)
第一章1. 什么叫移动通信?移动通信有哪些特点?2. 单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?3. 数字移动通信系统有哪些优点?4. 常用移动通信系统包括哪几种类型?5. 蜂窝通信系统采用了哪些技术?它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别是什么?6. 集群的基本概念和方式是什么?它与常用的话音通信有何差别?7. 移动卫星通信的典型系统有哪些?它与地面蜂窝移动通信的差别是什么?8. 什么叫分组无线网?9. 移动通信包括哪些主要技术?各项技术的主要作用是什么?10. 移动通信系统由哪些功能实体组成?其无线接口包括哪几层的功能?第二章1. 移动通信中对调制解调技术的要求是什么?2. 已调信号的带宽是如何定义的? FM信号的带宽如何计算?3. 什么是调频信号解调时的门限效应? 它的形成机理如何?4. 试证明采用包络检测时,FSK的误比特率为e-r/2/2。
5. 试述MSK调制和FSK调制的区别和联系。
6. 设输入数据速率为16 k b/s,载频为32 kHz,若输入序列为{0010100011100110},试画出MSK信号的波形,并计算其空号和传号对应的频率。
7. 设输入序列为{00110010101111000001}。
试画出GMSK在B b T b=0.2时的相位轨迹,并与MSK的相位轨迹进行比较。
8. 与MSK相比,GMSK的功率谱为什么可以得到改善?9. 若GMSK利用鉴频器解调,其眼图与FSK的眼图有何异同?10. 试说明GMSK一比特延迟差分检测和二比特延迟差分检测的工作原理。
11. 试证明PSK相干解调的误比特率为。
12. QPSK、OQPSK和π/4-DQPSK的星座图和相位转移图有何异同?13. 试述π/4-DQPSK调制框图中差分相位编码的功能,以及输入输出信号的关系表达式。
14.试述π/4-DQPSK基带差分检测电路中解码电路的功能,以及输入输出信号的关系表达式。
15. 试说明π/4-DQPSK信号的基带差分检测和中频差分检测的原理。
通信原理习题和答案
log
2
32
5.7(5 bit / 符号)
平均信息速率为: R b R B H 2000 5.75 11.5(kbit/s) (2)当个符号等概出现时,信息源发出的平均信息速率最高。
H max log 2 M log 2 64 6(bit / 符号) R bmax R B H max 2000 6 12(kbit/s)
表达式为
f
(t) cosct
,频域表达式为
1 [F ( 2
c
)
F (
c )]
。
10 、 设 调 制 信 号 为 f t 载 波 经 调 制 信 号 调 制 后 的 表 达 式 为 :
st Atcosct t 0 其中 c 为载波角频率,0 为载波初相位。若
RB 300band
Rb 300bit / s
2、、现有一个由 8 个等概符号组成的信源消息符号集,各符号间相互
独立,每个符号的宽度为 0.1ms。计算: (1)平均信息量;(2)码元速率和平均信息速率;(3)该信源工作 2
小时后所获得的信息量;(4)若把各符号编成二进制比特后再进行传输, 在工作 2 小时后发现了 27 个差错比特(若每符号至多出错 1 位),求传输 的误比特率和误符号率。
T=1ms,所以码元速率为: RB4
1 T
1000 Baud
信息速率为: Rb RB4 I 1000 2 2000(bit / s)
5、某信息源由 64 个不同的符号所组成,各个符号间相互独立,其中 32 个符号的出现概率均为 1/128,16 个符号的出现概率均为 1/64,其余 16 个符 号的出现概率均为 1/32。现在该信息源以每秒 2000 个符号的速率发送信息, 试求:
现代通信原理课后习题答案
现代通信原理课后习题答案第⼆章2.40 ⼆进制对称信道中的误⽐特率P e为0.2,若输⼊信道的符号速率为2000符号/s,求该信道的信道容量。
解:2000×(1-0.2)=1600 (b/s)2.41 已知某语⾳信道带宽为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 lgN 60 = 10 lg S/N →S/N = 106C = wlog2 (1+S/N)=4×103log2(1+106) = 8 × 104 (bps)5.6 × 104 = 4 × 103log2(1+S/N)log2(1+S/N) = 14 → 1+S/N = 214→S/N = 214-12.42 若⿊⽩电视机的每幅图像含有3×105个像素,每个像素都有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:3×105×log216 = 1.2×106(b)40dB = 10log2 S/N →S/N = 104C = wlog2(1 + S/N)= 1.4×106log2(1+104)≈1.862×107(bps)1.862×107/1.2×106 = 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 × ( 2+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。
现代通信原理答案WORD版( 罗新民) 指导书 第四章 信号设计导论 习题详解
4-10设有一个 的线性移位寄存器反馈系统,当 、 及 时,分别画出其状态转换图及写出相应的输出序列的一个周期。指出以上哪种 的组合能产生m序列?
解: 时,可得到三个周期均为5的周期序列,其状态(依次)分别为:
1111,0111,1011,1101,1110(输出序列的一个周期为11110);
不可能出现8个连“1”。
分析:见教材图4.17。设当连续9个连“1”码出现在系统的9个移位寄存器处时,除去 ,在 中若有奇数个1,则下一个码 ,与最多9个连“1”矛盾,故 中一定有偶数个1。
那么,当连续8个“1”码出现在系统的 8个移位寄存器处时, 一个为“1”,一个为“0”。其余 全为1。这时下一个码元 ,不可能为0。因此,不可能出现8个 “1”的连码。
①求此 序列的周期;
② 序列中连续出现“1”的最多个数为多少?是否有8个“1”的连码?为什么?
③该序列中出现最长连“0”的游程长度是多少?
④该序列中游程的总个数是多少?
解:①此 序列的周期为
②该 序列中连续出现“1”的最多个数为 。
分析:如果出现连续10个1,即 ,由于 ,说明序列前9个1决定了第10个元素仍为1,这样依次递推下去就有 ,则系统一直保持全1状态,系统静止。
举例:矩形信号通过匹配滤波器后输出为一三角形脉冲(其自相关函数)。
4-2设高斯脉冲信号为
试计算对该信号匹配的滤波器的传输函数和输出最大信噪比(设滤波器输入端的白噪声功率谱密度为 )。
解:由习题2-15的结论可以得到,
故匹配滤波器的传输函数为
由于信号能量为
,
所以输出最大信噪比为
4-3已知信号 和 如图E 4.1所示。试分别画出对信号 和 匹配的滤波器的冲激响应及输出响应波形,并且标出关键点的值(峰值及波形宽度等)。
无线通信技术原理及应用考核试卷
D. Turbo编码
5.以下哪些是MIMO技术的优点?()
A.提高数据传输速率
B.提高信号质量
C.增加覆盖范围
D.降低系统成本
6.以下哪些技术可以用于无线通信中的信号解调?()
A.相位解调
B.频率解调
C.幅度解调
D.加密解调
7.以下哪些是5G无线通信的关键技术?()
A.网络切片
B.大规模MIMO
A. 2G网络
B. 3G网络
C. 4G网络
D. 5G网络
17.无线通信系统中,哪种技术可以减少信号的干扰?()
A.频分复用
B.时分复用
C.空分复用
D.交织技术
18.以下哪个是无线通信系统中的一种定位技术?()
A. GPS
B. GLONASS
C.北斗
D.以上都是
19.在无线通信系统中,哪种技术可以改善信号的质量?()
3. 5G无线通信的三大应用场景是________、________和________。
4.无线通信中的MIMO技术,其中“MIMO”代表________、________和________。
5.常见的无线通信频段中,________频段适用于Wi-Fi通信,________频段适用于蓝牙通信。
6.无线通信系统中,________技术可以有效地提高信号的传输距离和穿透能力。
D.空分复用
11.以下哪些技术可以用于无线通信中的信号同步?()
A.同步序列
B. GPS同步
C.网络同步
D.自同步
12.以下哪些是无线通信中的抗干扰技术?()
A.频率跳变
B.扩频技术
C.空时编码
D.功率控制
13.以下哪些是无线传感器网络(WSN)的关键技术?()
现代通信原理与技术 课后习题答案4
则SSB信号的时域表达式
4-10证设AM信号为
式中, 输入噪声为
则解调器输入的信号功率 和噪声功率 分别为
设同步检测(相干解调)中,相干载波为 ,则
故输出有用信号和输出噪AM信号为 ,且 ,则
式中,Pc为载波功率,Ps为边带功率。
又
故
(2)假定 ,则理想包络检波输出为
4-14解(1)该角调波的瞬时角频率为
故最大频偏
调频指数
而最大相偏
因为FM波与PM波的带宽形式相同,即
所以带宽为
(2)因为不知调制信号m(t)的形式,所以无法确定该角调波sm(t)究竟是FM信号还是PM信号。
4-15解:(1)设单音调制信号 ,其中 , ;载波 ,其中A=2, ,则NBFM信号为
而AM信号为
4-1解AM信号
DSB信号
USB信号
LSB信号
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 。
因此输出噪声 的功率谱密度
功率谱图略
4-6解方法如上题
(1)
(2) (3)
4-7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:
通信原理习题
通信原理习题
1. 在通信系统中,我们经常使用调制技术将数字信号转换为模拟信号以进行传输。
请解释下面几种调制技术的原理,并给出每种技术的优点和缺点。
- 调幅(AM)
- 调频(FM)
- 调相(PM)
2. 在无线通信系统中,移动通信网络起到了连接移动用户和固定网络的重要作用。
请简要解释下面几种无线移动通信网络的工作原理。
- GSM(全球移动通信系统)
- CDMA(码分多址)
- LTE(长期演进)
3. 在数字通信中,差错控制技术是必不可少的。
请简要介绍下面几种常用的差错控制技术,并解释它们是如何检测和纠正传输过程中的错误的。
- 奇偶校验
- 循环冗余校验(CRC)
- 海明码
4. 在数字调制和解调中,有多种调制方法可供选择。
请简要解释下面几种常见的数字调制和解调方法的原理,并讨论它们在
不同应用场景下的优缺点。
- 调幅键控(ASK)
- 调频键控(FSK)
- 相位键控(PSK)
- 正交幅度调制(QAM)
5. 数字信号处理在现代通信系统中起着重要的作用。
请简要解释下面几种常见的数字信号处理技术,并说明它们在通信中的应用。
- 傅里叶变换
- 信号滤波
- 数据压缩
- 信号解调。
现代通信原理 第5章 课后习题及答案
5-8对基带信号()m t 进行DSB 调制,11()cos 2cos2m t t t ωω=+,112f ωπ=,1500f Hz = ,载波幅度为1。
试:①写出该DSB 信号的表达式,画出其波形; ②计算并画出该DSB 信号的频谱; ③确定已调信号的平均功率。
解:①DSB 信号的表达式为110()()()(cos 2cos2)cos DSB S t m t c t t t t ωωω=⋅=+⋅()m t 及DSB 信号波形如图5.29实线所示。
图5.29②该DSB 信号的频谱为111100*********()()()21[()()2(2)2(2)]2*[()()][()()2(2)2(2)2(DSB S M C ωωωππδωωπδωωπδωωπδωωππδωωπδωωπδωωωδωωωδωωωδωωωδωω=∗ =−+++−++ −++ =−−+−++−−+−+ ++01010101)()2(2)2(2)]ωδωωωδωωωδωωω−+++++−+++频谱图如图5.30所示图5.30③已调信号的平均功率为221122111111111()21(cos 2cos 2)2cos 4cos cos 24cos 2(1cos 2)2(cos3cos )2(1cos 4)12.5 1.252DSB fBP P m t t t t t t tt t t t Wωωωωωωωωωω===+ ++ +++++ ==××1=211= 22 5-9 设SSB 发射机被一正弦信号()m t 调制,1()5cos m t t ω=,112f ωπ=,1500f Hz = ,载波幅度为1。
试:①计算()m t 的希尔伯特变换ˆ()mt ; ②确定下边带SSB 信号的表达式; ③确定SSB 信号的均方根(rms )值; ④确定SSB 信号的峰值; ⑤确定SSB 信号的平均功率。
解:①1()5cos m t t ω=,其傅里叶变换为11()5[()()]M ωπδωωδωω=−++其希尔伯特变换的频谱为ˆ()sg n ()()Mj M j ωωωπδωωδωω11=−⋅ =5[(+)−(−)]因此,m(t)的希尔伯特变换为1ˆ()[()]5sin m t m t t ω==H②下边带SSB 信号的表达式为00101001ˆ()()co s ()sin 5cos cos 5sin sin 5cos[()]SSB S t m t t m t t t t t t t ωωωωωωωω=+ =⋅+⋅ =− ③以下边带SSB 信号为例,有SSB rms = ==④由下边带SSB 信号表达式可知,信号峰值为 max ()|5SSB S t =⑤SSB 信号平均功率为 225()12.52SSBSSB P S t W === 5-17已知幅度调制信号()AM S t 的总功率为200kW ,调制信号()f t 的最高频率 5 m f kHz =,载波频率810 o f kHz =,边带功率为40kW ,信道中噪声的双边功率谱密度,系统采用包络检波解调。
通信原理练习题
通信原理练习题一、选择题1.在无线通信系统中,信道容量主要由以下因素影响:A.信道带宽B.信噪比C.调制方式D.以上都是2.下列关于频率选择性衰落的说法中,错误的是:A.频率选择性衰落是指在特定频率上的信号衰减B.频率选择性衰落是多径传播的结果C.频率选择性衰落会导致码间干扰D.频率选择性衰落和时间选择性衰落是同一概念3.在调制过程中,如果调制信号的频谱宽度大于载波的频带宽度,则称为:A.窄带调制B.宽带调制C.基带调制D.射频调制4.以下关于简易移动台无线通信系统(SIMPLEX)的说法中,错误的是:A.单一频道,双工方式为时分双工或频分双工B.基站每次只能与一个移动台进行通信C.基站和移动台之间无需同步D.在同一频道上,基站和移动台的通信时间间隔互不重叠5.下列关于多址接入技术的说法中,正确的是:A.频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)属于空分多址B.频分多址(FDMA)将频带划分为多个子信道C.码分多址(CDMA)采用不同的扩频码进行多址接入D.以上都是二、判断题判断下列说法是否正确,正确的选项请在括号中划“√”,错误的选项请在括号中划“×”。
1.(√)调制技术可以将低频信号转换为高频信号,以在通信中传输。
2.(×)调制器的作用是将模拟信号经过编码处理,转换为数字信号。
3.(√)频率选择性衰落会导致信号的传输质量下降。
4.(√)多址接入技术可以提高信道的利用率,使多个用户同时进行通信。
5.(√)SIMPLEX系统允许基站和移动台在同一频率上进行通信,但是不能同时进行收发。
三、问答题1.请简要解释调制的作用及常见的调制技术。
调制是将原始信号通过改变载波的某些特性,将其转换成适合在通信信道中传输的信号的过程。
常见的调制技术有:- 幅度调制(AM):通过改变载波的幅度来表示原始信号的变化。
- 频率调制(FM):通过改变载波的频率来表示原始信号的变化。
- 相位调制(PM):通过改变载波的相位来表示原始信号的变化。
天津大学现代通信原理课后习题答案(1-4章)
解:
由输入功率谱与输出功率谱之间的关系,则
2-8设随机过程 : X(t)=Acos(ω0t +)式中A、ω0是常数, θ是一随机变量,它在0θπ范围内是均匀分布的。即 P(θ)=1/π, 0θπ
(1)求统计平均E[X(t)];(2)确定该过程是否平稳过程。
解:(1)
(2)因为 与t有关,所以X(t)不是平稳过程。
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0.4,0.3,0.2,0.1。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。
所以 :
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:
题2-12图
解:(1)
(2)
(3)
2-13 已知某标准音频线路带宽为3.4KHZ。
(1)设要求信道的S/N=30dB,试求这时的信道容量是多少?
(2)设线路上的最大信息传输速率为4800b/s,试求所需最小信噪比为多少?
解:(1)已知:S/N=30dBS/N=1000(倍)
(2)已知:C=Rmax=4800b/s
2-9 已知平稳过程的相关函数为
(1)
(2) a>0求相应的功率谱。
无线通信技术习题集
填空题1.无线电波在自由空间中的传播速度与光速一样,都是大约3*108 m/s 。
2.无线电波以横向电磁波的形式在空间中传播。
3.全球第三代数字通信(3G)包括的主流技术有WCDMA 、cdma2000 和TD-SCDMA 。
4.在QPSK方式下,每个符号用 2 个比特表示,并且比特率是波特率的2倍,这叫做四进制系统。
5.信源编码是为提高数字信号有效性而采取的编码技术,其宗旨是尽可能压缩冗余度。
6.信道编码是通过增加码字,利用冗余来提高抗干扰能力的。
亦即是以降低信息传输速率为代价减少错误。
7.PCM是模拟信号数字化的一种具体方法,它包括取样、和量化、编码三个步骤。
8.常用的差错控制方式主要有3种:前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错(HEC)。
9.模拟调制主要的基本形式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
10.通信系统根据通信双方信息传输的方向可以分为单工通信和双工通信。
11.GSM系统基站子系统由基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)两大部分组成。
12.微波中继通信是利用微波作为载波并采用中继方式在地面上进行的无线电通信。
13.微波中继通信系统内部干扰主要包括和旁瓣干扰。
14.卫星上的通信分系统又称为转发器,通常分为透明转发器和处理转发器两类。
15.IEEE 802.11定义了3种接入控制机制,分别是分布式协调功能(DCF)中的CSMA/CA协议、RTS/CTS机制和点协调功能(PCF)机制。
16.IEEE 802.11的侦听机制既有实际的物理操作,也有虚拟的逻辑操作,对应于两种载波侦听方式:物理载波侦听方式和虚拟载波侦听方式。
17.IEEE 802.16工作组的主要工作都围绕空中接口展开,空中接口主要由物理层和MAC层组成。
18.IEEE 802.16的MAC层的主要功能是通过公共部分子层(CPS)来实现的。
单项选择题1.超短波VHF频段的频率范围为(B )。
无线通信考研题库及答案
无线通信考研题库及答案无线通信考研题库及答案无线通信是指通过无线电波等无线媒介进行信息传输的技术。
随着科技的不断发展,无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
对于从事无线通信相关工作的人员来说,考研是提升自身能力和知识水平的重要途径。
下面将为大家介绍一些无线通信考研题库及答案,希望对考生们有所帮助。
一、基础知识题1. 请简述无线通信的基本原理。
无线通信的基本原理是通过无线电波进行信息传输。
无线电波是一种电磁波,具有传输距离远、传输速度快等特点。
在无线通信中,发送端将要传输的信息转换为无线电信号,并通过天线发射出去。
接收端的天线接收到无线电信号后,将其转换为电信号,再经过解调等处理,将信息还原出来。
2. 请解释频谱的概念及其在无线通信中的作用。
频谱是指一段时间内信号所占据的频率范围。
在无线通信中,频谱被划分为不同的频段,不同的频段用于传输不同的信号。
频谱的合理利用对于提高无线通信系统的容量和效率非常重要。
通过合理的频谱分配和调度,可以避免频谱资源的浪费,提高无线通信的可靠性和稳定性。
二、技术应用题1. 请简述CDMA技术的原理及其在无线通信中的应用。
CDMA技术是一种多址技术,通过将不同用户的信号编码后叠加在同一频段上进行传输。
CDMA技术的原理是利用码分多址技术,将用户的信号通过不同的码进行编码,然后叠加在同一频段上进行传输。
接收端通过解码将目标用户的信号分离出来。
CDMA技术在无线通信中的应用非常广泛,特别是在移动通信领域。
CDMA技术可以提供更高的通信容量和更好的抗干扰能力,适用于大规模用户的通信系统。
目前,CDMA技术已经被广泛应用于3G和4G移动通信系统中。
三、研究方向题1. 请简述无线传感器网络的特点及其在智能交通系统中的应用。
无线传感器网络是由大量分布在空间中的无线传感器节点组成的网络。
无线传感器节点具有自主感知、自组织和自适应等特点。
在智能交通系统中,无线传感器网络可以用于实时监测交通流量、车辆位置等信息,从而实现交通拥堵的预测和调度。
现代通信原理学习指导及习题解答
现代通信原理学习指导及习题解答对于现代通信原理的学习,我们可以按照以下步骤:1.熟悉基本概念和术语:了解常见的通信模型、信道模型、调制调幅技术、信噪比、码率等基本概念和术语。
2.学习调制调幅技术:包括正交调幅、正交振幅调制、相位调制等,了解它们的原理、特点和应用。
3.学习现代数字通信技术:包括调制技术、多路复用技术、信道编码技术等,了解数字通信的基本原理、特点和应用。
4.学习无线通信技术:包括无线传输技术、无线传感器网络、移动通信技术等,了解无线通信的基本原理、信道特性和信号处理方法。
在学习中,可以通过阅读教材、参考书籍、观看课程视频、做习题等方式来提高自己的理解和掌握程度。
以下是几道常见的现代通信原理习题及解答:1.什么是调幅、调频和调相?它们的特点和应用场景是什么?答:调幅是在原始信号电压振幅的基础上,通过改变载波振幅的大小,来表达信息的一种调制技术;调频是通过改变载波频率的大小,来表达信息的一种调制技术;调相是通过改变载波相位的大小,来表达信息的一种调制技术。
它们的共同特点是利用了载波的振幅、频率和相位等特性,通过改变它们的大小来表达信息。
它们的应用场景不同:调幅常用于广播、电视等模拟通信领域;调频常用于无线电通信领域;调相常用于数字通信领域。
2.什么是信噪比?如何提高信噪比?答:信噪比是指信号功率与噪声功率之比。
信号功率通常是指原始信号的平均功率,也可以是解调后的信号功率;噪声功率是指信号中的不希望的成分,包括环境噪声、电子器件噪声等。
信噪比越大,表明信号质量越好。
提高信噪比可以采用以下方法:增加信号功率、减小噪声功率、改善信噪比不良的传输通道、采用更高效的信号编解码等。
3.现代数字通信系统中常用的多路复用技术有哪些?答:现代数字通信系统中常用的多路复用技术包括时分多路复用、频分多路复用、码分多路复用和波分多路复用。
其中,时分多路复用是将不同用户的信号按照时间先后顺序的不重叠时段中传输;频分多路复用是将不同用户的信号按照不同频率分别分配到共享的信道中传输;码分多路复用是将不同用户的信号通过独立的编码加密技术,分别传输到共享的信道中;波分多路复用是将不同用户的信号按照不同波长分别分配到共享的信道中传输。
无线通信原理与应用第二版课后练习题含答案
无线通信原理与应用第二版课后练习题含答案第一章绪论选择题1. 下列哪一种无线通信技术的频率最低?A. 蓝牙B. Wi-FiC. ZigbeeD. RFID答案:D判断题1. 无线通信技术只在近年来快速发展,以前没有应用历史。
答案:错误第二章无线信道传输基础选择题1. 无线信道传输中出现的信道;随机转换为周期变换的方法被称为:A. 等效周期转换法B. 非等效周期转换法C. 均匀随机交替法D. 非均匀随机交替法填空题1. 在无线传输的环境中,由于信号在其传播过程中将受到反射、衍射等影响,因此信号会受到多个路径的传输,称之为多径效应。
答案:多径效应简答题1. 请简述自由空间传播模型的传输路径特点。
自由空间传播模型的传输路径特点是直线传播。
自由空间传播模型适用于在较为开阔的场合中,由于不具有阻碍、反射、绕射等因素的影响,因此传播损耗小。
但是在实际应用中,很难避免多径效应,在城市等复杂环境中,自由空间传播模型不具有现实意义。
第三章无线传输技术选择题1. 下列哪一种无线传输技术属于固定式通信?A. Wi-FiB. WCDMAC. 链路D. 蓝牙答案:C1. 请简述频分复用的基本概念和特点。
频分复用基本上是通过将一条信道分为多个子信道来实现的,每一个子信道都具有不同的载波频率和时间插槽,可以支持多个用户在同一条通信信道中传输信息。
在频分复用中,对于不同频段的信号,发送和接收机通过中继站进行转换。
频分复用技术可以减少重复线路的数量,降低了系统的成本。
同时,它也具有可靠、稳定的传输品质,适用于多种不同的通信标准。
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
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。
现代通信原理习题答案
现代通信原理习题答案现代通信原理习题答案在现代社会中,通信已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是通过手机、电脑还是其他通信设备,人们都可以随时随地与世界各地的人进行交流。
而要理解现代通信的原理,掌握相关的知识是必不可少的。
下面将针对一些常见的通信原理习题进行解答。
1. 什么是调制和解调?调制和解调是现代通信中常用的技术手段。
调制是指将要传输的信息信号转换为适合传输的载波信号的过程。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始信号的过程。
2. 什么是频率调制和相位调制?频率调制是指通过改变载波信号的频率来传输信息的一种调制方式。
常见的频率调制技术有调频(FM)和频移键控(FSK)等。
相位调制是指通过改变载波信号的相位来传输信息的一种调制方式。
常见的相位调制技术有调相(PM)和相移键控(PSK)等。
3. 什么是带宽和调制指数?带宽是指信号在频域上占据的频率范围。
调制指数是指调制信号的峰值与载波信号的峰值之比。
带宽和调制指数之间存在一定的关系,一般来说,调制指数越大,带宽也就越大。
4. 什么是抽样定理?抽样定理是指在进行模拟信号数字化处理时,为了保证信号能够完整地还原,抽样频率必须大于信号最高频率的两倍。
这样才能避免抽样引起的混叠失真。
5. 什么是编码和解码?编码是指将原始信息转换为特定的编码形式的过程。
解码则是将编码后的信息还原为原始信息的过程。
编码和解码在通信中起到了重要的作用,可以提高信息的传输效率和可靠性。
6. 什么是调幅和调频?调幅是指通过改变载波信号的幅度来传输信息的一种调制方式。
调幅技术广泛应用于调制广播和电视信号等。
调频是指通过改变载波信号的频率来传输信息的一种调制方式。
调频技术常用于无线电通信中。
7. 什么是多路复用?多路复用是指将多个信号通过不同的通道同时传输的技术。
常见的多路复用技术有频分多路复用(FDM)和时分多路复用(TDM)等。
多路复用技术可以提高信道的利用率,实现多个信号的同时传输。
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(1)确定反射点位置
(2)反射点余隙为多少米? (3)衰落因子VdB
解:
例题2
(1)反射点应取路径中相对余隙的最小点,此点一般就 是最高障碍点,距离发端d1 =3km处为反射点。
(2)反射点处等效地球突起高度
4 d1 (km)d 2 (km) 4 3 K=4/3时, he 3 38 6.7m 51 k 51 4 (3)等效余隙
d (km)
31.6
0.075 3 38 14.43(m) 41
hce 11.8 0.825 F1 14.43 (5) 衰落因子 h 2 V 1 2 2 cos ce F 1
1 1 2 cos[ (0.825) 2 ] 2 2 cos(123 ) 1.75 VdB 20 lg V 20 lg1.75 4.87 dB
“扇形覆盖天线 ” 将在接收机中有8mW功率 图2
需了解基础知识:电压驻波比(VSWR)
反射波和入射波幅度之比叫作反射系数。
反射系数
Z Z0 Z Z0
驻波波峰电压与波谷电压幅度之比称为驻波系数,也叫电
压驻波比(VSWR)
驻波系数
Vmax 1 S Vmin 1
方法2:由查图法直接求VdB
例题3
一个广义平稳非相关信道的多普勒扩展为fd=50Hz,多径时 延扩展为 3 s ,信号传输的通带信道的总带宽为 Bs=200kHz,为减少符号间干扰的影响,信号设计时选用数 据速率为Rs=270.833kb/s
(1)确定相关带宽和相干时间。
(2)该信道是否具有频率选择性的衰落?做出解释。
P( ) P( )
k k k k
k
rms时延扩展是功率时延分布的二阶矩的平方根定义为:
2
2
其中
2
2 P ( ) k k k
P(
k
k
)
解:
各分布的时延测量量相对于第一个可测量信号,
所给信号的平均附加时延为:
(1)(5) (0.1)(1) (0.1)(2) (0.01)(0) 4.38s 0.01 0.1 0.1 1
Bc 1 2 53KHz Tc 1 1 0.02s f m 50
(2) 该信道具有频率选择性衰落。当信号的带宽远大于信道相关
带宽时,信道具有选择性衰落。由题可知, Bs 200KHz Bc , 故信道具有频率选择性衰落。 (3)该信道表示为慢衰落。因为 Ts
1 3.7 s Tc 0.02s ,也就 270 是说信道变化慢于信号变化,即,故信道表示为慢衰落。
(3)该信道表现为慢衰落还是快衰落?做出解释。
需了解基础知识:平坦衰落和频率选择性衰落的判定
基于时间色散
平坦衰落
1. BS < BC Tm < Ts 2. Rayleigh, Ricean 分布
频率选择性衰落
1. BS > BC Tm > Ts 2. ISI
信道 信号
信道
信号 频率
BC
BS
50 ohms
返回: 0.5W
(2)由回波损耗RL计算反射系数: RL=-20lg , =0.2238 (3)VSWR=(1+)/(1- )=1.58
例题2
某无树林丘陵地区微波电路,微波通信频率为4GHz,站距为41km,发 射天线高度为 h1=2m ,接收天线高度为h2=10m,发端海拔高度H1=80m, 收端海拔高度H2=90m,离发射端3km处有一突起山头,海拔高度65m, 路径其余各点明显低于它,见图所示路径剖面图。路径中地势最高点 为反射点,反射系数为0.7,考虑气象条件对电波传播影响,当K=4/3时, 求:
由于GSM所需的200kHz带宽超过了Bc ,所以GSM需
1
要均衡器才能正常工作。
例题5
设基站天线高度为50m,发射机功率为20W,增益为6dB,工 作频率900MHz,移动台天线高度为1.5m,增益为3dB,通 信距离为15km,利用Okumura-Hata模型求出城市的路径损 耗?接收功率为多少dBW?
1 ;避 Ts
免码间干扰。另外若频谱允许重叠,提高频带效率 。
(2)快速(离散)傅里叶反变换和快速(离散)傅里叶变换。
(3)易受频率偏差的影响;存在较高的峰值平均功率。
例题10
直接序列扩频系统,信息速率为9.6kb/s,扩频带宽为 1.2288MHz,若要求进入基带解调器的最小输出信噪比
(S/N)out =11dB。问:(1)扩频增益多少dB?(2)
q q
且PR S
可得: 23dBm 41dB 31lg r
解得 r=17.78m
30dB 77.32dBHz 164dBm Hz
例题7
某公司想在两栋楼之间建一个 4GHz的微波链路,
楼高分别为100m和50m,相距3km。在视距内和 两栋楼中途有一栋高70m的楼房,试问能不能 在两栋楼之间视距传输?
例题4
计算下图所示900MHz的功率延迟分布的平均附加
时延、rms时延扩展及相干带宽。设信道相干带宽
取50%,则该系统在不使用均衡器的条件下对GSM (200KHz)业务是否合适?
Pr()
0dB -10dB -20dB -30dB
0
1
2
5
(s)
需了解基础知识
平均附加时延是功率时延分布的一阶矩,定义为:
(h1 H1 )d 2 (h2 H 2 )d1 hce H 3 he d (2 80) 38 (10 90) 3 65 6.7 41 11.8m
(4)第一菲涅尔区半径
F1
d1d 2
d
31.6
(m)d1 (km)d 2 (km)
log 2 M log 2 16 2(bit / Hz ) 1 11
频带利用率
例题9
对于OFDM发送和接收结构图中,解释下列问题:
(1)子载波的间隔如何选取?为什么? (2)各子信道间的正交调制通过什么方法来实现? (3)OFDM系统与单载波系统相比较存在哪些主要缺点? 答: (1)若子信道的码元速率为1/Ts,子载波的间隔 f
解: (1) Lp dB 69.55 26.16 log f c 13.82 log hte hre
44.9 6.55log hte log d Ccell Cterrain
=69.55+ 26.16lg900 -13.82lg50- (hm)+(44.9-6.55lg50)lg15 =153.13dB (2)Pr=Pt-Lp+Gt+Gr =10log20-153.3+6+3=-131.13dBw
例题8
已知一个正交调幅系统采用16QAM调制,带宽为2400Hz,滚 降系数 1 。试求每路所采用的电平数、调制速率(符 号速率)、总比特率和频带利用率。
解: 每路所采用的电平数 l M 16 4
每路的调制速率 总的比特率
f s Fm 2400Hz
f B 2 4800 9600Hz
BS
BC
频率
需了解基础知识:快衰信道和慢衰信道的判定
基于时变
快衰落
1. 高多普勒频移 2. 1/fm @ TC < Ts
3. 信道变化快于基带信号变化 3. 信号 多普勒
慢衰落
1. 低多普勒频移 2. 1/fm @ TC> Ts
信道变化慢于基带信号变化
信号
多普勒 BS 频率
fm
BS
频率
fm
解 (1)
终端负载阻抗和特性阻抗越接近,反射系数越小,驻波系
数越接近于1,匹配也就越好。
电压驻波比(VSWR)
假设基站发射功率是10W,反射回0.5W,求电压驻波比。
(1)计算回波损耗RL:
朝前: 10W RL=10lg(入射功率/反射功率)
80 ohms 9.5 W
则:RL=10lg(10/0.5)=13dB
Rb 10lg(54 106 ) 77.32dBHz
N0 30dB
, N0 164dBm
Hz ,
因为没有墙壁且在一个楼层,故 WAF (q) 0 , FAF (q) 0
q
q
由 S Eb N0 (dB) Rb (dBHz) N ( ) 0 dBm Hz
PR PT 41dB 31lg r WAF (q) FAF (q)
地球凸起高度为: he d1 d 2
2
1.5 1.5 1000 0.177 m 2 6370
有几何关系可知:
H3 h1 h1 75m 2
h1 H 3 hd 2 1 3 108 1.5 1.5 103 h0 4.33 9 3 d 3 4 10 3 楼高为70m, 则余隙hc H 3 (he 70) 4.823m 由于hc h0,则为开路线路,能视 距传播。
系统的输入信噪比(S/N)in? 解: (1)扩频增益
W 1.2288103 GP 10log 10log 21.1dB Rb 9.6
(2)S/N)in =(S/N)out -Gp=11-21.1=-10.1(dB)
2 2 2 (1)(5) (0.1)(1) (0.1)(2) (0.01)(0) 2 21.07 s 0.01 0.1 0.1 1