通信原理-习题课(1)
通信原理教程课后习题及答案
-3400 -300 0 300 3400
语音信号的频谱图
f/Hz
20
课后习题及答案
S(f)
…
-8000
-3400 -300 0 300 3400
ΔT(f)
0
Ss(f)
f/Hz
…
8000
f/Hz
…
…
-11400 -8300 -7700 -4600-3400 -300 0 300 34004600 7700 8300
5
cos
1000
t
5 2
cos
1200
t
cos
800
t
5cos1000t 5 cos 1200t 5 cos 800t
2
2
所以:A载波=5V; A上边带= A下边带=5/2V
12
课后习题及答案
3-4. 试证明:若用一基带余弦波去调幅,则调幅信号的两 个边带功率之和最大等于载波功率的一半。
10
课后习题及答案
S(f) 5/2
5/4
-600 -500 -400 0 400 500 600
f
频谱图
11
课后习题及答案
3-2. 在上题中,已调信号的载波分量和各边带分量的振幅分 别等于多少。
题解:由已调信号的时域表达式即可得到
s(t) m(t) c(t) 1 cos 200t 5cos 1000t 5cos1000t 5cos200t cos 1000t
4
课后习题及答案
1-4、试问上题中的码元速率等于多少?
题解:码元速率为单位时间内传送的码元数目。
通信原理课程通信原理-习题课
《通信原理》习题课1. 已知二进制OOK 数字通信系统中发送的二元信号是()1cos2c s t A f t π=、()20s t =,持续时间为0b t T ≤<。
OOK 信号传输中受到功率密度为02N 的加性高斯白噪声()n t 的干扰,接收信号为()()()i r t s t n t =+,1,2i =(1)请分别画出最佳相干接收框图。
(2)设s1(t)和s2(t)等概出现,推导相干接收时的平均误比特率。
(知识点:数字频带通信系统)2.设有恒参信道模型如下图所示,求其幅频特性、相频特性、时延特性和群时延特性,并说明它们对信号传输的影响。
(知识点:信道)3.已知在高斯信道理想通信系统传送某一信息所需带宽为106Hz,信噪比为20dB ,若将所需信噪比降低10dB ,求无差错传输所需信道带宽。
(知识点:香农信道容量公式)4.某一待传输的图片约含2.5×106个像素,每像素量化为16个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概出现且互不相关,并设加性高斯噪声信道中的信噪比为30dB ,试计算用3分钟传送一张这样的图片所需的最小信道带宽(假设不进行压缩编码)。
(知识点:信息量计算;香农公式)5.对10路模拟信号分别进行A 律13折线PCM 编码(每样值8比特编码),然后进行时分复用,再经过滚降因子为α=0.5的升余弦脉冲成型滤波器进行无ISI 传输,该升余弦基带系统的截止频率为480kHz 。
(1)求该系统的最大信息传输速率;(2)求允许每路模拟信号的最高频率分量f H 的值。
(知识点:抽样定理;升余弦滤波器带宽)6. 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 。
(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P A =1/5,P B =1/4,P C =1/4,P D =3/10试计算传输的平均信息速率。
《通信原理》课堂练习题(1-9)
《通信原理》课堂练习题(1-9)第1-5章1、一个多进制数字通信系统每隔0.8m向信道发送16种可能取值的电平值中的一个。
则每个电平值所对应的比特数是;符号率(波特)为;比特率为2、一离散无记忆信源(A、B、C、D),各符号发送概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8。
则此信源每个符号包含的信息熵为;若信源每毫秒发出一个符号,则此信源每秒输出的信息量为3、若离散信源输出16进制独立等概随机序列,则此信源输出的每个符号所包含的信息量为;若16进制符号不是等概出现,则此信源输出的每个符号所包含的平均信息量为4、由电缆、光纤、卫星中继等传输媒质构成的信道是信道;由电离层反射、对流层散射等传输媒质构成的信道是信道。
5、窄带信号通过随参信道多径传播后,其信号包络服从分布,称为型衰落。
当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时,会产生衰落。
6、信源编码是的编码,以提高通信的;信道编码是的编码,以提高通信的7、香农信道容量公式是在条件下推导得到的。
8、在模拟通信系统中,已调信号带宽越,有效性越好;解调器输出信噪比越,可靠性越好。
9、说明调频系统的特点:10、在民用中波广播AM接收机中采用的解调器是;该解调方式的缺点是在调频系统中,解调输出噪声的功率谱密度的特点是在调频系统中采用预加重和去加重技术的目的是11、在VSB系统中,无失真传输信息的两个条件是、12、已知收音机中的中波波段为535KHZ-1605KHZ,若各台间设0.5KHZ的防护频带,则此波段收音机最多能接收多少台节目?13、信道带宽3KHZ,信号在信道中受到单边功率谱密度为10-6W/HZ的加性高斯白噪声的干扰,信号平均功率为9W。
求(1)信道容量(2)若信道加宽到原来的10倍,并保持信道容量不变,那么信号平均功率要改变多少dB?(log23001≈11.55,30010.1≈2.23)14、某数码摄像机每30m产生一幅40万像素的彩色图像,每个像素由RGB三种颜色构成,各有32个灰度等级。
《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。
通信原理课后习题
2bit
1 I (2) log 2 8 3bit
I (3)
log 2
1 8
3bit
各种振幅的平均信息量为:
H
1 2
log 2
1 2
1 4
log 2
1 4
1 4
log 2
1 8
0.5
0.5
0.75
1.75bit
/
symbol
(2)
Rb
RB
H
1 2 106
1.75
875kb/ s
1-3 某 4PSK 数字通信系统用正弦波的四个相位 0, 2, ,3 2 来传输信息, 设这四个相位是相互独立的。 (1) 若每秒钟内 0, 2, ,3 2 出现的次数分别为 500,125,125,250,求 此数字通信系统的码元速率和信息速率。 (2) 若每秒钟内这四个相位出现的次数均为 250,求此数字通信系统的码 元速率和信息速率。 解:(1) RB 500 125 125 250 1000 B
输入 R
C 输出
解:因为理想低通滤波器的传输特性可以表示成:
H
(
f
)
k e 0,
, jtd f f 其它处
H
所以有:
H( f ) 2 k2, f fH
输出信号的功率谱密度为:
PY ( f )
H(
f
)
2
PX
(
f
)
k
2
n0 2
,
f
fH
输出信号的自相关函数:
RY ( )
PY
(
f
)e
j
df
a
0 2a
2a 1! 2
8
通信原理(张会生)课后习题答案(精编文档).doc
【最新整理,下载后即可编辑】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。
樊昌信《通信原理》(第7版)课后习题答案
樊昌信《通信原理》(第7版)课后习题答案第⼆部分 课后习题第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该⽂档是极速PDF 编辑器⽣成,如果想去掉该提⽰,请访问并下载:http:///doc/7ab1b6f0492fb4daa58da0116c175f0e7dd119ef.html /交换,以实现传输和交换的综合。
《通信原理》樊昌信课后习题答案及解析
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。
通信原理课后习题
《通信原理》第一章绪论1.1什么是通信?通信系统是如何分类的?1.2模拟信号和数字信号的区别是什么?1.3何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么?1.4请画出数字通信系统的基本原理方框图,并说明各个环节的作用?1.5对于二进制信息源,在等概发送时,每一符号所包含的信息量是否等于其平均信息量?1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么?1.7设英文字母中A,B,C,D出现的概率各为0.001,0.023,0。
003,0。
115,试分别求出它们的信息量.1.8已知某四进制信源{0,1,2,3},当每个符号独立出现时,对应的概率为P0,P1,P2,P3,且P+P1+P2+P3=1。
(1)试计算该信源的平均信息量。
(2)指出每个符号的概率为多少时,平均信息量最大,其值为多少?1.9已知二进制信号的传输速率为4800bit/s,若码元速率不变,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?1.10在强干扰环境下,某电台在5min内共接收到正确信息量为355Mbit,假定系统信息速率为1200kbit/s。
(1)试问系统误码率Pb是多少?(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,P值是否改b变?为什么?(3)若假定数字信号为四进制信号,系统码元传输速率为是多少/1200kBaud,则Pb1.11设一信息源的输出为由256个不同符号组成,其中32个出现的概率为1/64,其余224个出现的概率为1/448。
信息源每秒发出2400个符号,且每个符号彼此独立.试计算该信息源发送信息的平均速率及最大可能的信息速率。
1.12二进制数字信号一以速率200bit/s传输,对此通信系统连续进行2h的误码测试,结果发现15bit差错。
问该系统的误码率为多少?如果要求误码率在1*107-以下,原则上应采取一些什么措施?第二章随机信号分析2。
1 判断一个随机过程是广义平稳的条件?2.2 平稳随机过程的自相关函数具有什么特点?2。
通信原理习题课1
解:(1)平均信息量(熵)
(2)平均信息速率 所以,1h传送的平均信息量
(3)等概时的信息熵
此时信息速率最大。那么,1h传送的信息量
1-8 设某四进制数字传输系统的信息速率为 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 。
解:码元速率为
0.5h(1800s)内传送的码元个数为
下支路:m(t)与 相乘后输出的DSB信号,经过 理想低通滤波器后得到的输出 也是一个下边带 信号,即
因此,调制器的输出信号为
可见,s(t)是一个载频为
的上边带信号。
5-15 已知某单频调频波的振幅是10V,瞬时频率 为 试求: (1) 此调频波的表达式; (2) 此调频波的最大频率偏移、调频指数和频带宽 度; (3) 若调频信号频率提高到 ,则调频波的频偏、 调频指数和频带宽度如何变化? (4) 若峰值频偏加倍,信息信号的幅度怎么变化?
错误码元数 ,因此误码率为
5-4 已知调制信号,载波为 ,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。
解:对信号进行双边带调制
双、上、下边带的频谱图分别如图 (a) 、 (b) 和(c) 所示 。
上边带信号 频域表达式为
对频域表达式进行反ifft得到时域表达式
试计算传输的平均信息速率。
解:(1)已知每个二进制码元宽度为5ms,又知 一个字母由两个二进制码元组成,属于二进制符号, 故一个字母的持续时间 。因此,传送字 母的符号速率为
哈工程通信原理习题课(第5讲)_1
A
t -Ts/2 0 Ts/2
图P5-3
解答:(1)由图P5-3可以得到: 2 A(1 t ) Ts g (t ) 0
Ts t 2 其他
又 P(0) P(1) P
1 ,而且 g1 (t ) g (t ), g 2 (t ) 0 2
ATs 2 G( f ) S a ( fTs ) 2 2
该频率分量的功率为:
A2 4 A2 4 A2 A2 2 A2 Pv ( ) Sa ( ) Sa ( ) 4 4 4 16 2 16 2
5.5 设某二进制数字基带信号中,数字信息“1”和“0”分 g (t ) g (t ) 表示,且“1”与“0”出现的概率相等, g (t ) 及 别由 是升余弦频谱脉冲,即
0
t Ts/2
-Ts/2
-Ts/4
0
Ts/4
Ts/2
t
图P5-2(a)
图P5-2(b)
解答:(1)由随机基带序列的功率谱密度公式:
P ( ) P ( ) P ( ) s u v 2 f P(1 P) G1( f )G2 ( f ) f s PG1(mf s ) (1 P)G2 (mf s ) ( f mf ) s s m 2
将
P 带入上式整理得:
1 1 P ( ) f G ( mf ) (1 ) G ( mf ) v s g (t ) 1 s 2 s g ( t ) m 1 1 1 1 g (t ) g2 (t ) 2 因为 g1 ( t ) P 1 G1 ( mf s ) P 1 g2 ( t ) P G2 ( mf s ) P 得Pv ( ) 0 代入上式
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。
通信原理习题(PPT34页)
+ Y1(t) d dx
Hale Waihona Puke Y(t)T7
随机过程
[解]设X(t)的均值为
E[X (t)] a
自相关函数为 RX ( ) PX ()
(1) Y1(t)的均值为
E[Y1(t)] E[X (t) X (t T )] 2a
RY1(t, t
Y1(t)的自相关函数为
) E{[X (t) X (t T )][X
H (X / Y ) (0.95log 0.95 0.05log 0.05) 0.286 bit symb 信道符号信息传输速率(互熵)为
I (X ;Y ) H (X ) H (X / Y ) 1 0.286 0.714 bit symb
It (X ;Y ) I (X ;Y ) RB 0.714 2000 1428 bit s 由于信道对称,则信源等概率分布时,有最大信息传输速率。
6
S N 1010 4
C B log(1 S N)
4106 log(1 4) 9.3 Mbit s
(2)若要传输8Mbit/s速率,需要信噪比
C
8
S N 2B 1 24 1 3 = 4.77dB
附:若有信息量I需要传输,要求在t秒中传完,则至少需要信道容量C=I/t
13
模拟调制
模拟调制
Rb (log 8) 32000 96 (2)若改用16进制,则信息熵
kbit s
H (X ) log16 4 bit symb 码元速率
RB 96000 4 24 kBaud (3)若系统发生如题所说的误码,则误码率
Pe
1 24000 20
2.083106
4
随机过程
随机过程
《通信原理》课后习题答案
习题2.2设一个随机过程X(t)可以表示成:
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。
习题2.3设有一信号可表示为:
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:
则能量谱密度G(f)= =
习题2.4X(t)= ,它是一个随机过程,其中 和 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 。试求:
(1)E[X(t)],E[ ];(2)X(t)的概率分布密度;(3)
解:(1)
因为 相互独立,所以 。
又因为 , ,所以 。
故
(2)因为 服从高斯分布, 的线性组合,所以 也服从高斯分布,其概率分布函数 。
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:
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:
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率谱密度 和功率P。
解:
习题1.8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。
解:由 ,得
习题1.9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
和x的信息量。
解:
习题1.10信息源的符号集由 A,B,C,D 和E 组成,设每一符号独立1/4出现,其出现概率为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。
通信原理习题课第一次
习题课(from 1~7)第四章 信道4-6某个信源由A 、B 、C 和D 4个符号组成。
设每个符号独立出现,其出现概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16,经过信道传输后,每个符号正确接收的概率为1021/1024,错为其它符号的条件概率(/)i j P x y 均为1/1024,试求出该信道的容量C 。
解:根据离散信道信道容量的定义,()max[()(|)]p x C H X H X Y =-。
即,以()p x 为变量,取()(|)H X H X Y -的最大值。
4441114441111(|)()(|)()(|)log(|)1102110241()(|)log ()[log 3*log1024](|)102410211024102110241[log 3*log1024]*10.0335/102410211024j j j i j j j i i j j i j j j i j i j H X Y p y H X y p y p x y p x y p y p x y p y p x y bit symbol ==========+=+=∑∑∑∑∑∑ (1) 通过上述计算发现,对题中所给的对称信道,(|)H X Y 是一个常数,与()p x 无关。
因此,最大化()(|)H X H X Y -简化为最大化()H X 。
根据题意,X 有4种可能,因此()2/H X bit symbol ≤,则()max[()(|)]20.0335 1.9665/p x C H X H X Y bit symbol =-=-=(2)@知识点:离散信道信道容量的定义。
在离散对称信道下,通过计算可知(|)H X Y 是与输入无关的常数。
这使得信道容量的计算得到简化。
@注意:题中的概率值(/)i j P x y ,不是信道转移概率,而是后验概率。
信道转移概率定义为(/)j i P y x ,计算需要严格按照信道容量的定义()max [()(|)]p y C H Y H Y X =-进行,这时需要搜索C 最大时对应的概率值。
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A.ASK B.PSK C.FSKD.DPSK
29.以下数字调制中,不能采用包络检波进行解调的是(D)。
A.ASK B.OOK C.FSKD.PSK
30.16QAM属于的调制方式是(A)。
A.混合调制B.幅度调制C.频率调制D.相位调制
31.对于2PSK采用直接法载波同步会带来的载波相位模糊是(B)。
A.20 kHz B.180 kHz C.200 kHz D.210 kHz
34.对模拟信号进行模/数字转换后会产生(A)。
A.失真B.干扰 C.失真+干扰 D.无失真和干扰
35.通过抽样可以使模拟信号实现(C)。
A.时间和幅值的离散B.幅值上的离散C.时间上的离散D.频谱上的离散
36.被用在实际应用中的抽样方式为(C)。
6.何为香农公式中的“三要素”?简述信道容量与“三要素”的关系?
信道带宽信号平均功率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ声功率谱密度
7.试对AM和DSB可否采用包络检波方式进行解调进行讨论?
AM 可以,DSB 不可以。因为AM信号的包络与基带信号形状一致,而DSB信号的包络与基带信号形状不一致,所以AM可以进行包络解调,DSB不可以
A.900和1800不定B.00和1800不定C.900和3600不定D.00和900不定
32.克服载波同步中载波相位模糊对信号传输产生影响方法是(D)。
A.将基带信号编成CMI码B.对基带信号进行相关编码
C.将基带信号编成HDB3码D.对基带信号进行差分编码
33.设模拟信号的频率范围为10kHz~100kHz,实际用于该信号的抽样频率为(D)。
解:
(1)已知抽样脉冲值 。
设码组的8位码分别为 。
因为 ,故
又因为 ,且 ,故位于第7段,
第7段内的量化级间隔为32,由 知, 位于第7段的第3量化级,
因此,输出码组
量化误差为27
(2) 对应的量化电平权值电流为 。其对应的均匀量化11位码为
8、设信息序列为100000000001100001,试编为AMI码和HDB3码(第一个非零码编为+1),并画出相应波形。
A.8位B.10位C.11位D.12位
四、简答题
1.通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能?其相互间存在什么关系?
有效性反映了通信系统的容量大小,可靠性反映了通信系统的质量好坏
有效性和可靠性相互影响,相互矛盾
2.数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点?
抗干扰能力强,噪声不叠加
1.数字通信相对于模拟通信具有(B)。
A.占用频带小B.抗干扰能力强C.传输容量大D.易于频分复用
2.以下属于模拟信号是(A)。
A.AM信号B.PCM信号C.⊿M信号D.DPCM信号
3.以下信号属于模拟信号的是(B)。
A.PCM信号B.AM信号C.⊿M信号D.DPCM信号
4.以下属于数字信号是(D)。
21.以下数字码型中,不具备一定的检测差错能力码为(A)。
A.NRZ码B.CMI码 C.AMI码 D.HDB3码
22.在数字基带传输系统中,以下不能消除码间干扰系统传输特性为(C)。
A.理想低通特性B.升余弦特性
C.匹配滤波特性D.线性滚降特性
23.以下无法通过观察眼图进行估计的是(C)。
A.抽样时刻的偏移情况B.判决电平的偏移情况
26.在数字调制技术中,其采用的进制数越高,则(C)。
A.抗干扰能力越强B.占用的频带越宽C.频谱利用率越高D.实现越简单
27.在误码率相同的条件下,三种数字调制方式之间抗干扰性能好坏的关系为(B)。
A.2ASK>2FSK>2PSKB.2PSK>2FSK>2ASK
C.2FSK>2PSK>2ASKD.2PSK>2ASK>2FSK
C.110001000100001001D.100000000100001001
19.设某传输码序列为+1-10000+100-1+100-1+100-1,该传输码属于(D)。
A.RZ码B.HDB3码C.CMI码 D.AMI码
20.我国PCM数字设备间的传输接口码型是(B)。
A.AMI码B.HDB3码C.NRZ码 D.RZ码
因为I0<0,故C1=0
又因为I0>64,且I0<128,故位于第4段,段落码C2C3C4=011
第4段内的量化间隔为4,由I0=64+7×4+3知,I0位于第4段第7量化级,C5C6C7C8=0111
因此,输出码组为C1C2C3C4C5C6C7C8=00110111
译码输出-(64+7×4+2/2)=-94,
设
波形如图所示
12、设发送数字信息为110010101100,试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。(对2FSK信号,“0”对应Ts=2Tc,“1”对应Ts=Tc;其余信号Ts=Tc,其中Ts为码元周期,Tc为载波周期;对2DPSK信号, 代表“0”、 代表“1”,参考相位为0;对2PSK信号, 代表“0”、 代表“1”。)
C.码间干扰的大小情况D.过零点的畸变情况
24.观察眼图应使用的仪表是(C)。
A.频率计B.万用表C.示波器D.扫频仪
25.三种数字调制方式之间,其已调信号占用频带的大小关系为(C)。
A.2ASK= 2PSK= 2FSKB.2ASK= 2PSK>2FSK
C.2FSK>2PSK= 2ASKD.2FSK>2PSK>2ASK
通信原理复习题(1)
1、设某信息源的输出由A,B,C,D,E五个符号组成,出现的概率分别为1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。若信息源每秒发出1000个符号,求(1)该信息源符号的平均信息量。(2)该信息源的平均信息速率。
答:(1)直接代入信源熵公式:
(2)平均信息速率为:
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。
C.信道容量一定,信道的带宽越宽信噪比的要求越高;D.信道的容量与信噪比成正比。
15.模拟调幅中DSB、SSB、VSB的已调信号所占用带宽大小关系为(B)。
A.DSB>SSB>VSBB.DSB>VSB>SSBC.SSB>DSB>VSBD.VSB>SSB>DSB
16.以下不属于线性调制的调制方式是(D)。
解:(1)
(2)Ts=0.1ms,所以
(3)
(4)误比特率
2小时传送的码元数为
误码率为:
3、某一待传输的图片约含2.25×106个像元。为了很好地重现图片需要12个亮度电平。假若所有这些亮度电平等概率出现,试计算用3min传送一张图片时所需的信道带宽(设信道中信噪功率比为30dB)。
解:
每个像素所含的平均信息量为
(1)哪种码元速率不会产生码间串扰?为什么?
(2)哪种码元速率根本不能用?为什么?
(3)哪种码元速率会产生码间串扰,但还可以用?为什么?
11、若发送数字信息为0101101,载波频率为2400Hz,码元速率为1200B,试画出相应的2ASK, 2PSK,2DPSK(φ和△φ可自行假设)。
解:由于载波频率为2400Hz,码元速率为1200B,故每个码元中有两个载波周期。
量化误差为:-95-(-94)=-1(单位)
(2)对应于该7位码的均匀量化11位码为:
C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11=00001011110
7、采用13折线A律编码,设最小量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位:
(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;
(2)写出对应该于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11码(采用自然二进制码)。
A.冲击抽样B.自然抽样C.平顶抽样D.冲击抽样和平顶抽样
37.采用非均匀量化可以使得(A)。
A.小信号量化SNR减小、大信号量化SNR增加
B.小信号量化SNR增加、大信号量化SNR减小
C.小信号量化SNR减小、大信号量化SNR减小
D.小信号量化SNR增加、大信号量化SNR增加
38.电话采用的A律13折线8位非线性码的性能相当于编线性码位数为(D)。
7.通信系统可分为基带传输和频带传输,以下属于基带传输方式的是(B)。
A.PSK传输方式B.PCM传输方式C.QAM传输方式 D.SSB传输方式
8.按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统,以下为数字通信系统的是(D)。
A.采用PAM方式的通信系统B.采用SSB方式的通信系统
C.采用VSB方式的通信系统//残边带调制D.采用PCM方式的通信系统
传输差错可控
便于对数字信号处理、变换、存储
便于对来自不同信源的信息综合到一起传输
易于集成化
易于加密处理
3.什么是误码率?什么是误信率?他们之间关系如何?
错误接收的码元占总码元的比
错误接收的信息占总信息的比
二进制是二者相等,多进制时,误码率>误信率
4.通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能?模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么?
解:
13、已知(7,3)循环码的一个码组为(1001011)。
(1) 试写出所有的码组,并指出最小码距 ;
(2)若生成多项式 ,写出生成矩阵;
解
(1) 0000000
1001011
0010111
0101110
1011100