通信原理课后习题
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
通信原理教程第二版 课后习题解答
《通信原理》习题第一章
M
64 2
H ( X ) P ( x i ) log
i 1
P ( x i ) P ( x i ) log
i 1
2
P ( x i ) 16 *
1 32
log
2
32 48 *
1 96
log
2
96
=5.79 比特/符号 因此,该信息源的平均信息速率 习题 1.6
1 0 PX ( f )
4
1
( )
RX
2
( )
设随机过程 X(t)=m(t) cos t ,其中 m(t)是广义平稳随机过程,且其自
f , 10 kH Z f 10 kH Z 0 ,其 它
2
(1)试画出自相关函数 R X ( ) 的曲线; (2)试求出 X(t)的功率谱密度 P X
试求 X(t)的功率谱密度 P X 解:详见例 2-12
(f )
并画出其曲线。
5
《通信原理》习题第一章
习题 2.12
已知一信号 x(t)的双边功率谱密度为
1 0 PX ( f )
4
f , 10 kH Z f 10 kH Z 0 ,其 它
2
试求其平均功率。 解: P
V
习题 1.8 解:由 D 2
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。
8rh
,得
D
8 r h
8 * 6 .3 7 * 1 0 * 8 0
6
6 3 8 4 9
k m
第二章习题
习题 2.1 设随机过程 X(t)可以表示成:
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(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。
《通信原理》樊昌信__课后习题答案
解:(1)g1(t)=g(t) G(f)
g2(t)= -g(t) -G(f)
功率谱密度:
双极性二进制信号的功率谱:
(2)有。
故
5.7设一个基带传输系统接收滤波器的输出码元波形h(t)如图5.3所示。
(1)试求该基带传输系统的传输函数H(f);
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:
(2) 若其信道传输函数C(f)=1,且发送滤波器和接收滤波器的传输函数相同,即GT(f)=GR(f),试求GT(f)和GR(f)的表示式。
解:(1)
(2)
故
5.8设一个基带传输系统的传输函数H(f)如图5.4所示。
(1)试求该系统接收滤波器输出码元波形的表示式;
(2) 若其中基带信号的码元传输RB=2f0,试用奈奎斯特准则衡量该系统能否保证无码间串扰传输。
解:信噪比为:r=2
解:输入信号码元序列:0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0
相对码元序列:0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0
相对相位序列:0π0πππ0ππ0 0 0 0
绝对相位序列:0πππ0 0ππ0π0 0 0
第七章同步
7.2设载波同步相位误差等于10o,信噪比r等于10dB。试求此时2PSK信号的误码率。
等效矩形带宽为:
-通信原理教程课后习题及答
RB
1 8000( Baud ) 6 125 10
信号为4进制等概出现的,则平均信息速率为
Rb R
B
log 2 4 16000(bit / s)
7
第三章
课后习题及答案
3-1. 设一个载波的表示式为:c(t)=5cos(1000 t),基带调制信 号的表达式为:m(t)=1+cos(200 t),试求出振幅调制时此已 调信号的频谱,并画出此频谱图。
1 A0 cos t 0 A cos 0t
A cos 0t AA0 cos 0t cos t 0 AA0 A cos 0t cos cos 0 t 0 0 t 0 2 2 A2 A2 A0 A2 P载波 P边带 2 4 4 2
1-5. 设一信息源由64个不同符号组成。其中16个符号出现的 概率为1/32,其余48个出现概率为1/96。若此信息源每秒发 出1000个独立符号。试求该信息源的平均信息速率。 题解:符号出现的概率不等,须求出每个符号的平均信息量后 再根据码元速率计算出平均信息速率。 解:每个符号的平均信息量为
I pi log 2 (1/ pi )
f/Hz
21
课后习题及答案
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。 题解: 1).设最小量化间隔为1/2048为一个量化单位。
则该抽样值可转换为0.3/(1/2048)=614.4个量化单位
2).编码按照极性码——段落码——段间码的次序进行。
2
m
f (1 P)G(m f )
c c
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。
通信原理教程课后练习题含答案
通信原理教程课后练习题含答案第一部分:选项题(单选题)1.在通信系统中,为什么需要抗噪性能?A. 防止信号失真B. 提高当前信号的频率C. 压缩信道的频带宽度D. 抵抗信号的干扰和噪声答案:D解析:在通信系统中,我们需要考虑信号的传输过程,不仅需要传送正确的信息,还需要保证传送过程中的信号质量,抗噪性能就是指在传送过程中,系统能够抵御外部干扰和噪声等不利因素对信号的影响。
2.以下哪个是数字信号的优点?A. 抗噪性强B. 信号质量稳定C. 低成本D. 传输距离远答案:A解析:数字信号可以被编码和解码,可以进行纠错和压缩,通过数字信号处理技术可以消除大部分噪音和失真,因此数字信号的抗噪性能相比于模拟信号更加优异。
3.以下哪些是同步通讯的技术?A. 分组交换B. 时隙复用C. 频分复用D. 波分复用答案:B解析:同步通讯是指,在通信系统中,发送方与接收方在时间上保持同步。
其中时隙复用技术就是同步通讯的一种方法,该方法把时间分为若干个时隙,发送方和接收方在同样的时隙内进行传输和接收数据。
第二部分:填空题(构造题)1.在FSK调制中,当载波波形为正弦波时,可得到_____频带宽度,但是两种不同的调制信号之间在频谱上无法有效分离。
答案:相同解析:FSK调制中,载波的频率被两个离散的数字调制信号所取代,当载波波形为正弦波时,可得到相同频带宽度,但是两种不同的调制信号之间在频谱上无法有效分离。
2.在AM调制中,存在一个_____问题导致了它的不稳定性,这个问题通过使用_____调制技术得到了解决。
答案:抑制振荡;DSB-SC解析:AM调制中存在一个抑制振荡的问题,它导致了AM信号的不稳定性和失真,为了解决这个问题,可以使用DSB-SC调制技术,该技术在调制信号之前,在载波上进行一定程度的频偏,可以有效的避免抑制振荡。
第三部分:应用题(综合题)1.一个数据通道的带宽是100KHz,数据率是10Mbps。
为了能够满足该数据通道的传输要求,需要采用什么调制方式?答案:QAM解析:QAM调制是一种有限带宽调制,它将数据信号分为I和Q两路,通过I 路和Q路的幅度和相位来调制载波信号,因此它可以实现更高的数据速率和更小的频带占用率。
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(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。
通信原理课后答案
通信原理课后答案1. 简答题答案:- 频率调制是一种常用的调制方式,它改变了信号的频率以传输信息。
常见的频率调制方式包括调频(FM)和调相(PM)。
- 调频是通过改变载波频率来实现信息传输的,调频信号的频率随着信息信号的变化而变化。
- 调相是通过改变载波相位来实现信息传输的,调相信号的相位随着信息信号的变化而变化。
2. 解答题答案:a) 正交分频多路复用(OFDM)是一种常见的多路复用技术,在无线通信系统中广泛应用。
它将频谱分成多个子载波,每个子载波在不同的时间间隔中传输数据。
OFDM具有以下优点:- 抗多径干扰能力强,能够有效克服多径传输导致的码间干扰问题。
- 高频谱利用率,能够在频域上灵活地分配子载波,提高整体的频谱利用率。
- 格外适用于高速数据传输,能够分配更多的子载波给高速数据,提高传输速率。
b) 直接序列扩频(DSSS)是一种常见的扩频技术,利用伪随机序列将原始信号进行扩频。
DSSS具有以下特点:- 抗干扰性强,由于信号被扩频,干扰信号对扩频信号的干扰程度将被平均分散,从而降低了干扰的影响。
- 提高系统安全性,DSSS信号在接收端通过与发送端使用相同的伪随机序列进行匹配来进行信号恢复,提高了系统的安全性,不易被非法窃听或干扰。
- 增加带宽利用率,扩频技术能够将信号带宽扩展,使得信号能够在宽频带上传输,提高了带宽利用率。
3. 选择题答案:a) 通信过程中,信号经过信道传输时会受到各种干扰,其中常见的干扰类型包括:1. 噪声:由于信号在传输过程中受到噪声的影响,导致信号的质量下降。
2. 多径效应:信号经过多个不同路径传播导致到达接收端的信号出现多个版本,造成信号畸变和时域混叠。
3. 多用户干扰:多个用户同时使用同一个信道进行通信时,彼此之间的信号会相互干扰。
4. 多普勒效应:当发送和接收节点相对于彼此运动时,导致信道中信号的频率发生变化,从而影响信号的解调。
b) 数字调制技术是一种将数字信号转化为模拟信号的技术,常见的数字调制技术包括:1. 脉冲编码调制(PCM):将模拟信号的振幅量化为离散的数值,再将离散数值编码成数字信号。
通信原理课后练习答案
1/ 2
Rz ( )
1
1 / 2
⑶ 试求功率谱密度 Pz ( f ) 及功率S。
平稳随机过程的功率谱密度是其自相关函数的傅里 1 叶变换,即 Pz ( f ) Rm ( ) cos c t
2 1 1 Pz ( f ) Pm ( f ) * ( f f c ) ( f f c ) 2 2
j 2 fT 2 2
H ( f ) 2(1 cos 2 fT )
n0 输入噪声的功率谱密度: Pn ( f ) , 2
f 第3章课后作业解答
3-8 一个中心频率为fc、带宽为B的理想带通滤波器如 下图所示。假设输入是 均值为零、功率谱密度 为n0/2 的高斯白噪声,试求:
H( f )
B B
0
fc
fc
f
⑴ 滤波器输出噪声的自相关函数;
⑵ 滤波器输出噪声的平均功率;
⑶ 输出噪声的一维概率密度函数。
第3章课后作业解答
⑴ 滤波器输出噪声的自相关函数;
可以很容易得到滤波器输出噪声的功率谱密度:
ì n0 B ï ï fc - # f Pn ( f ) = ï 2 í 2 ï ï ï î 0 其他 B fc + 2
第3章课后作业解答
P Y ( f ) RY ( )
j 2 fT j 2 fT P ( f ) 2 P ( f ) P ( f ) e P ( f ) e Y X X X
2(1 cos 2 fT ) PX ( f )
或者:
PY ( f ) PX ( f ) H ( f ) H( f ) 1 e
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。
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 === 。
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《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?2.3 窄带高斯噪声的三种表示方式是什么?2.4 窄带高斯白噪声中的“窄带”、“高斯”、“白”的含义各是什么?2.5 高斯过程通过线性系统时,输出过程的一维概率密度函数如何?输出过程和输入过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系?2.6 设变量ε的分布为正态分布,E(ε)=2,D(ε)=1,求ε〈2的概率为多少?2.7 某随机过程X(t)=Acos(ωt+θ),其中A,ω,θ是相互独立的随机变量,其中A的均值为2,方差为4,θ在区间(0,2π)上均匀分布,ω在(-5,5)上均匀分布。
试求(1)数学期望E[X(t)];(2)方差D[X(t)];(3)自相关函数R(t,t+τ);(4)说明随机过程X(t)是否平稳。
2.8 设随机过程ε(t)=acos(w0t+θ),式中a和w为常数,θ是在(0,2π)上均匀分布的随机变量,试证明ε(t)是各态历经性的平稳随机过程。
2.9 已知噪声n(t)的自相关函数为Rn (τ)=2a eτ--a,a为常数。
(1)求Pn (w)及噪声功率N;(2)绘出Rn (τ)及Pn(w)的图形。
2.10 已知某窄带噪声系统的输出噪声n(t)的功率谱密度如图2.7所示。
(1)写出窄带噪声n(t)的两种时域表示式;(2)求此窄带噪声的自相关函数,画出波形,标明必要的参数;(3)求过程的均方值及方差;(4)求同相分量和正交分量的方差δx 2,δy2。
图2.72.11 如图2.8所示,X (t )为平稳过程。
证明X (t )和Y (t )正交且不相关。
图2.82.12 已知正态分布的白噪声均值为0,双边功率谱密度为P i(w )=20n ,试求通过图2.9所示滤波器后的功率谱密度P 0(w )、自相关函数R 0( )、噪声功率N 及一维概率密度函数f (x )。
图2.92.13 给定传输网络如图2.10所示,图中运算放大器是理想运放,已知输入白噪声n (t )的功率谱密度为20n ,R 1=R 2=R 3=1k Ω,R 4=2 k Ω,C=1μF ,E=2V ,求V 01和V 02的功率谱密度P 01(w ), P 02(w )。
图2.102.14 X (t )和Y (t )是均值为0且互不相关的的随机过程,X (t )的自相关函数为R x (τ)=2πe τ-,Y (t )的功率谱密度为P Y (w )=⎩⎨⎧ww 其他〈012/1通过如图2.11所示的线性时不变系统)(w H =3,求输出Z (t )的功率谱密度函数P z (w )。
图2.11第三章信道与噪声3.1 什么是调制信道?什么是编码信道?3.2 什么是恒参信道?什么是随参信道?目前常见的信道中,那些属于恒参信道?那些属于随参信道?3.3随参信道传输媒质的特点如何?对信号产生那些影响?3.4 信道容量是如何定义的?3.5设某恒参信道用图3.7所示的线性二端对网络来等效。
试求它的传输函数H(w),并说明信号通过该信道时会产生那些失真。
图3.73.6 设某随参信道的最大多径时延差等于3ms,为了避免发生选择性衰落,试估算在该信道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。
3.7 信道传输二进制数字信号,码元脉冲速率为2400Baud,信道带宽B=4000Hz,为了保证错误概率P≤106-,要求信道输出信噪比eS≥63。
试估算该系统的潜力(即求实际系统传输的信息速率与N该信道容量的比值)。
3.8 已知电话信道的带宽为4kHz。
试求:(1)接收端信噪比S=30dB时的信道容量;N(2)若要求信道能传输400kbit/s的数据,问接收端要求最小信噪比为多少分贝?3.9 设有一图片含有3.6*105个像素,每个像素有8种等概率出现的灰度等级。
试计算在具有3kHz带宽和30.1dB信噪比的电话信道上,传输一长这种传真图片所需的最小时间。
第四章模拟信号的数字传输4.1 什么是低通型信号抽样定理?什么是带通型信号抽样定理?4.2 非均匀量化的目的是什么?4.3在∆M系统中,不发生过载失真现象的条件是什么?4.4什么是时分复用?4.5 已知信号m(t)=10cos20πtcos200πt,采用理想抽样,抽样频率=250Hz。
fs(1)求抽样信号m(t)的频谱;s(2)为了满足无失真恢复m(t),试求出对m(t)采用的低通滤波器的截止频率;。
(3)试求无失真恢复m(t)情况下的最低抽样频率fs4.6 某话音信号m(t)按PCM方式传输,设m(t)的频率范围为0~4kHz,取值范围为-3.2~3.2V,对其进行均匀量化,且量化间隔为∆=0.00625V。
(1)若对信号m(t)按奈奎斯特速率进行抽样,试求下列情况下的码元传输速率;(a )量化器输出信号按二进制编码传输; (b )量化器输出信号按四进制编码传输;(2)试确定上述两种情况下,传输系统所需的最小带宽; (3)若信号m (t )在取值范围内具有均匀分布,试确定量化器输出的信噪比。
4.7 12路载波电话信号占有频率范围为60~108kHz ,求出其最低抽样频率f min s =?并画出理想抽样后的信号频谱。
4.8 已知信号m (t )的最高频率为f m ,由矩形脉冲对m (t )进行瞬时抽样,矩形脉冲的宽度为2τ,幅度为1。
试确定已抽样信号及其频谱的表示式。
4.9在脉冲编码调制系统中,若采用13折线A 律编码,设最小的量化间隔为一个单位,已知抽样脉冲值为-278单位,试求: (1)此时编码器输出的PCM 码组和量化误差(段内码采用自然二进码)(2)写出该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码; (3)若段内码采用折叠二进码,问PCM 码组应为多少? 4.10 一模拟基带信号被抽样、均匀量化、线性编码为二进制PCM 数 字基带信号,若量化电平为4,将此二进制码序列通过α=0.5的 升余弦滚降滤波器传输,此滤波器的截止频率为4800Hz 。
(注: 升余弦滤波器截止频率为sT 21α+Hz )(1) 求最大可能的PCM 信息速率; (2) 求最大允许的模拟信源带宽。
4.11 设某一模拟信号为单音正弦信号,频率f=800 Hz,将信号进行PCM和∆M数字化编码,已知低通滤波器的截止频率fH=4000Hz,编码后的数字信号带宽fch =10 fH。
在接收机信道噪声可忽略的情况下,计算:(1)PCM系统、∆M系统的输出编码信号的数码率;(2)PCM编码的位数;(3)PCM、∆M系统的输出量化信噪比。
4.12 24路PCM数字电话系统,每路信号的最高频率为4k Hz,量化级数为128,并且每路安排1bit振铃信号,每帧又安排1bit的帧同步信号,按奈奎斯特速率计算,求系统的传码率和最小传输带宽。
4.13 画出∆M系统组成方框图(发送与接收),并说明工作原理及可能出现的过载现象。
4.14 在均匀量化PCM中,抽样速率为8kHz,当输入单频正弦信号时,若编码后比特率由16kbit/s增加到64kbit/s,则量化信噪比增加了多少分贝?第五章数字信号的基带传输5.1 请画出数字基带传输系统的基本结构。
5.2 数字基带信号的功率谱有什么特点?它的带宽主要取决于什么?5.3 请写出奈奎斯特第一准则的时域条件和频域条件5.4 AMI 、HDB 3码的特点各是什么?5.5无码间干扰时,基带传输系统的误码率取决于什么?怎样才能降 低系统的误码率?5.6 部分响应技术解决的问题是什么?5.7 码元出现概率独立的二进制基带信号s (t )的功率谱密度为 P S (w )=f s p (1-p )[G 1(f )- G 2(f )]2+∑∞-∞=m /s f [pG 1(m f s )+(1-p )G 2(mf s )] /2δ(f-m f s )如果该二进制系统是等概的,传码率为100Baud ,g 1(t )=-g 2(t ),g 1(t )是高度为1,宽度为5ms 的矩形脉冲。
(1) 给出P S (w )表达式(2) 请问该信号s (t )中是否含有100Hz 的正弦波,根据是什么? 5.8 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 (w ),如图5.18所示,试问以何种速率进行数据传输,在抽样点上能消除码间干扰?图5.185.9 为什么眼图能反映基带信号传输质量?画出眼图模型并指出其中三个指标5.10 第二类部分响应系统组成方框图如图5.19所示。
图中,虚线框内为相关编码器。
T s 是迟延电路;W 0、W 1、W 2是加权系数,且有W 0=1,W 1=2,W 2=1,并设理想低通滤波器的传输函数为H 2(w )=⎪⎩⎪⎨⎧≤ww T sT s 其他0π,试确定该部分响应系统的单位冲激响应h (t )和频率特性H (w )。
图5.195.11 若消息代码序列为11000000000100110,则HDB 3码为多少?并简述HDB 3的特点。