通信原理教程+樊昌信+课后习题答案第一章至第八章
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第一章习题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 -===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。
通信原理第七版课后答案樊昌信备课讲稿
通信原理第七版课后答案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 -===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》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。
通信原理樊昌信课后答案
第一章绪论第二章确定信号和随机信号分析第三章信道第四章模拟信号调制已知线性调制信号表示式为(1)COE C tecs C2) (1+0- Szin Q t)丈佔d t武中，•试分别画岀它们的液形图和频谙厦K解（1） fi （/）= cos Zcos 波形如图 4.1（a ）所示频谱为百（劲=—{灿5@ 一 G ）+ 3（（D + Q ）]*TT [5（G ? -A ?C ） + 3（o ）+CD C ）J =-+7Q ）+S （Q} 4- 5Q ）+3[a}- 7Q ）+3（Q } - 5Q ）]2频诸图如图4.1（b ）所示。
图 4.1 _（2）f2（t ）=（l+0.5sin Z ） cos 叫Z 的波形如图 4.2（a ）所示 F 2［（D ）=龙国少一少C ） + 3（0 + Q ?C ）］+I r・ —［3（Q }~ G ）+ 3（o?+G ）］*?r ［5（Q?_%）+3（a? +Q?c ）］ > 2兀［j =7r ［5（a? — 6G ）+ S ［Q } + 6G ）］+乎［3（（D +7Q ）-8{Q } - 7Q ）-5 仙+5Q ）+3［o ）- 5Q ）］ 频谱如图4.2筛4-2已知调制信号加G 丿二cos （2000兀t ）+cos （4000兀f ）载波为coslO 4我1进行单 边带调制，试确定该单边带信号的表示式，并画出频谱图。
（b ）f!©频谱图解因为应（e）=cos （2000 左e）+cos （4000 X t）对朋（t）进行希尔伯特变换得m（f） = sin（2000 劝+ sin（如00 戒）故上边带言号为Sg⑴=扌处)cose/-*做>smco p?=^cos(12000xrf) + ycos(14000^) 下边带信号为$*/)■= i w(/) cos cD r#+i m(t >sin 屮=cos(8000n/)+icos(6000 d )频谙如圉4.3所示知（“）4-3将调幅波通过滤波器产生残留边带信号，若此谑波器的传输函数M “）如燮 4.4所示（斜线段为直线）。
《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。
通信原理教程[第三版]樊昌信部分课后习题答案解析
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第一章：信息量、平均信息速率、码元速率、信息速率第二章：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)2cos(2 t)+P( = 72) 2cos(2 t — )=cos(2 t) sin 2 t2cos t习题2.2 设一个随机过程X(t)可以表示成：X(t) 2cos(2t ), 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。
1 T/ 2R X( ) lim T T T T：X(t)X(t )dt1 T /2lim T T T/22COS(2 t )*2cos 2 (t ) dtj2 t j2 t2cos(2 ) e j e jj2 f . z j2 t j2 t、j2 f .P( f) R X ( )e j d (e j e j )e j d(f 1) (f 1)习题2.6 试求X (t )=A cos t 的自相关函数，并根据其自相关函数 求出其功率解：Rt ，t+)=E X ( t ) X ( t+ )]=E A cos t*Acos( t )1八2匚 A E cos 2A 2 cos (2t )cosR()2功率P =R(0)= A 2 2习题2.10 已知噪声nt 的自相关函数R n- e -k 1 , k 为常数。
2(1)试求其功率谱密度函数P n f 和功率P ；⑵画出R n 和P n f 的曲线。
图2-2解：(1) P n (f)R n ( )e j dk 2 (2 f)2P R n 0 k 2第三章:m(t) =1+cos200 t 。
试求出振幅调制时已调信号的频谱,并画出此频谱图解:s tm t c t1 cos200 t 5cos1000 t5cos1000 t 5cos200 t cos1000 t5cos1000 t 5 cos1200 t cos800 t2由傅里叶变换得S f5 f 500 2 f 500 - 41 f 600f 6005 f 4004f400已调信号的频谱如图3-1所示习题2.16 设有一个LC 低通滤波器如图2-4所示。
通信原理教程樊昌信习题答案第八章[]（doc）
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第八章习题习题8.1 试证明式()()()()01010<-r f P r f P 和式()()()()r f P r f P 1010<。
证明：由教材知，一个二进制系统的总误码率为⎰⎰+=01)()0()()1(01e A A dr r f P dr r f P P 式中，P(0)和P(1)分别为发送码元“0”和“1”的先验概率；)(0r f 和)(1r f 分别为出现“0”和“1”码元时)(t r 的概率密度函数。
对于接受信号r ，假定划分点为0r ，将接受信号空间划分为0A 和1A ，如图8-1所示。
图8-1 习题8.1图则：dr r f P dr r f P P r r ⎰⎰+∞∞-+=00)()0()()1(01e要保证e P 最小，则最佳划分点0r 满足：0e r P ∂∂=0， 即0)()0()()1(0001=-r f P r f P对于落入1A 区间内的r >0r ，此时0)()0()()1(01>-r f P r f P即 )()1()()0(10r f P r f P <习题8.2 试求出例8.1中输出信号波形(t)s 0的表达式。
解：由)(t s =⎩⎨⎧,0,1 其他T t ≤≤0，可得匹配滤波器的特性为 ⎩⎨⎧=-=，，01)()(t T s t h 其他T t ≤≤0 输出信号波形的表达式为⎪⎩⎪⎨⎧-=-=⎰∞+∞-,0,,)()()(0t T t d h t s t s τττ 其他T t T T t 20≤<≤≤ 习题8.3 设一个二进制基带传输系统的传输函数为0r=)(f H ⎩⎨⎧+,0,)cos2π(1fT T 其他T f 21= 式中，)()()()H(R T f G f C f G f =， C 1)(=f , )()()(R T f H f G f G ==。
（1） 若接受滤波器输入输出端的双边噪声功率谱密度为20n （W/Hz ）,试求接收滤波器输出噪声功率。
通信原理教程(第三版)樊昌信部分课后习题答案
A
T
O
T
t
5
（1）由图 5-21 得
图 5-2 习题图 1
g (t)
A1
2 T
t
,
t
T 2
0
其他
g(t) 的频谱函数为：
G(w) AT Sa2 wT 2 4
由 题 意 ， P0 P1 P 1/ 2 ， 且 有 g1(t) = g(t) , g 2 (t) =0 ， 所 以
第一章： 信息量、平均信息速率、码元速率、信息速率 第二章：
习题 设随机过程 X(t)可以表示成：
X (t) 2cos(2t ), t
式中， 是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P( =0)=，
P( = /2)=
试求 E[X(t)]和 RX (0,1) 。
解 E[X(t)]=P( =0)2 cos(2t) +P( = cost
T /2 T /
2
2
cos(2
t
)
*
2
cos
2
(t
)
dt
2 cos(2 ) e j2t e j2t
P( f )
RX
(
)e
j
2
f
d
(e
j
2
t
e j2t )e j2
f d
( f 1) ( f 1)
1
习题 试求 X(t)=A cost 的自相关函数，并根据其自相关函数求 出其功率。
（1） 试写出该信号序列功率谱密度的表达式，并画出其曲线； （2） 该序列中是否存在 f 1 的离散分量若有，试计算其功率。
gT(t)
1
T / 2 图/ 25-4 习0 题图 / 2 T / 2 t 解：（1）基带脉冲波形 g(t) 可表示为：
通信原理教程 樊昌信 课后习题答案第一章至第八章
的概率的 1/3。 （1） 计算点和划的信息量； （2） 计算点和划的平均信息量。
解：令点出现的概率为 P(A) ,划出现的频率为 P(B)
1 P( A) + P(B) =1, 3 P( A) = P(B)
P(A) = 3 4
(1)
P(B) = 1 4
I ( A) = − log2 p( A) = 0.415bit I (B) = − log2 p(B) = 2bit
2
+X (u) 1
−
2
+
Y
(
−
−
u )d e jtu
= 1
2
( ) +
X
u
e jut
−
1 2
+
Y
−
(
)e
jtddu
= 1 + X (u)ejut y(t)du
2 −
= x(t)y(t)
又因为
z(t) = x(t)y(t) = F -1 Z()
则
F −1 Z() = F -1 X ()Y ()
信号，码元宽度为 0.5ms，求传码率 RB 和独立等概时的传信率 Rb 。
解：二进独立等概信号： RB
=
1 0.5*10−3
=
2000B, Rb
=
2000bit
/s
四进独立等概信号：
RB
=
1 0.5*10−3
=
2000B, Rb
=
2 * 2000
=
4000bit
/s 。
第三章习题
习题 3.1 设一个载波的表达式为 c(t) = 5cos1000t ，基带调制信号的表达
通信原理樊昌信课后习题答案
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。
通信原理第七版樊昌信课后答案
通信原理第七版樊昌信课后答案【篇一：通信原理教程+樊昌信+课后习题答案第一章至第八章】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：ie?log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：ia?log1212p?e???log2p?e???log20.105?3.25bp(a)3??log2p(a)??log124?2bic??log32ib??logid??log52216?2.415b16?2.415b16?1.678b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。
rb?12?5?10?3?100bd等概时的平均信息速率为rb?rblog2m?rblog24?200b（2）平均信息量为h?14log24?14log24?316log1623?516log1625?1.977比特bs则平均信息速率为 rb?rbh?100?1.977?197.7习题1.4 试问上题中的码元速率是多少？解：rb?1tb?15*10?3?200 bd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m642h(x)???p(xi)logi?1p(xi)???p(xi)logi?12p(xi)?16*132log232?48*196log296=5.79比特/符号因此，该信息源的平均信息速率 rb?mh?1000*5.79?5790 b/s 。
《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。
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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 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 1000*5.795790 b/s b R mH === 。
习题1.6 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1.7 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 MH Ｚ,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 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28D rh =，得63849 km D =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：()2222()0.105()0.002()log E log 0.105 3.25()log ()log 0.0028.97p E p x I E P bitI x P x bit===-=-==-=-=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。
解：符号/23.2165log 16581log 81log 8141log 41)(log )(22222bit x p x p H i i =----=-=∑习题1.11 设有四个消息A 、Ｂ、C 、D 分别以概率１／4,1/8， 1／８, 1/2 传送,每一消息的出现是相互独立的。
试计算其平均信息量。
解：符号/75.121log 2181log 8181log 8141log 41)(log )(22222bit x p x p H i i =----=-=∑习题１.１２一个由字母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） 不同的字母是等概率出现时,试计算传输的平均信息速率。
（２) 若每个字母出现的概率为14B p =，14C p =，310D p =,ﻩ试计算传输的平均信息速率。
解:首先计算平均信息量。
(1)2211()log ()4*()*log 2 /44i i H P p bit x x =-=-=∑字母平均信息速率=2(bit/字母)/（2＊５m s/字母)=２00bi ｔ/ｓ (２)2222211111133()log ()log log log log 1.985 /5544441010i i H P p bit x x =-=----=∑字母 平均信息速率＝1.985（bit/字母)／（2*5ms/字母)=198.５ｂi ｔ/s习题１.13 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的概率的1/3。
(1） 计算点和划的信息量;（2) 计算点和划的平均信息量。
解：令点出现的概率为()A P ,划出现的频率为()B P ()A P +()B P =1，()()13A B P P = ⇒ ()34A P = ()14B P = (1)22()log ()0.415()log ()2I A p A bitI B p B bit =-==-= (2)符号/811.041log 4143log 43)(log )(222bit x p x p H i i =-=-=∑ 习题1.14 设一信息源的输出由128 个不同符号组成。
其中16 个出现的概率为1／３2，其余112个出现的概率为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。
解: 符号/4.62241log )2241(*112)321(*16)(log )(H 22bit x p x p i i =-+-=-=∑ 平均信息速率为6.4*1000=6400bi t /s 。
习题1．１5 对于二电平数字信号,每秒钟传输 30０个码元,问此传码率B R 等于多少？若数字信号0和１出现是独立等概的,那么传信率b R 等于多少？解：300B R B = 300/b R bit s =习题1.1６ 若题1.12中信息源以 １００0B 速率传送信息，则传送 1 小时的信息量为多少？传送 1 小时可能达到的最大信息量为多少?解：传送 １ 小时的信息量 2.23*1000*36008.028Mbit =传送 1 小时可能达到的最大信息量先求出最大的熵：max 21log 2.32/5H bit =-=符号则传送 1 小时可能达到的最大信息量 2.32*1000*36008.352Mbit =习题1.17如果二进独立等概信号，码元宽度为0.5m ｓ，求B R 和b R ;有四进信号,码元宽度为０.5ｍs ，求传码率B R 和独立等概时的传信率b R 。
解:二进独立等概信号:312000,2000/0.5*10B b R B R bit s -===四进独立等概信号:312000,2*20004000/0.5*10B b R B R bit s -====。
第三章习题习题３.１ 设一个载波的表达式为()5cos1000c t t π=,基带调制信号的表达式为:m(t)=1+cos200t π。
试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。
解： ()()()()()t t t c t m t s ππ1000cos 5200cos 1+==()t t t tt t ππππππ800cos 1200cos 251000cos 51000cos 200cos 51000cos 5++=+= 由傅里叶变换得()()()[]()()[]()()[]400400456006004550050025-+++-+++-++=f f f f f f f S δδδδδδ 已调信号的频谱如图３－1所示。
图３-1 习题3．1图习题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？解:由上题知,已调信号的载波分量的振幅为5/2，上、下边带的振幅均为5/４。
习题3.3 设一个频率调制信号的载频等于1０kHZ,基带调制信号是频率为2 kHZ 的单一正弦波,调制频移等于5k ＨZ 。
试求其调制指数和已调信号带宽。
解:由题意，已知m f =2kH Ｚ，f ∆＝5ｋHZ,则调制指数为 5 2.52f m f m f ∆=== 已调信号带宽为 2()2(52)14 kHZ m B f f =∆+=+=习题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的功率之和最大等于载波频率的一半。
证明:设基带调制信号为'()m t ,载波为c (t )=Ａ0cos t ω,则经调幅后,有'0()1()cos AM s t m t A t ω⎡⎤=+⎣⎦已调信号的频率 22'220()1()cos AM AM P s t m t A t ω⎡⎤==+⎣⎦ 22'222'22000cos ()cos 2()cos A t m t A t m t A t ωωω++因为调制信号为余弦波,设2(1)1000 kHZ 100f mB m f f =+∆==,故 2''21()0, ()22m m t m t ==≤ 则:载波频率为 2220cos 2c A P A t ω== 边带频率为 '222'2220()()cos 24s m t A A P m t A t ω=== 因此12s c P P ≤。
即调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波频率的一半。
习题3.5 试证明;若两个时间函数为相乘关系，即z （t )=ｘ（ｔ)y (t )，其傅立叶变换为卷积关系:Z ()=X ()*Y ()。
证明：根据傅立叶变换关系，有()()[]()()ωωππωωωd e d 2121t j 1⎰⎰∞+∞-∞+∞--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=*u u Y u X Y X F 变换积分顺序:()()[]()()u u Y u X Y X -t j 1e d 2121ωωωππωω⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=*⎰⎰+∞∞-+∞∞-F()()u Y u X t ut d d e 21e 21j j ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎰⎰+∞∞-+∞∞-ωωππω ()()()()t y t x u t y u X ut ==⎰+∞∞-d e 21j π又因为 ()()()()[]ωZ t y t x t z -1F ==则 ()[]()()[]ωωωY X Z -*=-11F F即 ()()()ωωωY X Z *=习题3.６ 设一基带调制信号为正弦波，其频率等于10kHZ,振幅等于1V 。