通信系统原理郭宇春版课后习题答案解析
通信系统原理郭宇春答案
通信系统原理郭宇春答案【篇一：1998-2016年北京交通大学891通信系统原理(一)考研真题及答案解析汇编】/p> 研资料我们是布丁考研网北交大考研团队，是在读学长。
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北京交通大学通信原理课件-郭宇春2-信号噪声分析
2010-9-19
f1 (t ) F1 ( )
f 2 (t ) F2 ( )
f1 (t ) f 2 (t ) F1 ( ) F2 ( )
1 f1 (t ) f 2 (t ) F1 ( ) F2 ( ) 2
通信系统原理 郭宇春 6
相关
能量信号的相关
概率分布函数(cdf)和概率密度函数(pdf)
FX ( x) P( X x)
dFX ( x ) p X ( x) dx
统计特征
均值 均方值 方差 关系
2 X
m X E[ X ] xp X ( x)dx
X E[ X ] x 2 p X ( x)dx
2010-9-19 通信系统原理 郭宇春 32
遍历性ergodicity
X(,t)
（各态历经性）
t1 t2 t Xi(t)
p(x,t)
Xj(t) X(t1) X(t2)
t1
t2
m1
t Xi(t)
m1Leabharlann m1 m1Xj(t)
33
2010-9-19
X(t1) X(t2) 通信系统原理 郭宇春
遍历过程
2010-9-19
H ( ) 称为系统功率传递函数
通信系统原理 郭宇春 10
2
希尔伯特变换
同一个域中进行的一种特殊的正交变换
负频域全部频率成分相移+/2，正频域所有 频率成分相移- /2
H h ( ) j sgn( )
1 hh (t ) t
应用于窄带噪声统计分析以及线性调制生 成单边带信号的过程中 (chap3)
北京交通大学通信原理课件-郭宇春1-绪论-10
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
28
例题
设有一个图像要在电话线路中实现传真传 输，大约要传输2.2510 6个像素，每个像 素由12个亮度等级，每个等级等概出现， 电话线路具有3kHz带宽和30dB信噪比。 试求在该标准电话线路上传输一张传真图 片需要的最小时间。
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
Eb 1.59(dB) n0
加性高斯白噪声信道实现可靠通信的信噪 比下界——当系统的带宽无限大时才能达 到此界限
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
27
例题
已知彩色电视图像由5105个像素组成。 设每个由64种彩色度，每种色度由16个亮 度等级。设所有彩色度和亮度等级的组合 机会均等，并统计独立，（1）试计算每 秒传送100个画面所需的信道容量；（2） 如果接收机信噪比为30dB，为了传送彩色 图像所需信道带宽为多少？
加性干扰
chap2
乘性干扰
恒参信道 随参信道
乘性干扰 加性干扰
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
20
恒参信道
幅频和相频特性不随t变化 引入均衡技术
幅度均衡 相位均衡 把恒参信道改造成为幅度平坦、相位线性的
信道
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
21
随参信道
信号的衰耗随时间变化 信号的传播时延随时间变化 主要问题：多径传播
信源
发
编
调
转
码
制
换
器
器
器
狭义 信道
收
转
解
解
换
调
码
器
器
器
信宿
调制信道 编码信道
通信原理课后思考题及习题答案
通信原理课后思考题及习题答案第一章绪论以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.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；5.设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6.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交换，以实现传输和交换的综合。
另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。
数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。
通信原理课后思考题答案
按调制方式，通信系统可以分为基带传输系统和频带传输系统。
···按传输信号的特征，通信系统可以分为模拟通信系统和数字通信系统。
···按传送信号的复用方式，通信系统可以分为频分复用系统、时分复用通信系统和码分复用通信系统。
···通信系统的主要性能指标是传输信息的有效性和可靠性。
···误码率是指错误接受的码元数在传送总码元数中占的比例。
即码元在传输系统中被传错的概率。
误信率是指错误接受信息量在传送信息总量中所占的比例，即码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。
二进制系统中误码率和误信率是相等的，但在多进制系统中，误码率与误信率一般不相等，通常误码率大于误信率。
···码元速率定义为每秒传送码元的数目，单位为波特，又称码元传输速率或传码率。
信息速率定义为每秒传送的信息量单位为比特/秒。
···若噪声为一高斯过程，则该噪声称为高斯噪声。
功率谱密度在整个频域内都是均匀分布的噪声为白噪声。
高斯噪声具有以下特点：（1）高斯噪声的全部统计特性由它的一阶和二阶统计特性完全决定；（2）高斯噪声如果是宽平稳，则也是严平稳的；（3）如果高斯噪声在N个不同时刻采样得到的一组N个随机变量两两之间互不相关看，则这些随机变量也是互相独立的；高斯噪声经过线性变换仍是高斯噪声。
···正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从广义瑞利分布。
···调制信道是指通信系统中调制器输出端到解调器输入端的部分。
编码信道是指通信系统中编码器输出端到译码器输入端的部分。
···若信道的传输特性基本不随时间变化，即信道对信号的影响是固定的或变化极为缓慢，这类信道称为恒参信道若信道的传输特性随时间随机变化，这类信道称为随参信道。
通信原理各章习题的答案解析
第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化（便于集成）等_。
2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量， FSK 系统指标具体用_传输速率（传码率、传信率）和_差错率（误码率、误信率）_衡量，FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。
3.已知二进制数字信号在2分钟共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率为600B ，信息速率为600b/s ；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为10-4；若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为3 ，信息速率为1800b/s 。
4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。
6.按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。
7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。
9．通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。
10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输速率问题，而后者是指消息传输的 质量问题。
12．设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均信息量H=__1.75b/符号__。
13.设有4个消息符号，其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。
14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为21、41、81、1，则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。
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》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：
通信系统#原理-郭宇春-第3章答案
So S 2 i 8000 No Ni
(2)
' ' N o no B ' no
N o N i / 4 N i no 0.25 109 W / Hz ' B B / 2 2B 2
6
(3) So 8000 N o 2000 N i 2000 2.5 10 (4)
1
w -10 0 （a） 10
f（t）
LPF H1（w）
g（t）
LPF H2(w)
Φ （t）
cos 30t （b） 解： （1）
cos 70t
1/4
w -100 -90 90 100
（2） H1（w） 1 1 w -30 30 w -90 90 H2（w）
（3） Φ （t） LPF H3(w) f（t）
9
So
No
So
102
N o 109W So 107 W
No Ni 4
Si
Ni
No
Si 4 S o 4 10 7 W
(2) Ni no B no
Ni
B
4 No
fm
4 109 /103 4 1012W / Hz
10 3-18 发射端已调波为 sFM (t ) 10 cos(10 t 4 cos 2 10 t ) ， n0 5 10 W / Hz ，每
5mW
Si Si 8000 Ni SSB Ni / 2 So 8000 N o SSB
' no no / 4 0.125 109W
So Si / 4 2.5mW
通信系统原理-郭宇春-4、5、6章课后题答案
相乘 电路
B方式
I (t ) cosk
n
g (t nT
S
)
Q (t ) sin k
n
g (t nT
S
)
奇数位序列 偶数位序列
1 0.5
I(t)
0 -0.5 -1
0
10
20
30 time
40
50
60
1 0.5
Q(t)
0 -0.5 -1
0
10
20
30 time
dt
0 Tb
抽样 判决
sQAM (t )
f1 (t )
并/ 串
an
双单极性 电平转换
dt
0
Tb
抽样 判决
f 2 (t )
奇数位序列 偶数位序列
-
+
+
-
-
-
+
+
-
1
I(t)
0 -1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Q(t)
1 0 -1
QAM(t)
g (t nT ) sin( t )sin g (t nT )
k S n
同相分量I(t) 正交分量Q(t) 注意：与QAM正交表达式的区别
a
I (t )
相乘 电路 cos0t 相干载 波产生 /2 相移 相加 电路
a(t)
串 /并 变换
s( t )
b
Q (t )
5-9在相对相移键控中，假定传输的差分码是 01111001000110101011，试求出下列两种情况下原来的数 字信号。(1) 规定遇到数字信号1时，差分码保持前位信号 不变，否则改变前位信号。(2) 规定遇到数字信号0时，差 分码保持前位信号不变，否则改变前位信号。 设差分码的第一位规定为0。
通信原理课后思考题
通信原理课后思考题通信原理是现代通信领域中的重要基础课程，通过学习这门课程，我们可以深入了解通信系统的基本原理和技术。
在课堂上老师讲解了很多理论知识，但是要真正掌握这些知识，还需要我们通过课后思考题进行巩固和提高。
下面就让我们一起来做一些通信原理课后思考题，加深对这门课程的理解和掌握。
1. 什么是通信原理？简要介绍通信原理的基本概念和内容。
通信原理是指在通信系统中，信息的传输和处理原理。
主要包括信号传输、调制解调、编码解码、信道传输等内容。
通信原理是通信工程的基础，是通信系统设计和分析的理论基础。
2. 通信系统中的调制解调过程是什么？简要描述调制解调的基本原理和过程。
调制是指将要传输的数字信号通过一定的方法转换成模拟信号，以便在信道上传输。
解调是指接收端将接收到的模拟信号转换成数字信号。
调制解调的基本原理是通过改变信号的某些特征，将数字信号转换成模拟信号，然后再将模拟信号转换成数字信号。
3. 信道传输中常见的噪声对通信系统有什么影响？简要说明噪声对通信系统的影响以及常见的抗噪技术。
噪声是指在信道传输过程中引入的干扰信号，会使得接收端接收到的信号发生失真或者错误。
噪声会降低通信系统的传输质量和可靠性。
为了抵抗噪声，通信系统中常采用的抗噪技术包括信号增强、差错编码、信号调制等方法。
4. 通信系统中常见的数字调制方式有哪些？简要介绍常见的数字调制方式及其特点。
常见的数字调制方式包括ASK、FSK、PSK等。
ASK是振幅移键调制，FSK是频率移键调制，PSK是相位移键调制。
它们的特点分别是在不同的参数上进行调制，适用于不同的通信环境和要求。
5. 通信系统中的信道编码技术有哪些？简要说明信道编码技术的作用和原理。
信道编码技术是为了提高信道传输的可靠性和抗干扰能力而引入的一种技术。
它通过对要传输的信息进行编码，增加冗余信息，以便在接收端进行解码和纠错。
信道编码技术的原理是在发送端对信息进行编码，接收端对接收到的信息进行解码，以提高传输的可靠性。