通信原理11章答案

通信原理11章答案
【篇一：通信原理教程+樊昌信+习题答案第十章[1]】.1设有两个码组“0101010”和“1010100”，试给出其检错能力、纠错
能力和同时纠错的能力。

解：两个码组的最小码距为：do=6
由do?e+1,得e=5,即可以检错5位。

由do?2t+1,得t=2，即可以纠错2位。

由do?e+t+1,得e=3,t=2,即可以纠错2位，同时检错3位。

习题10.2设一种编码中共有如下8个码组：表10-1 习题10.3表000000，001110，010101，011011，100011，
101101，110110，111000试求出其最小码距，并给
出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。

解：此8个码组的最小码距为：do=3。

由do?e+1,得e=2,即可以检错2位。

由do?2t+1,得t=1，即可以纠错1位。

由do?e+t+1,得e=1,t=1,即可以纠错1位，同时检错
1位。

习题10.3设有一个长度为n=15的汉明码，试问其
监督位r应该等于多少？其码率等于多少？其最小码距
等于多少？试写出其监督位和信息位之间的关系。

解：由n?2r?1，n=15，得r=4，即监督位4位。

码率为：
kn?r15?411?==。

nn1515用s1s2s3s4表示校正子，正好可以指明15个错码的位置，其关系如表10-1所示。

可得监督位和信息位之间的关系式为 a13? a 3 ? a 14 ? ?
a12?a11?a10?a9?a8?a?a?a?a?a?a?a?a ?214131211765? ?a1? a14?a13?a10?a9?a7?a6?a4
? ?a0?a14?a12?a10?a8?a7?a5?a4
最小码距为：do=3。

习题10.4设上题中的汉明码是系统码。

试计算出对应于信息位为全“1”的码组。

解：上题的监督矩阵为
?111111100001000??1?01101010100110h=? ? ?110011011010 010????101010110110001?
则生成矩阵为
?100000000001111??010000000001110????001000000001101 ???000000100000011???000010000001011???h=?0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0?
?000000100001001????000000010000111??000000001000110 ????000000000100101????000000000010011?
当信息位全为“1”时，码组为111111*********。

习题10.5设在上题给定信息位的码组中，第3位码元出错。

试求出这时的校正子。

解：第三位码元出错，则校正子为0100。

说明：题目指明该分组码为循环码，但所得结果并不循环，其他资料上曾有同样
?1110100?? 0011101h=?????1101001??的题目，但只是说普通线性分组码，而非循环码，现将原循环码的监督矩阵改为
习题10.6已知一循环码的监督矩阵如下：
?1101100?? 1011001 h=?????0111001??
试求出其生成矩阵，并写出所有可能的码组。

解：由该线性分组码的监督矩阵可知，该码长度n=7,信息位k=4,监督位r=3.
?101??1000101??1110??1??0?11101101p=?0 1 1 1?，
q=pt=? ?，则生成矩阵
g=??。

???110??0010110???1110??????010*******????
整个码组：a=[a6 a5 a4 a3]g，于是可得所有可能的码组为
0000000，0001011，0010110，0011101，0100111，0101100，0110001，0111010，1000101，1001110，1010011，1011000，1100010，1101001，1110100，1111111
习题10.7对于上题中给定的循环码，若输入信息位为“0110”和“1110”，试分别求出这两个码组，并利用这两个码组说明此码的循环性。

解：对于信息位“0110”，码组为：0110001，此码向左循环可得
1100010，1000101，0001011，0010110，0101100，1011000
依然为许用码组。

对于信息位“1110”，码组为：1110100，此码向左循环可得
1101001，1010011，0100111，1001110，0011101，0111010
依然为许用码组。

习题10.8设一个（7，3）循环码的生成矩阵为
?1001110?? 0100111g=?????0011101??
试求出其监督矩阵，并列出所有许用码组。

?1011000?1001101???1?001011??解：由g=?0 1 0 0 1 1 1?，得h=??。

?1100010???0111100????0100011??
则所有许用码组为
0000000，0011101，0100111，0111010，1001110，1010011，1101001，1110100
习题10.9已知一个循环（7，4）循环码的全部码组为
0000000，1000101，0001011，1001110，0010110，1010011，0011101，10110000100111，1100010，0101100，1101001，0110001，1110100，0111010，1111111 试给出此循环码的生成多项式g(z)和生成矩阵g(x)，并将g(z)化成典型矩阵解：由全部码组得：唯一的一个n-k=3次码多项式所代表的码组为0001011，则生成多项式g(x)?x3?x?1，从而生成矩阵为
??x3g(x)????100100?
2
g(x)=?xg(x)
??，或g=?0 1 0 1 0 0??，
?xg(x)?
???
?g(x)???001010?
?000111??
化成典型矩阵为：
??1001101?
g=?0
??0 1
0 01111?
1 0 1 1 0??。

?0001011??
习题10.10试写出上题中循环码的监督矩阵h和其典型矩阵形式。

解:监督多项式h(x)?x7?1
g(x)?x4?x2?x?1，则h?(x)?x4?x3?x2?1。

?x2h?(x)
h(x)=??
?xh?(x)??1110100?
?，或h=?0 1 1 0 0?，
??11?
?h?(x)????0011101??
化成典型矩阵为：
?1110100?
h=??0 1 1 1 0 1 0?。

?101001?
?1??
习题10.11已知一个（15，11）汉明码的生成多项式为 g(x)?x4?x3?1
试求出其生成矩阵和监督矩阵。

解：由g(x)?x4?x3?1得
??x10g(x)?
?x9g(x)???110010000000000?
??011001000000000?
?x8g(x)???001100100000?
??
?x7g(x)??000?
00011001000000?
?x6g(x)??0
???
000011001000000?
g(x)=??x5g(x)??0 0 0?
??，或g=?0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0
?x4g(x)???
000000110010000?
?x3g(x)??
???0
?00000011001000??
?x2g(x)?
???000000001100100?
?000000000110010?
?xg(x)??
???0111?
?g(x)???00000000000?
(x)?x15
因为监督多项式为 h?1
x)?x11?x10?x9?x8
g(?x6?x4?x3?1
所以 h??x??x11?x8+x7+x5+x3+x2+x+1
??x3h??x???100110101111000?
则 h(x)=?x2h??x??
???010011010111100?
??xh?x??，或h=??0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0??
??h???
x?????000100110101111??
习题10.12已知
x15?1?(x?1)(x4?x?1)(x4?x3?1)(x4?x3?x2?x?1)(x2?x?1)
试问由它可以构成多少种码长为15的循环码？并列出它们的生成多项式。

解：因为2r?1?n，而n=15，所以4?r?13。

因为
x15?1?(x?1)x(4?x?1)x4(?x3?1x)4(?x3?x2?x?1)2x(? x?有5个因子，所以由它可以构成的码长为15的循环码的数量为24种。

当
r=4时，生成多项式有
g(x)=(x4?x?1)(x4?x3?1)(x2?x?1)
g(x)=(x4?x?1)(x4?x3?x2?x?1)(x2?x?1)g(x)=(x4?x3?1)(x4?x3?x 2?x?1)(x2?x?1) 当r=5时，生成多项式有
g(x)=(x4?x?1)(x4?x3?1)(x?1)
g(x)=(x4?x?1)(x4?x3?x2?x?1)(x?1)
g(x)=(x4?x3?1)(x4?x3?x2?x?1)(x?1)
当r=6时，生成多项式有
1)
【篇二：第7章参考答案】
=txt>1．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是。

2．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。

3．下列选项中，是正确的。

a．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义
b．发送数据的第9数据位的内容是在scon寄存器的tb8位中预先准备好的
c．串行通信帧发送时，指令把tb8位的状态送入发送sbuf中
d．串行通信接收到的第9位数据送scon寄存器的rb8中保存
e．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器t1的溢出率设定
4．串行口工作方式1的波特率是。

a．固定的，为fosc/32 b．固定的，为fosc/16
c．可变的，通过定时器/计数器t1的溢出率设定d．固定的，为fosc/64
5．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的？ 6．at89s51单片机的串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种
工作方式的波特率如何确定？
7．为什么定时器/计数器t1用作串行口波特率发生器时，常采用方
式2？若已知时钟频率、串行通信的波特率，如何计算装入t1的初值？
8．若晶体振荡器为11.059 2mhz，串行口工作于方式1，波特率为
4 800bit/s，写出用t1作为波特率发生器的方式控制字和计数初值。

9．简述利用串行口进行多机通信的原理。

10．某at89s51单片机串行口，传送数据的帧格式由1个起始位（0）、7个数据位、1个偶校验和1个停止位（1）组成。

当该串行
口每分钟传送1 800个字符时，试计算出它的波特率。

11．为什么at89s51单片机串行口的方式0帧格式没有起始位（0）和停止位（1）?
12．直接以ttl电平串行传输数据的方式有什么缺点？为什么在串行
传输距离较远时，常采用rs-232c、rs-422a和rs-485标准串行接口，来进行串行数据传输。

比较rs-232c、rs-422a和rs-485标准串行接口各自的优缺点。

参考答案
1．答：方式1。

2．答：相等的。

3．答：a．对；b．对；c．错；d．对；e．对。

4．答：c
5．答：当接收方检测到rxd端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正
的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠
无误的开始接受数据。

6．答：串行口有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3；有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；方式0的发送和接
收都以fosc/12为固定波特率，
7．答：因为定时器/计数器在方式2下，初值可以自动重装，这样在做串口波特率发生器设置时，就避免了执行重装参数的指令所带来
的时间误差。

设定时器t1方式2的初值为x，计算初值x可采用如下公式：
fosc2smod
?波特率 = 3212(256?x)
8．答：见7.4.2小节。

9．答：见7.3节的介绍
10．答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=30个字符/秒
11．答：串行口的方式0为同步移位寄存器输入输出方式，常用于外接移位寄存器，以扩展并行i/o口，一般不用于两个mcs-51之间的串行通信。

该方式以fosc/12的固定波特率从低为位到高位发送或接受数据。

12．答：直接以ttl电平串行传输数据的方式的缺点是传输距离短，抗干扰能力差。

因此在串行传输距离较远时，常采用rs-232c、rs-422a和rs-485标准串行接口。

主要是对传输的电信号不断改进，如rs-232c传输距离只有几十米远，与直接以ttl电平串行传输相比，采用了负逻辑，增大“0”、“1”信号的电平差。

而rs-422a和rs-485都采用了差分信号传输，抗干扰能力强，距离可达1000多米。

rs-422a为全双工，rs-485为半双工。

【篇三：通信原理讲稿】
t>5.1引言
系统框图
(t)模拟随机信号
模拟随机信号
数字随机序列
数字随机序列
1. 抽样问题：
模拟信号经抽样后，可得模拟信号抽样值，怎样的抽样方法能保存模拟信号的全部信息。

2．如何利用数字系统传输抽样值：
i)直接传输抽样值→pam(脉冲振幅调制)传输方式； ii）抽样值
→pdm(脉宽调制)，ppm(脉位调制)； iii) 抽样值→量化→编码：pcm（脉冲编码调制），△m（增量调制），dpcm（差分编码调制）。

5.2抽样定理
寻求在保存模拟信号的全部信息条件下，可用的最大抽样时间间隔（或所需的最少抽样点）。

一、基带信号抽样定理:
1
秒的最大时间间隔对它进行等间隔抽样，2fh
则m(t)将被所得到的抽样值完全确定，该时间间隔称为奈奎斯特间隔。

因此，要保存模拟信号m(t)的全部信息，对m(t)的抽样时间ts 必须满足下列条件：
11
抽样时间ts?，或，抽样频率fs?2fh，其中：fs?。

2fhts
一个频带限制在?0,fh?赫内的时间连续信号m(t)，如果以
理想抽样方法：
m(ts(t)ms(t)
m(t)
?t(t)???(t?nt)
n???
??
f1
m(?)???s(?) ms(t)?m(t)??t(t)? ms(?)?2?
f2?2???
??其中：，。

其证明见：管致中《信号与线性系统》上册，
p.151,?t(t)???s??(??n?)s?s
ttn???
例题3-3。

故，
1??
ms(?)??m(??n?s)，
tn???
其表示m(?)沿?（或f）正负方向每隔?s（或fs）重复一次。

ms(?)如图5.2.2(f)所示。

由图可见，只要其中的频谱不重叠就能用截止频率为?h的低通滤波器无失真地提取m(?)。

其频谱不重叠的条件为：
1
?s?2?h 或 ts?。

2fh
二、频带信号抽样定理:
若一个频带限制在?fl,fh?赫内的时间连续信号m(t),即信号带宽
b?fh?fl，
1
，或抽样频率fs?2b； 2b
ii) 当fh?nb?kb时，0?k?1，n??fh/b?表示取fh/b的整数部分，其抽样时间
ts?，或抽样频率fs?2b(1?k/n)。

2b(1?k/n)
则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。

（见图5.2.3解说）。

i)
当fh?nb时(n为整数)，其抽样时间ts?
f
由图可见，若fh
f
?nb?kb时，仍用fs?2b采样，则将造成频谱混叠。

但若在n次平移后再多移
2fh?2nb就可使频谱不混叠，故每次只需多移2(fh?nb)/n即可。

由此可得最小采样频率为：
2(fh?nb)2fh
fs?2b???2b(1?k/n)
nn
?lim2b(1?k/n)?2b，
n??
所以，只要n??fh/b?很大时，则不论fh是否为b的整数倍，都存在fs?2b的抽样频率。

对于广义平稳的随机信号，其频带受限时，在统计意义上也服从抽样定理。

三、实际抽样方法：
1．自然（曲顶）抽样：在抽样脉冲持续期间内，抽样脉冲幅度随被抽样信号变化的抽样方法。

m(tm(t)
幅度:a,脉宽:?,周期:t?1/2fh的窄脉冲串
fsin(?n?/t)?n?
?g(t)?g(f)????sa()??sa(n??h)
?n?/ttfa?1
sa(n??h)?(??2n?h) s(t)?a?g(t?nt)?a?g(f)?(f?n/t)?2??tt
其中t?1/2fh?1/fs，?(f)?2??(?)。

则由ms(t)?m(t)s(t)?m(t)a
s
t
?g(t?nt)可得
1
?m????s?????a??sa(n??)m(??2n?m????2?t
?
n???
h
)
a?
m???，故可从ms???中提取t
因为用截止频率为?h的低通滤波器可得n?0时的ms????
m(?)。

2．平顶抽样：在抽样脉冲持续期间内，抽样脉冲幅度始终保持为
抽样时刻被抽样信号的瞬时值的抽样方法。

实现方法可用理想抽样
+脉冲形成器构成。

发送端
接收端
)
?t(
t)???(t?nt)
n???
发送端：
1?
ms(t)?m(t)?t(t)? ms(?)??m(??n?s),?s?2?h
tn???
?
1
mh(?)?ms(?)h(?)?h(?)?m(??2n?h)
tn???
接收端：
11?
mh(?)?ms(?)??m(??2n?h)
h(?)tn???11
?m(?)??m(??2n?h)ttn?0
1
用截止频率为?h的低通滤波器可得: m(?)。

t
5.3 模拟信号的量化与量化噪声功率比
抽样值的脉冲幅度是随m(t)幅度连续变化的，若直接传输，则易受
干扰。

若用一组有限个电平（有限个脉冲数）来表示幅度的抽样值，则只要电平值相对于噪声电平值足够大，接收机就有可能准确的恢
复发送信号。

这种利用预先设定的有限个电平值来表示抽样值的过程称为量化过程。

量化模型：
m(t)
离散信号
mq(kts)
数字信号
量化过程：就是将抽样值m(kts)?m(t)t?kt变换成预先设定的m个离散电平q1,q2,?,qm的过程。

其中，qi
s
称为一个量化电平，即量化器的输出值：
mq(kts)?qi, i?1,2,?,m。

也就是先将模拟信号m(t)的值域划分成若干个量化区间
mi?1?m(kts)?mi，m0???,mm???；然后用一组预先设定的离散电平qi一一对应地代换各区间中的模拟信号。

其中，mi称为第i个量化区间的终点，qi称为第i个量化区间的量化电平。

例如：
mimi
mi?mi
量化噪声与量化质量的评价： i. 若用m表示m(kts)，mq表示
mq(kts)，则m?mq为量化误差。

由于对接收者来说，m(t)为一随 2
机过程，设m(t)为零均，概率密度函数为f(x)的随机过程，则量化误差的平均功率为e(m?mq)，
??
亦称其为量化噪声功率：nq。

ii.
m
(t)是原信号m(t)的近似，其近似质量可用量化信噪比来描述。

即，量化一般可分为：均匀（线性）量化与非均匀（非线性）量化。

一、均匀量化：将输入信号的值域按等距离分割的量化方法。

设输入信号的最大值为b,最小值为a，量化电平数为m,则定义
b?a
; m
量化器输出：mq?qi,mi?1?m?mi；
量化台阶（间隔）： ?v?
mi?a?i?v ——第i个量化区间的终点，
mi?mi?1
,i?1,2,?m. 2
抽样值m(kts)，量化间隔?v，量化电平mi?1?m?mi，判决电平mq?qi之间的关系
:
qi?
mimi
mimi
量化信噪比
sqnq
的求解：
?nq?e（m?mq)??（x?mq)2f(x)dx
a
?
2
?
b
???（x?qi)f(x)dx
2
i?1mi?1
m
mi
其中：mi?a?i?v,qi?a?i?v?
m
mi2
?v。

2
sq?em??mf(x)dx??qi
2q
a
2q
i?1
??
b
mi?1
?f(x)dx
? 若已知f(x)，则可计算
sqnq。