《通信原理教程》课后习题答案解析
通信原理教程第三版课后答案
通信原理教程第三版课后答案1. 为什么通信系统需要调制和解调？调制和解调的基本原理是什么？通信系统需要调制和解调是因为在通信过程中，信号需要经过传输介质，而传输介质对于不同频率的信号有不同的衰减特性，为了使信号能够顺利传输并且不受干扰，需要将信号进行调制，将其转换成适合传输的信号。
而接收端需要将接收到的信号进行解调，还原成原始信号。
调制的基本原理是利用载波信号的振幅、频率或相位来携带原始信号的信息，常见的调制方式有调幅、调频和调相。
解调的基本原理则是将接收到的调制信号按照一定的规则进行处理，提取出原始信号。
2. 请简要介绍调幅调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调幅调制的原理是利用原始信号的振幅来调制载波信号，其数学表达式为，\(s(t) = (1 + m(t)) \cdot \cos(2\pi f_c t)\)，其中\(m(t)\)为原始信号，\(f_c\)为载波频率。
在通信系统中，调幅调制常用于调制音频信号，如广播电台和电话系统中。
调幅调制的解调原理是利用包络检波或同步检波的方法，将调幅信号还原成原始信号。
包络检波是通过取出调幅信号的包络来还原原始信号，而同步检波则是利用载波信号和接收信号进行同步，提取出原始信号。
3. 请简要介绍调频调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调频调制的原理是利用原始信号的频率来调制载波信号，其数学表达式为，\(s(t) = \cos[2\pi f_c t + 2\pi k_f \int_0^tm(\tau) d\tau]\)，其中\(k_f\)为调频系数。
在通信系统中，调频调制常用于无线电通信系统中，如调频广播和移动通信系统中。
调频调制的解调原理是利用频率-相位检波器来提取原始信号，通过测量载波频率的变化来还原原始信号。
4. 请简要介绍调相调制和解调的原理及其在通信系统中的应用。
调相调制的原理是利用原始信号的相位来调制载波信号，其数学表达式为，\(s(t) = A_c \cos[2\pi f_c t + k_p m(t)]\)，其中\(k_p\)为调相系数。
(完整版)通信原理教程习题答案第四版(最新整理)
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Bd100105213B =⨯⨯=-R 等概时的平均信息速率为sb 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 。
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。
通信原理教程第三版课后答案
通信原理教程第三版课后答案1. 信号与系统。
1.1 信号的基本概念。
信号是指传递信息的载体，可以是电压、电流、光强等。
根据时间变化特性，信号可以分为连续信号和离散信号两种类型。
1.2 系统的基本概念。
系统是指对输入信号进行处理的装置，可以是电路、滤波器、调制器等。
系统的特性可以通过冲击响应、单位阶跃响应等来描述。
2. 模拟调制与解调。
2.1 调制的基本原理。
调制是将低频信号变换成高频信号的过程，常见的调制方式有调幅、调频、调相等。
2.2 解调的基本原理。
解调是将调制后的信号恢复成原始信号的过程，常见的解调方式有包络检波、同步检波等。
3. 数字调制与解调。
3.1 数字调制的基本原理。
数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程，常见的数字调制方式有ASK、FSK、PSK等。
3.2 数字解调的基本原理。
数字解调是将数字信号恢复成原始数字信号的过程，常见的数字解调方式有包络检波、相干解调等。
4. 传输介质与信道。
4.1 传输介质的分类。
传输介质可以分为导体、光纤、无线电波等，每种介质都有其特点和适用范围。
4.2 信道的特性。
信道的特性包括信噪比、带宽、衰减等，这些特性会影响信号的传输质量。
5. 多路复用技术。
5.1 时分复用。
时分复用是指将多路信号按照时间顺序进行复用的技术，可以提高信道的利用率。
5.2 频分复用。
频分复用是指将多路信号按照频率进行复用的技术，可以实现多路信号的同时传输。
6. 错误控制编码。
6.1 码的基本概念。
编码是将原始信号转换成另一种形式的过程，常见的码有奇偶校验码、循环冗余校验码等。
6.2 错误控制编码的原理。
错误控制编码可以通过增加冗余信息来实现对传输中出现的错误进行检测和纠正。
7. 数字信号处理。
7.1 采样定理。
采样定理规定了对于一个带限信号，如果采样频率大于其最高频率的两倍，就可以完全恢复原始信号。
7.2 量化与编码。
量化是将连续信号转换成离散信号的过程，编码是将离散信号转换成数字信号的过程。
通信原理教程(第2版)课后答案12-9
解：由题意， t =120 次/秒， =12.5 ms。 （1） P t 120 12.5 10 3 1.5 。 （2） P0 e t e 1.5 0.223 。
37
kh
课
当 p 最大时，有：
p e 2 P 2 Pe 2 P 0 P
解：由题意， t 6000 30 / 3600 50 次/秒， 500 s ，则系统的归一化总业 务量为
w.
习题 9.10
ww
和重发。每次发送需占用一个 12.5 ms 的时隙。试问： （1） 系统的归一化总业务量等于多少？ （2） 第一次发送就成功的概率等于多少？ （3） 在一次成功发送前，刚好有两次碰撞的概率等于多少？
ww
w.
最多站数。
答： R-ALOHA。 因为纯 ALOHA 与 S-ALOHA 的最大通过量分别为 0.18 和 0.37。 习题 9.6 在一个纯 ALOHA 系统中， 信道容量为 64kb/s， 每个站平均每 10s 发送
一个分组，即使前一分组尚未发出（因碰撞留在缓存器中） ，后一分组也照常产生。 每个分组包含 3000b。若各站发送的分组按泊松分布到达系统，试问该系统能容纳的 解：对于纯的 ALOHA，可用的带宽为： 0.18 64 11.52 kb/s。
P=-ln(0.2)=1.61 p Pe P 1.61 e 1.61 1.61 0.2 0.322
因为 P>1，所有系统过载。
习题 9.12 设一个令牌环形网中的令牌由 10 个码元组成，信号发送速率为 10 多少米？当网中只有 3 个站工作（其他站都关闭）时，需要的最小的电缆总长度为多 解：信号发送速率为 10 Mb/s，则延迟 1 码元的时间为 1/10 us信原理》习题第九章
通信原理教程第二版答案-樊昌信编著
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》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：
(完整版)通信原理教程习题答案第四版
R B1亍 100Bd10等概时的平均信息速率为R b（2）平均信息量为1H log 24 R B log 2 MR B log 2 4200 b s沁4討罟 誣詈1.977比特符号R , R B H 100 1.977197.7 b s习题1.4试冋上题中的码兀速率是多少?1 1解：R B3 200 BdT B 5*10 3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log 2 P E log 2 0.105 3.25 b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>5mso 传送字母的符号速率为E 的信息量：I E 习题1.2某信息源由现的概率分别为1/4，1/4, 解：A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出3/16, 5/16 试求该信息源中每个符号的信息量。
I AlOg 2-P(A) 3log 2 2.415b16lOg 2 P(A)log 21 2b35lOg21362.415bI Dlog21s1.678bM 6411H (X)P(X i )log 2 P(X i )Pg )log 2 P(X i )16* — log ? 32 48* — log 2 96i 1i 132 96=5.79比特/符号因此，该信息源的平均信息速率& mH 1000*5.795790 b/s 。
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。
通信原理教程+樊昌信+课后习题答案第一章至第八章
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 === 。
通信原理教程第三版课后答案
通信原理教程第三版课后答案通信原理是电子信息类专业的重要基础课程，它主要介绍了通信系统的基本原理和技术。
通过学习通信原理，可以帮助学生掌握数字通信系统的基本原理、基本技术和基本方法，为进一步学习和研究通信系统的高级课程奠定基础。
《通信原理教程第三版》是一本权威的教材，它系统地介绍了通信原理的基本概念、基本原理和基本技术，是学习通信原理的重要参考书。
本文将针对《通信原理教程第三版》中的课后习题进行详细解答，希望可以帮助学生更好地理解和掌握通信原理的相关知识。
1. 第一章信号与系统基础。
1.1 信号的分类。
答，根据信号的时域特性，可以将信号分为连续时间信号和离散时间信号两类。
其中，连续时间信号是定义在连续时间上的信号，而离散时间信号是定义在离散时间上的信号。
根据信号的周期性，可以将信号分为周期信号和非周期信号两类。
周期信号在一定时间间隔内具有重复的特性，而非周期信号则没有这样的特性。
1.2 系统的概念。
答，系统是指对一组输入信号进行某种变换，得到一组输出信号的过程。
系统可以分为线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统、因果系统和非因果系统等不同类型。
其中，线性系统具有叠加性和齐次性两个基本特性，时不变系统的输出不随时间的变化而变化，因果系统的输出只依赖于当前和过去的输入。
2. 第二章模拟调制技术。
2.1 振幅调制。
答，振幅调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。
在振幅调制中，载波的振幅随着模拟信号的变化而变化，从而实现了对模拟信号的调制。
振幅调制的优点是实现简单，但其缺点是抗干扰能力较差。
2.2 频率调制。
答，频率调制是一种将模拟信号转换为模拟调制信号的技术。
在频率调制中，载波的频率随着模拟信号的变化而变化，从而实现了对模拟信号的调制。
频率调制的优点是抗干扰能力较强，但其缺点是实现复杂。
3. 第三章数字调制技术。
3.1 脉冲编码调制。
答，脉冲编码调制是一种将数字信号转换为数字调制信号的技术。
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。
通信原理教程第二版答案
通信原理教程第二版答案《通信原理》习题第一章第一章习题习题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。
1解:E的信息量: I,log,,logPE,，，,log0.105,3.25bE222，，PE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:11 I,log,,logP(A),,log,2bA222P(A)4335 I,,log,2.415bI,,log,2.415bI,,log,1.678bB2C2D2161616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1 R,,100BdB,32，5，10等概时的平均信息速率为R,RlogM,Rlog4,200bsbB2B2(2)平均信息量为11316516 H,log4，log4，log，log,1.977比特符号222244163165则平均信息速率为 R,RH,100，1.977,197.7bsbB习题1.4 试问上题中的码元速率是多少,11解: R,,,200 BdB,3T5*10B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1《通信原理》习题第一章M6411H(X),,P(x)logP(x),,P(x)logP(x),16*log32，48*log96,ii,ii22223296i,i,11=5.79比特/符号因此，该信息源的平均信息速率。
通信原理教程(第三版)课后思考题答案【打印版】
通信原理思考题复习1.1 消息和信息有什么区别？信息和信号有什么区别？答：消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效内容，信号是信息的载体。
1.2 什么是模拟信号，什么是数字信号？答：取值连续的信号是模拟信号，取值离散的信号是数字信号。
1.3 数字通信有何优点？答：质量好，便于差错控制和保密编码，便于存储和处理，易集成，信道利用率高信噪比高。
1.4 信息量的定义是什么？信息量的单位是什么？答：设消息x的概率为P(x),其信息量I(x)=-logap(x),.当a=2时，信息量单位为比特（bit)，当a=e时。
信息量单位为奈特（nat)，当a=10时，信息量单位为哈特莱。
1.5 按照占用频带区分，信号可以分为哪几种? 答：基带信号和带通信号。
1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？答：信源编码的目的是提高信号表示的有效性。
信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
1.7 何谓调制？调制的目的是什么？答：对信号进行调整就是调节。
调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。
1.8 数字通信系统有哪些性能指标？答：主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。
1.9 信道有哪些传输特性？答：噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。
1.10无线信道和有线信道的种类各有哪些？答：无线信道的种类是按电磁波的频率划分的，主要分为无线电波，微波和光波。
有线信道主要有三类，即明线，对称电缆和同轴电缆，还有传输光信号的光纤。
1.11信道模型有哪几种？答：调制信道模型和编码信道模型。
1.12什么是调制信道？什么是编码信道？答：将发送端的调制器输出至接收端调制器输入端之间的部分称之为调制信道。
而将编码器输出端至解码器输入端之间的部分称之为编码信道。
1.13 何谓多径效应？答：信号经过多条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减不尽相同，造成接收端的信号幅度和随机变化，这一现象称为多径效应。
1.14 电磁波有哪几种传播方式？答：电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。
(完整版)通信原理教程习题答案第四版
（2）功率谱密度 。
解：
（1）
①当 时， 与 无关，故 =0
②当 时，因脉冲幅度取 的概率相等，所以在 内，该波形取-1 -1、1 1、-1 1、1 -1的概率均为 。
（A）波形取-1-1、11时，
在图示的一个间隔 内，
（B）波形取-1 1、1 -1时，
在图示的一个间隔 内，
当 时，
据付氏变换的性质可得
而
故
习题2.24将一个均值为0，功率谱密度为为 的高斯白噪声加到一个中心角频率为 、带宽为B的理想带通滤波器上，如图
（1）求滤波器输出噪声的自相关函数；
（2）写出输出噪声的一维概率密度函数。
解：
（1）
因为 ,故
又
由付氏变换的性质
可得
（2） ； ；
所以
又因为输出噪声分布为高斯分布
可得输出噪声分布函数为
解：
因 与 是统计独立，故
习题2.21若随机过程 ，其中 是宽平稳随机过程，且自相关函数 为 是服从均匀分布的随机变量，它与 彼此统计独立。
（1）证明 是宽平稳的；
（2）绘出自相关函数 的波形；
（3）求功率谱密度 及功率S。
解：
（1） 是宽平稳的 为常数；
只与 有关：
令
所以 只与 有关，证毕。
（2）波形略；
解：
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：
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。
通信原理教程第三版课后思考题答案打印版
1.1答: 1.2 1.3 1.4 信息量单位为比特(bit)，当a=e 时。
信息量单位为奈特(nat)，当a=10时，信息量单位为哈特莱。
1.5按照占用频带区分，信号可以分为哪几种 ？答：基带信号和带通信号。
1.6信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？信源编码的目的是提高信号表示的有效性。
信道编码的目的是提高信号传输的可靠性。
何谓调制？调制的目的是什么？对信号进行调整就是调节。
调制的目的是使经过调制的信号适合信道的传输特性。
数字通信系统有哪些性能指标？ 答：主要有传输速率、错误率、频带利用率和能量利用率。
信道有哪些传输特性？答：噪声特性、频率特性、线性特性和时变特性等。
1.10无线信道和有线信道的种类各有哪些？答：无线信道的种类是按电磁波的频率划分的，和光波。
有线信道主要有三类，即明线，对称电缆和同轴电缆，还有传输光信号的光纤。
1.11信道模型有哪几种？答：调制信道模型和编码信道模型。
1.12什么是调制信道？什么是编码信道？答：将发送端的调制器输出至接收端调制器输入端之间的部分称之为调制信道。
而将编码器输出端至解码器输入端之间的部分称之为编码信道。
1.13何谓多径效应？答：信号经过多条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减不尽相同，造成接收端的信号幅度和随机变化，这一现象称为多径效应。
1.14电磁波有哪几种传播方式？答：电磁波有地波传播、天波传播和视线传播三种传播方式。
1.15适合在光纤中传播的光波波长有哪几个？答：目前应用最广泛的两个光波波长是2.23信号无失真的传输条件是什么? 是一条通过原点的直线。
通信原理思考题复习消息和信息有什么区别？信息和信号有什么区别？消息是信息的形式，信息是消息中包含的有效内容，信号是信息的载体。
什么是模拟信号，什么是数字信号？ 答：取值连续的信号是模拟信号，取值离散的信号是数字信号。
数字通信有何优点？ 答：质量好，便于差错控制和保密编码，便于存储和处理，易集成，信道利用率高信噪比高。
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：()2cos(2), X t t t πθ=+-∞<<∞式中，θ是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P (θ=0)=0.5，P (θ=π/2)=0.5试求E [X (t )]和X R (0,1)。
解：E [X (t )]=P (θ=0)2cos(2)t π+P (θ=/2)2cos(2)=cos(2)sin 22t t t ππππ+-cos t ω习题2.2 设一个随机过程X (t )可以表示成：()2cos(2), X t t t πθ=+-∞<<∞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。
[]/2/2/2/21()lim ()()1lim 2cos(2)*2cos 2()T X T T T T T R X t X t dt T t t dt T ττπθπτθ→∞-→∞-=+=+++⎰⎰222cos(2)j t j t e e πππτ-==+2222()()()(1)(1)j f j tj t j f X P f R e d ee e df f πτπππττττδδ∞-∞---∞-∞==+=-++⎰⎰习题2.6 试求X (t )=A cos t ω的自相关函数，并根据其自相关函数求出其功率。
解：R (t ，t+τ)=E [X (t )X (t+τ)] =[]cos *cos()E A t A t ωωτ+[]221cos cos (2)cos ()22A A E t R ωτωτωττ=++== 功率P =R(0)=22A习题2.10 已知噪声()t n 的自相关函数()ττk -e 2k R n =，k 为常数。
(1)试求其功率谱密度函数()f P n 和功率P ；(2)画出()τn R 和()f P n 的曲线。
解：(1)222()()2(2)k j j n n k k P f R ed e e d k f τωτωττττπ-+∞-+∞--∞-∞===+⎰⎰()20k R P n ==(2)()n R τ和()f P n 的曲线如图2-2所示。
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《通信原理教程》习题解答第一章 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。
解：()dt t x E ⎰+∞∞-=2()[]()82exp 16exp 402=-=-=⎰⎰∞++∞dt t dtt所以()t x是能量信号。
()ωωj X +=14()()2f S f G =()22224116214f f ππ+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+=2.8 设有一随机过程()()t t m t X ωcos =，其中()t m 是一广义平稳随机过程，且其自相关函数为：()⎪⎩⎪⎨⎧<≤-<<-+=其他0101011τττττm R试画出自相关函数()τX R 的曲线；试求出()t X 的功率谱密度()f P X 和功率P 。
解：()()()[]ττ+=t X t X E R()()()[]()[]()()[]()()()()()2cos 22cos cos 1cos cos 1cos cos cos cos 2222ωτττωωτττωωτττωωτωτωm T T m TT m R dt t T R dtt t T R t m t m E t t E t t m t t m E =++•=+•=++=++•=⎰⎰--所以()()()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧<≤-<<-+=其他102cos 1012cos 1τωτττωτττX R()⎪⎩⎪⎨⎧<-=其他12cos 1τωττ由维纳－辛钦关系有：()()ττωωτd e R P j X -+∞∞-⎰=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+22410202ωωωωSa Sa ＝功率为：()⎰+∞∞-=ωωπd P P X 2121=或者()0X R P =21=2.12 已知一信号()t x 的双边带功率谱密度为()⎩⎨⎧<<-=-其他010101024kHz f f f P X试求其平均功率。
解：()⎰+∞∞-=dff P P X81010341010241067.0310104444⨯===----⎰f df f第三章 模拟调制系统3.1 设一个载波的表示式为：()()t t cπ1000cos 5=，基带调制信号的表示式为：()()t t m π200cos 1+=，试求出振幅调制时此已调信号的频谱，并画出频谱图。
解：已调信号()()[]()t t t s ππ1000cos 5200cos 1•+=()()()t t t πππ1000cos 5200cos 1000cos 5•+=()()()[]t t t πππ800cos 1200cos 251000cos 5++= 所以已调信号的频谱为()()()[]()()()()[]πωδπωδπωδπωδππωδπωδπω120012008008005100010005++-+++-+++-=S第四章 模拟信号的数字化4.2 若语音信号的带宽在300～3400Hz 之间，试按照奈奎斯特准则计算理论上信号不失真的最小抽样频率。
解：奈奎斯特准则：H s f f 2≥故：最小抽样频率为：3400×2＝6800Hz4.4 设被抽样的语音信号的带宽限制在300～3400Hz 之间，抽样频率等于8000Hz ，试画出已抽样语音信号的频谱分布图。
在图上需注明各点频率坐标值。
解：4.8 试述PCM 、DPCM 和增量调制三者之间的关系和区别。
第五章 基带数字信号的表示和传输5.1 若消息码序列为1101001000001，试写出AMI 码和HDB 3码的相应序列。
解：消息码序列： 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 AMI 码： +1-1 0+1 0 0-1 0 0 0 0 0+1 HDB 3码： +1-1 0+1 0 0-1 0 0 0 –V0+15.6 设一个二进制双极性基带信号序列的码元波形g(t)为矩形脉冲，如图5.2所示，其高度等于1，持续时间τ＝T/3，T 为码元宽度；且其正极性脉冲出现的概率为3/4，负极性脉冲出现的概率为1/4。
（1） 试写出该信号序列的功率谱密度表示式，并画出其曲线； （2） 该序列中是否存在f ＝1/T 解：（1）g 1(t)=g(t) G(f) g 2(t)= -g(t) -G(f) 功率谱密度：()()()f P f P f P v u s +=()()()()()()[]()∑+∞-∞=--++--=m ccccc mf f mf G P mf PG f f G f G P P f δ22122111()()⎪⎭⎫ ⎝⎛==33fT Sa T f Sa f G πτπτ 双极性二进制信号的功率谱：()()()()()()∑+∞-∞=--+-=m c c c c s mf f mf G P f f G P P f f P δ221214∑∞+-∞=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-•+⎪⎭⎫ ⎝⎛•••=m c T m f T mf Sa T T fT Sa T T δππ22331432133414314()∑+∞-∞=-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=m c mf f m Sa fT Sa T δππ336131222⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛T f Sa T P v 13361212δπ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛•⨯=T f 132336122δπ 故283π=P5.7 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)；（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G T (f)=G R (f)，试求G T (f)和G R (f)的表示式。
解：（1）()242Tj e T Sa T f H ωω-⎪⎭⎫ ⎝⎛=（2）()()()()f G f C f G f HR T =()f G T2=242T j eT Sa T ωω-⎪⎭⎫ ⎝⎛=故()()442Tj R T eT Sa T f G f G ωω-⎪⎭⎫ ⎝⎛==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R B =2f 0，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： （1）由于三角脉冲的傅立叶变换为()⎪⎭⎫⎝⎛=422T Sa T H ωω由对称性可知：()()t f Sa f t h 020π=（2）奈奎斯特第一准则为：根据这个准则判断，该系统不能保证无码间串扰的传输。
5.9 设一个二进制基带传输系统的传输函数为：()()⎩⎨⎧≤+=其他212cos 1000ττπτf f f H试确定该系统最高的码元传输速率R B 及响应的码元持续时间T 。
解： 据已知有()020τ=H，00=⎪⎪⎭⎫⎝⎛τπH ，002ττπ=⎪⎪⎭⎫⎝⎛H H(ω)为升余弦型，将H(ω)分成宽度ω0=π/τ0的小段，然后将个小段在（-π/2τ0，π/2τ0）上叠加，将构成等效低通（矩形）传输函数，它是理想低通特性。
等效矩形带宽为：Ss s iT w T T i w H ππ≤=+∑,)2(41τ=eq B最高的码元传输速率为：212τ==eq B B R相应的码元持续时间为：021τ==BR T5.10 若一个基带传输系统的传输函数H(f)如式（5.6-7）所示，且式中W ＝W 1。
（1） 试证明其单位冲激响应，即接收滤波器输出码元波形为：()2241cos sin 1T t T t T t T t T t h -⨯⨯=πππ（2） 若（1/T ）波特率的码元在此系统中传输，在抽样时刻上是否存在码间串扰？解： （1）()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧≤⎪⎭⎫ ⎝⎛+=其他。
；22cos 1210W f f W f H π其中：πω2=f ；T W 21=。
即：()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+=其他。
；022cos 1210T T H πωωω()()[]()⎪⎭⎫⎝⎛*⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==-T t Sa T T t T t t H F t h πδδδω22221221211⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=T T t Sa T T t Sa T t Sa T πππππ221221212241cos sin 1T t T t T t T t T -⨯⨯=πππ可以画出h(t)和H(ω)的图形。
因为当t=kT 时，h(kT)=0，k 为整数，所以当用1/T 的波特率传输数据时，在抽样时刻上不存在码间串扰。