通信原理各章重要知识常考知识总结,通信原理习题及详细答案(第六版)

第一部 各章重要习题及详细解答过程

第1章 绪论

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：英文字母E 的信息量为

105

.01

log 2

=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为

002

.01

log 2

=x I =8.97bit 1—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、l/8、l/8/、3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。

解：平均信息量，即信息源的熵为

∑

=-

=n

i i i x P x P H 1

2)(log )(=41log 412-

81log 812-81log 812-163log 1632-16

5

log 1652

- =2.23bit/符号

1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/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：平均信息量

∑

=-

=n

i i i x P x P H 1

2)(log )(=41log 412-

81log 812-81log 812-2

1log 212- =1.75bit/符号

1—4 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)不同的字母是等可能出现时，试计算传输的平均信息速率。 (2)若每个字母出现的可能性分别为

P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。

解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。

每个字母的平均信息量为

∑

=-

=n

i i i x P x P H 1

2)(log )(=41

log 4142⨯-=2 bit/符号

因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s

每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为

∑

=-

=n

i i i x P x P H 1

2)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103

log 1032

-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒

1—5 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个单位的电流脉冲表示；且划出现的概率是点出现概率的l/3； (1)计算点和划的信息量； (2)计算点和划的平均信息量。

解：(1)因为划出现的概率是点出现概率的1/3，所以，点出现的概率为P 1=3/4， 划出现的概率为P 2＝l/4。故，点的信息量为

4

3

log 2

1-=I =0.415bit 划的信息量为

4

1

log 2

1-=I =2bit (2)平均信息量

H=

415.04

3⨯+241

⨯=0.81 bit/符号

1—6 设一信息源的输出由128个不同符号组成，其中16个符号出现的概率为l/32，其余112个出现概率为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：平均信息量

H=321log 321162⨯-224

1

log 22411122

⨯-=6.405 bit/符号

平均信息速率

第2章 随机信号分析

第3章信道

第4章模拟调制系统

第5章数字基带传输系统

第6章正弦载波数字调制系统

第7章模拟信号的数字化传输

第8章模拟信号的数字化传输

第9章差错控制编码

第二部各章重要知识总计及常考点

第一章绪论

一、填空题

1、（通信）是传递与交换信息的过程。

2、（通信系统）是为完成通信任务所需的一切技术设备和传输媒质所构成的总体。

3、通信系统由（信源）、发送设备、信道、接收设备、（收信者）五部分组成，其中（信源）的作用是将消息转换成相应的电信号。（发送设备）是对原始电信号进行各种处理和变换，使它变换成适合于信道中传输的形式。

4、（模拟信号）参量的取值是连续的或取无穷多个值的，且（直接）与消息相对应的信号，（数字信号）参量只能取有限个值，并且常常（不直接）与消息相对应的信号。

5、模拟信号（不一定）在时间上也连续；数字信号（不一定）在时间上也离散。

6、某离散消息所含的信息量为（）信息量的单位与底

a 有关当（a=2）时，信息量的单位为比特，对数以（e ）为底时，信息量的单位为奈特。

7、对于等概率的二进制波形，其每个符号所包含的信息量为（1b ）。 8、码元速率与数字信号进制没有关系，只与（码元长度）有关。 9、对于一个 M 进制数字信号，码元速率Rs 和信息速率Rb 之间的关系为（

）

）对于二进制数字信号Rs=Rb ，有时称他们为数码率。 二、问答题

[问题1] 语音信号为模拟信号，所以传输语音信号的系统一定是模拟通信系统，此说法正确吗？为何？

答：不对。因为语音信号可以转换为数字信号，然后通过数字通信系统进行传输。

[问题2] 数字电话与模拟电话有什么区别？

答：区别在于数字电话是数字通信系统，语音信号在信道中已经转换为数字信号；而模拟电话是模拟通信系统，语音信号在信道中仍然为模拟信号。 三、应用题

1、 某消息用十六元码序列传送时，码元速率是300 baud ，问：其信息速率为多少？若改用二元码序列传送该消息，试求信息速率为多少？

2、设有4种消息符号，其出现概率分别是1/4,1/8,1/8和1/2。各消息符号出现是相对独立的，求该符号集的平均信息量。

s 2log b R R M

＝