数字通信技术第3章习题及答案
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由题可知：n=7，k=3，g(x)=x4+x2+x+1
(1)当信息为100时，d1(x)=x2
故
可得
故信息100对应的系统码为：1001011
(2)当信息为001时，d2(x)=1
故
可得
故信息001对应的系统码为：0010111
3-20什么是卷积码？（7，4，6）卷积码的约束长度为多少？
若以（n,k,m）来描述卷积码，其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数，称m+1= K为编码约束度m称为约束长度。（7,4,6）卷积码的约束长度为6.
以载波的不同相位直接去表达相应二进制数字信号的调制方式，成为绝对相移调制；利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递二进制数字信号的调制方式，成为相对相移调制。他们都是利用载波的相位变化来传递数字信号的调制方式，不同的是绝对相移是以未调制的载波的相位作为参考基准的，而相对相移是以相邻码元的载波相位为参考基准的。
Q信道为：cosw0t(sinaw0t-cosw0t)=-1/2V，所有Q="0";
3-13如图3-18所示8PSK调制器，将载频振荡器改为cosωct，画出新的星座图。
3-14画出输入1100100010时，MSK信号的同相和正交分量波形及MSK波形。
3-15什么是线性分组码？常用的线性分组码有几类？
3-7PSK信号、2DPSK信号的调制和解调工作原理？
2PSK信号调制：是相位选择法进行调相的原理。在这种方法里预先把所需要的相位准备好，然后根据基带信号的规律性选择相位得到相应的输出。见下图。
2DPSK信号调制：
3-8已知数字信息为1101001，并设码元宽度是载波周期的两倍，试画出绝对码、相对码、2PSK信号、2DPSK信号的波形。
0010
0010101
1010
1010010
0011
0011110
1011
1011001
0100
0100110
1100
1100001
0101
0101101
1101
1101010
0110
0110011
1110
1110100
0111
0111000
1111
1111111
3-19已知（7，3）循环码的生成多项式 ，若信息分别为（100）、（001），求其系统码的码字。
3-1数字基带传输系统和数字频带传输系统的基本结构如何？数字频带传输系统与数字基带传输系统有哪些异同点？
数字基带传输系统的结构：
数字基带传输系统是按照数字信号原有的波形（以脉冲形式）在信道上直接传输，它要求信道具有较宽的通频带。基带传输不需要调制、解调，设备花费少，适用于较小范围的数据传输。数字频带传输系统是一种采用调制、解调技术的传输形式。
2PSK：
2DPSK
3-9简述振幅键控、频移键控和相移键控三种调制方式各自的主要优点和缺点。
通过几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较看出，通常在恒参信道传输中，如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频带利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2FSK最不可取。若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。
3-2什么是2ASK调制？2ASK信号调制和解调工作原理？
在2ASK调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0”。
见下图为2ASK调制原理：当信息源发出1时，开关电路接通，e0(t)输出有载波信号，当信息源发出0时，开关电路断开，e0(t)输出无载波信号。
3-10现代数字调制技术有几种?画图说明它们的产生方法。
1
2Biblioteka Baidu
3
3-11如图3-14所示QPSK调制器将+90o相移网络改为-90o，画出新的星座图。
3-12如图3-17所示QPSK解调器，输入信号是sinωct - cosωct,求I、Q bit值。
I信道为：sinaw0t(sinaw0t-cosw0t)=+1/2V，所有I="1";
由题可知：
a6⊕a5⊕a4⊕a2=0
a6⊕a5⊕a3⊕a1=0
a6⊕a4⊕a3⊕a0=0
故得出监督矩阵：
所以，生成矩阵：
根据C=MG可以求得全部码字
故对应于不同信息码M，全部码字C如下表：
信息码M
码字C
信息码M
码字C
0000
0000000
1000
1000111
0001
0001011
1001
1001100
相应2ASK信号调制和解调的工作原理图如下图所示。
3-3己知某2ASK系统的码元传输速率为1200Baud，载频为2400Hz，若发送的数字信息序列为011011010，试画出2ASK信号的波形图。
3-4什么是2FSK调制？2FSK信号调制和解调工作原理？
设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列，那么，2FSK信号就是0符号对应于载波ω1，而1符号对应与载波ω2的已调波形，而且ω1与ω2之间的改变是瞬间完成的。
3-17一码长为15的汉明码，其监督位应为多少位？编码速率为多少？
码长15位，其中第1，2，4，8位是校验码。也就是说2的0次方，2的1次方，2的2次方.....以此类推，所以校验位有4位。编码效率是（15-4）/ 15=73%
3-18已知（7，4）分组码的监督方程如下所示：
求其监督矩阵和生成矩阵以及全部码字。
3-21什么是同步？简述通信系统常用的几种同步形式？
所谓同步，就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致，即开始时间、位边界、重复频率。常用的方式有：载频同步、位同步、帧同步、网同步。
当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时（用线性方程组联系），这种分组码就称为线性分组码。包括汉明码和循环码。
3-16分组码（n，k）与能检测到的错误数e有什么关系？与能纠正的错误数t有什么关系？
为纠正t个误码数，要求最小码距d >=2t+1;
为检测到的误码数e，要求最小码距d≥e + 1。
二进制FSK信号的解调方法常采用非相干检测法和相干检测法等如下图所示。
3-5己知某2FSK系统的码元传输速率为1200Baud，发“0”时载频为2400Hz，发“1”时载频为4800Hz，若发送的数字信息序列为011011010，试画出2FSK信号波形图。
3-6什么是绝对移相调制？什么是相对移相调制？它们之间有什么不同点？
(1)当信息为100时，d1(x)=x2
故
可得
故信息100对应的系统码为：1001011
(2)当信息为001时，d2(x)=1
故
可得
故信息001对应的系统码为：0010111
3-20什么是卷积码？（7，4，6）卷积码的约束长度为多少？
若以（n,k,m）来描述卷积码，其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数，称m+1= K为编码约束度m称为约束长度。（7,4,6）卷积码的约束长度为6.
以载波的不同相位直接去表达相应二进制数字信号的调制方式，成为绝对相移调制；利用前后相邻码元的载波相对相位变化传递二进制数字信号的调制方式，成为相对相移调制。他们都是利用载波的相位变化来传递数字信号的调制方式，不同的是绝对相移是以未调制的载波的相位作为参考基准的，而相对相移是以相邻码元的载波相位为参考基准的。
Q信道为：cosw0t(sinaw0t-cosw0t)=-1/2V，所有Q="0";
3-13如图3-18所示8PSK调制器，将载频振荡器改为cosωct，画出新的星座图。
3-14画出输入1100100010时，MSK信号的同相和正交分量波形及MSK波形。
3-15什么是线性分组码？常用的线性分组码有几类？
3-7PSK信号、2DPSK信号的调制和解调工作原理？
2PSK信号调制：是相位选择法进行调相的原理。在这种方法里预先把所需要的相位准备好，然后根据基带信号的规律性选择相位得到相应的输出。见下图。
2DPSK信号调制：
3-8已知数字信息为1101001，并设码元宽度是载波周期的两倍，试画出绝对码、相对码、2PSK信号、2DPSK信号的波形。
0010
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3-19已知（7，3）循环码的生成多项式 ，若信息分别为（100）、（001），求其系统码的码字。
3-1数字基带传输系统和数字频带传输系统的基本结构如何？数字频带传输系统与数字基带传输系统有哪些异同点？
数字基带传输系统的结构：
数字基带传输系统是按照数字信号原有的波形（以脉冲形式）在信道上直接传输，它要求信道具有较宽的通频带。基带传输不需要调制、解调，设备花费少，适用于较小范围的数据传输。数字频带传输系统是一种采用调制、解调技术的传输形式。
2PSK：
2DPSK
3-9简述振幅键控、频移键控和相移键控三种调制方式各自的主要优点和缺点。
通过几个方面对各种二进制数字调制系统进行比较看出，通常在恒参信道传输中，如果要求较高的功率利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2ASK最不可取；如果要求较高的频带利用率，则应选择相干2PSK和2DPSK，而2FSK最不可取。若传输信道是随参信道，则2FSK具有更好的适应能力。
3-2什么是2ASK调制？2ASK信号调制和解调工作原理？
在2ASK调制中，载波的幅度只有两种变化状态，即利用数字信息“0”或“1”的基带矩形脉冲去键控一个连续的载波，使载波时断时续的输出。有载波输出时表示“1”，无载波输出时表示发送“0”。
见下图为2ASK调制原理：当信息源发出1时，开关电路接通，e0(t)输出有载波信号，当信息源发出0时，开关电路断开，e0(t)输出无载波信号。
3-10现代数字调制技术有几种?画图说明它们的产生方法。
1
2Biblioteka Baidu
3
3-11如图3-14所示QPSK调制器将+90o相移网络改为-90o，画出新的星座图。
3-12如图3-17所示QPSK解调器，输入信号是sinωct - cosωct,求I、Q bit值。
I信道为：sinaw0t(sinaw0t-cosw0t)=+1/2V，所有I="1";
由题可知：
a6⊕a5⊕a4⊕a2=0
a6⊕a5⊕a3⊕a1=0
a6⊕a4⊕a3⊕a0=0
故得出监督矩阵：
所以，生成矩阵：
根据C=MG可以求得全部码字
故对应于不同信息码M，全部码字C如下表：
信息码M
码字C
信息码M
码字C
0000
0000000
1000
1000111
0001
0001011
1001
1001100
相应2ASK信号调制和解调的工作原理图如下图所示。
3-3己知某2ASK系统的码元传输速率为1200Baud，载频为2400Hz，若发送的数字信息序列为011011010，试画出2ASK信号的波形图。
3-4什么是2FSK调制？2FSK信号调制和解调工作原理？
设信息源发出的是由二进制符号0、1组成的序列，那么，2FSK信号就是0符号对应于载波ω1，而1符号对应与载波ω2的已调波形，而且ω1与ω2之间的改变是瞬间完成的。
3-17一码长为15的汉明码，其监督位应为多少位？编码速率为多少？
码长15位，其中第1，2，4，8位是校验码。也就是说2的0次方，2的1次方，2的2次方.....以此类推，所以校验位有4位。编码效率是（15-4）/ 15=73%
3-18已知（7，4）分组码的监督方程如下所示：
求其监督矩阵和生成矩阵以及全部码字。
3-21什么是同步？简述通信系统常用的几种同步形式？
所谓同步，就是要求通信的收发双方在时间基准上保持一致，即开始时间、位边界、重复频率。常用的方式有：载频同步、位同步、帧同步、网同步。
当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时（用线性方程组联系），这种分组码就称为线性分组码。包括汉明码和循环码。
3-16分组码（n，k）与能检测到的错误数e有什么关系？与能纠正的错误数t有什么关系？
为纠正t个误码数，要求最小码距d >=2t+1;
为检测到的误码数e，要求最小码距d≥e + 1。
二进制FSK信号的解调方法常采用非相干检测法和相干检测法等如下图所示。
3-5己知某2FSK系统的码元传输速率为1200Baud，发“0”时载频为2400Hz，发“1”时载频为4800Hz，若发送的数字信息序列为011011010，试画出2FSK信号波形图。
3-6什么是绝对移相调制？什么是相对移相调制？它们之间有什么不同点？