通信原理课后练习答案专业知识讲座.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,第,1,章课后作业解答,1-2,某信源符号集由,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,：,第,1,章课后作业解答,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,5,ms,。,不同字母,等概率,出现时，试计算传输的平均信息速率。,解,：等概时该信源平均每个符号的携带的信息量为：,传输的平均信息速率为：,第,1,章课后作业解答,若每个字母出现概率分别为,P,A,=,1/5,，,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,：平均每个符号的携带的信息量为：,传输的平均信息速率为：,第,1,章课后作业解答,1-6,设一信息源的输出由,128,个不同的符号组成，其中,16,个出现的概率为,1/32,，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,：平均每个符号的携带的信息量为,符号速率为：,传输的平均信息速率为：,第,1,章课后作业解答,1-10,已知某四进制数字传输系统的传信率为,2400b/s,，接收端在,0.5h,内共收到,216,个错误码元，试计算该系统的误码率,P,e,。,0.5h,内共收到的码元数为：,解,：系统的码元速率为,系统的误码率为：,第,2,章 确知信号,习题：,2-5,、,2-7,、,2-8,、,2-9,作 业,第,3,章 随机过程,习题：,3-5,、,3-6,、,3-7,、,3-8,作 业,第,3,章课后作业解答,3-5,已知随机过程 ，其中，是广义平稳过程，且自相关函数为,随机变量 在 上服从均匀分布，它与 彼此统计独立。,试证明 是广义平稳的；,试画出自相关函数 的波形；,试求功率谱密度 及功率,S,。,第,3,章课后作业解答,试证明 是广义平稳的；,只要证明 的均值为常数，自相关函数仅与时间间隔 有关即可。,所以，,第,3,章课后作业解答,第,3,章课后作业解答,试画出自相关函数 的波形；,试求功率谱密度 及功率,S,。,平稳随机过程的功率谱密度是其自相关函数的傅里叶变换，即,第,3,章课后作业解答,或者：,第,3,章课后作业解答,3-6,已知噪声 的自相关函数为,试求其功率谱密度,P,n,(,f,),和 功率,N,；,试画出 和 的曲线。,第,3,章课后作业解答,第,3,章课后作业解答,3-7,一个均值为,a,，自相关函数为 的 平稳随机过程 通过一个线性系统后的输出过程为,试画出该线性系统的框图；,试求 的自相关函数和功率谱密度。,第,3,章课后作业解答,平稳随机过程通过线性系统后仍为平稳过程！,第,3,章课后作业解答,或者：,第,3,章课后作业解答,3-8,一个中心频率为,f,c,、带宽为,B,的理想带通滤波器如下图所示。假设输入是 均值为零、功率谱密度 为,n,0,/,2,的高斯白噪声，试求：,滤波器输出噪声的自相关函数；,滤波器输出噪声的平均功率；,输出噪声的一维概率密度函数。,输入噪声的功率谱密度：,第,3,章课后作业解答,滤波器输出噪声的自相关函数；,可以很容易得到滤波器输出噪声的功率谱密度：,输出噪声的自相关函数与其功率谱密度互为傅里叶变换关系，则,第,3,章课后作业解答,滤波器输出噪声的平均功率；,输出噪声的一维概率密度函数。,高斯随机过程通过线性系统后仍为高斯过程，所以输出噪声的一维概率密度函数仍服从高斯分布。,其中，,第,4,章 信道,习题：,4-7,作 业,第,4,章课后作业解答,4-7,设一黑白数字相片有,400,万个像素，每个像素有,16,个亮度等级。若用,3kHz,带宽的信道传输它，且信号噪声功率比等于,10dB,，试问需要传输多少时间？,解,：每个像素所包含的信息量为,整张相片所包含的信息量为,根据,shannon,公式,第,5,章 模拟调制系统,习题：,5-3,、,5-4,、,5-5,、,5-7,、,5-17,、,5-19,作 业,第,5,章课后作业解答,5-3,已知调制信号 ，载波 为,，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表示式，并画出频谱图。,解,：单边带信号的表示式为,第,5,章课后作业解答,0,0,0,第,5,章课后作业解答,5-4,将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。若此滤波器的传输函数 如图,P5-2,所示,(,斜线段为直线,),。当调制信号为 时，试确定所得残留边带信号的表达式。,0,第,5,章课后作业解答,相乘器,理想,低通,相乘器,相乘器,理想,低通,相乘器,相加器,5-5,某调制方框图如图,P5-3(b),所示。已知 的频谱如图,P5-3(a),所示，载频 ，且 理想低通滤波器的截止频率为 ，试求输出信号 ，并说明,为何种已调信号。,第,5,章课后作业解答,第,5,章课后作业解答,5-7,某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度,，在该信道中传输,抑制载波的双边带信号,，并设调制信号 的频带限制在,5kHz,，而载波为,100kHz,，,已调信号的功率,为,10kW,。若接收机的输入信号在加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器，试问：,该理想带通滤波器的中心频率和通带宽度为多少？,解调器,输入端,的信噪功率比为多少？,解调器,输出端,的信噪功率比为多少？,求出解调器,输出端,的,噪声功率谱密度,，并用图形表,示出来。,第,5,章课后作业解答,该理想带通滤波器的中心频率和通带宽度为多少？,解调器输入端的信噪功率比为多少？,解调器输出端的信噪功率比为多少？,第,5,章课后作业解答,求出解调器输出端的噪声功率谱密度，并用图形表,示出来,教材,P99,，式,5.2-14,解调器输出噪声功率是输入噪声功率的,1/4,，即,因此，输出噪声功率谱密度为,第,5,章课后作业解答,5-17,已知某,单频调频波,的振幅是,10V,，,瞬时频率,为,试求：,此调频波的表达式；,此调频波的,频率偏移,、,调频指数,和,频带宽度,；,若调制信号频率提高到 ，则调频波的频偏、调频指数和频带宽度如何变化？,第,5,章课后作业解答,此调频波的,频率偏移,、,调频指数,和,频带宽度,；,频率偏移：,调频指数：,频带宽度：,第,5,章课后作业解答,5-19,有,60,路模拟话音信号采用频分复用方式传输。已知每路话音信号频率范围为,04kHz,(,已含防护频带,),，副载波采用,SSB,调制，主载波采用,FM,调制，调制指数 。,试计算副载波调制合成信号带宽；,试求信道传输信号带宽。,第,6,章课后作业解答,习题：,6-7,、,6-9,、,6-11,、,6-12,、,6-13,作 业,第,6,章课后作业解答,6-7,已知信息代码为,1011000000000101,，试确定相应的,AMI,码及,HDB,3,码，并分别画出它们的波形图。,消息码：,1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1,AMI,码,+,1 01+1 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0+1,+,1 01+1,B 0 0 V,B 0 0 V,01 0+1,+,1 01+1 B 0 0,+V,B 0 0,V,01 0+1,+,1 01+1,0,0 0+V,B,0 0V 01 0+1,+,1 01+1 0 0 0+VB 0 0V 0,+1,0,1,HDB,3,码：,第,6,章课后作业解答,6-9,某基带传输系统接收滤波器输出信号的基本脉冲为如图,P6-4,所示的三角脉冲。,求该基带传输系统的传输函数 ；,假设信道的传输函数 ，发送滤波器和接收滤波器具有相同的传输函数，即 ，试求这时 或 的表示式。,第,6,章课后作业解答,第,6,章课后作业解答,6-11,设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为 ，若要求以 波特的速率进行数据传输，试验证图,P6-6,所示的各种 能否满足抽样点上无码间串扰的条件？,升余弦,奈奎斯特第一准则：,第,6,章课后作业解答,6-12,设某数字基带系统的传输特性 如图,P6-7,所示。其中 为某个常数 ：,试检验该系统能否实现无码间串扰的条件？,试求该系统的最高码元传输速率为多大？这时的系统频率利用率为多大？,奈奎斯特第一准则：,第,6,章课后作业解答,6-13,为了传送码元速率 的数字基带信号，试问系统采用图,P6-8,中所画的哪一种传输特性较好？并简要说明其理由。,(,a,),(,b,),(,c,),奈奎斯特第一准则：,第,7,章课后作业解答,习题：,7-1,、,7-2,、,7-3,、,7-4,、,7-7,作 业,第,7,章课后作业解答,7-1,设发送的二进制信息为,1011001,，试分别画出,OOK,、,2FSK,、,2PSK,及,2DPSK,信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。,7-2,设某,OOK,系统的码元传输速率为,1 000B,，载波信号为 ：,每个码元中包含多少个码元周期？,求,OOK,信号的第一零点带宽。,第,7,章课后作业解答,7-3,设某,2FSK,传输系统的码元速率为,1 000B,，已调信号的载频分别为,1 000Hz,和,2 000Hz,。发送数字信息为,011010,：,试画出一种,2FSK,信号调制器原理框图，并画出,2FSK,信号的时间波形；,试讨论这时的,2FSK,信号应选择怎样的解调器解调？,试画出,2FSK,信号的功率谱密度示意图。,第,6,章课后作业解答,7-4,设二进制信息为,0101,，采用,2FSK,系统传输。码元速率为,1 000B,，已调信号的载频分别为,3 000Hz,(,对应,“,1”,码,),和,1 000Hz,(,对应,“,0”,码,),：,若采用包络检波方式进行解调，试画出各点时间波形；,若采用相干方式进行解调，试画出各点时间波形；,求,2FSK,信号的第一零点带宽。,第,6,章课后作业解答,7-7,设发送的绝对码序列为,011010,，采用,2DPSK,方式传输。已知码元传输速率为,1 200B,，载波频率为,1 800Hz,。定义相位差 为后一码元起始相位和前一码元结束相位之差：,若 代表,“,0”,，代表,“,1”,，试画出这时的,2DPSK,信号波形；,若 代表,“,0”,，代表,“,1”,，则这时的,2DPSK,信号波形又如何？,第,9,章课后作业解答,习题：,9-9,、,9-10,、,9-11,作 业,第,9,章课后作业解答,9-9,采用,13,折线,A,律编码，设最小量化间隔为,1,个单位，已知抽样脉冲值为,+635,单位：,试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；,写出对应于该,7,位码（不包括极性码）的均匀量化,11,位码（采用自然二进制码）。,第,9,章课后作业解答,9-10,采用,13,折线,A,律编码电路，设接收端收到的码组为,“,01010011”,，最小量化间隔为,1,个量化单位，并已知段内码改用折叠二进制码：,译码器输出为多少量化单位？,试写出对应于该,7,位码（不包括极性码）的均匀量化,11,位码。,第,9,章课后作业解答,9-11,采用,13,折线,A,律编码，设最小量化间隔为,1,个量化单位，已知抽样脉冲值为,95,量化单位：,试求此时编码器输出码组，并计算量化误差。,试写出对应于该,7,位码（不包括极性码）的均匀量化,11,位码。,第,10,章课后作业解答,习题：,10-9,、,10-10,、,10-11,作 业,第,10,章课后作业解答,10-9,设高斯白噪声的,双,边功率谱密度为,n,0,/2,，试对图,P10-1,中的信号波形设计一个匹配滤波器，并：,试问如何确定最大输出信噪比的时刻；,试求此匹配滤波器的冲激响应和输出信号波形的表示式，并画出波形；,试求出其最大输出信噪比。,最大输出信噪比时刻应该选在信号码元结束时刻之后，即,第,10,章课后作业解答,试求此匹配滤波器的冲激响应和输出信号波形的表示式，并画出波形；,第,10,章课后作业解答,试求此匹配滤波器的冲激响应和输出信号波形的表示式，并画出波形；,第,10,章课后作业解答,当 时：,第,10,章课后作业解答,当 时：,第,10,章课后作业解答,当 时：,第,10,章课后作业解答,当 时：,第,10,章课后作业解答,第,10,章课后作业解答,试求出其最大输出信噪比。,第,10,章课后作业解答,10-10,设图,P10-2(a),中的两个滤波器的冲激响应分别为,h,1,(,t,),和,h,2,(,t,),，输入信号为,s,(,t,),，在图,P10-2(b),中给出了它们的波形。试用图解法画出,h,1,(,t,),和,h,2,(,t,),的输出波形，并说明,h,1,(,t,),和,h,2,(,t,),是否为,s,(,t,),的匹配滤波器。,Thank You!,