华东理工大学《通信原理》题解-第1-5章.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,*,通信原理,习题答案（,1,5,）,1-7,1),r,b,=2400bit/s,2),r,b,=9600bit/s,2,1-8,若题,1-2,种信息源以,1000B,速率传送信息，则传送,1,小时的信息量为多少？传送,1,小时可能达到的最大信息量为多少？,题,1-2,中的平均信息量为,3,1,小时传送的信息量为,最大信息量为（所有符号出现概率相同）,4,补充：已知二进制数字信号在,2min,内共传送,72000,个码元，且,0,、,1,等概，问：,1,）码元速率和信息速率各为多少？,2,）如果码元宽度不变，改为,16,进制数字信号，码元速率与信息速率分别为多少？,3,）在,2,）的条件下，如果误码率为,10-3,，两分钟内错误的符号个数为多少；如果错误的比特数为,54,，误比特率为多少？,1),码元速率,r,s,=72000/2/60=600Baud,信息速率,r,b,=72000/2/60=600bit/s,5,2),由于,T,s,不变，因此,r,s,=1/T,s,不变，即,码元速率,r,s,=72000/2/60=600Baud,r,b,=r,s,log,2,16,=,600,4=24,00(bit/s),3),错误的符号个数：,600,120,10,-3,=72(,个,),误比特率,:,6,A2.1,请写出下列信号的傅立叶变换,7,A2.2,求下列周期信号的傅立叶变换并画出频谱示意图,周期矩形脉冲信号,t,f(t),0,T,s,-T,s,8,9,周期三角形脉冲序列,t,f(t),0,T,s,-T,s,2,t,f,0,(t),0,-,t,0,-,1,1/,10,：,11,A2.3,写出下列模块输出信号,y(t),的时域与频域表达式,m,(,t,),y(t),cos,c,t,1),12,y(t),h,(,t,),2),13,3.2,设随机过程 可表示为,根据离散随机变量数学期望及相关函数的计算方式有，,14,3-6,给定自相关函数,(1),注：若给定,付氏变换对，更方便,15,3-6(1)(,续,),求功率,S,有两种方法：,法一,法二,(2),图形,P,n,(,),1,0,R,n,(,),a,/2,0,16,3.8,将一个均值为零、功率谱密度为,n,0,/2,的高斯白噪声加到一个中心角频率为,c,带宽为的理想带通滤波器上,(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,(3),求输出噪声的平均功率,|H,()|,c,0,-,c,1,17,线性系统,输入,i,(,t,),输出,o,(,t,),18,：,理想带通滤波器传递函数,功率传递函数,输出功率谱,19,输出噪声的自相关函数,20,输出噪声的一维概率密度函数,高斯随机过程经线性变换后的过程仍然是高斯的,高斯白噪声通过理想带通滤波器后为带限白噪声,21,输出噪声功率,S,No,(),c,-,B,0,c,+,B,-(,c,+,B),(,c,-,B),22,3-9,亦可借鉴,3-6,题的结果,:,23,补充题：,某一均值为,，方差为,2,的,高斯分布的随机变量,x,，,试用,Q,函数分别表示,x0,和,x0,的概率。,24,4-1,已知象元数,N,=2.2510,6,，,亮度电平,L,=12(,等概,),，传输时间,t,=3m=180s,，,S/N,=30dB=1000,。,解,每象元信息量图片总信息量信息传输速率由得答：所需的信道带宽至少为,4.5kHz,。,25,4.7,设一幅黑白数字相片有,400,万个象素，每个象素有,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：每个象素的信息量为：,一幅照片所含有的信息量为：,I,P,=400 00004,1600 0000,（,bit/,pic,),所允许的最大传输速率为：,C,max,=Blog,2,(1+S/N)=3000log,2,(1+10),10390,（,bit/s,),所需传输时间为：,t,I,P,/,C,max,=1540,s,=25.67min,26,4.13,具有,6.5MHz,带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为,45.5MHz,，,试求其信道容量,27,5.1,已知线性调制信号如下,式中，。试分别画出它们的波形图和频谱图。,单音,DSB,信号,28,单音,AM,信号,-0.5,0.5,1,t,/2,c,/2,-,c,29,-1.5,-0.5,0.5,1.5,t,/4,c,/4,-,c,幅频,/2,c,-,/2,-,c,相频,30,5.3,已知调制信号为,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。,31,0,5,f,(kHz),6,7,3,4,-5,-4,-3,-7,-6,0,5,f,(kHz),6,7,3,4,-5,-4,-3,-7,-6,32,5.5,某调制方框图如下图所示,已知,m,(,t,),的频谱如下图所示，求输出信号,s,(,t,),，,并说明,s,(,t,),为何种已调制信号。,LPF,LPF,1,2,3,4,5,6,7,LSB,信号,33,0,0,34,0,0,35,s(t),为,UWB,信号，其中基带信号为,m(t),，,载波信号为,cos(,2,-,1,)t,。,36,5-7,设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,m(t),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，先经过带宽为,10kHz,的一理想带通滤波器滤波，试问,1),该理想带通滤波器中心频率为多大？,2),解调器输入端的信噪功率比为多少？,3),解调器输出端的信噪功率比为多少？,4),求出解调器输出端的噪声功率谱密度，用图形表示。,37,LPF,BPF,s,DSB,(,t,)+n,i,(t,),cos,c,t,s,p,(,t,)+n,p,(t,),s,o,(,t,)+n,o,(t),DSB,信号相干解调器模型,解调器,38,解答,1)100kHz,2)N,i,=2Pn(f)B=20.510,-3,2510,3,=10W,S,i,/N,i,=10,4,/10=1000=30dB,3)S,0,/N,0,=2S,i,/N,i,=2000=33.01dB,4,）,39,4),40,5-9,设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,单边带（上边带）,信号，并设调制信号,m(t),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，先经过带宽为,10kHz,的一理想带通滤波器滤波，试问,1),该理想带通滤波器中心频率为多大？,2),解调器输入端的信噪功率比为多少？,3),解调器输出端的信噪功率比为多少？,41,解答,1)102.5kHz,2)N,i,=2P,n,(f),B=,2,0.5,10,-3,5,10,3,=,5,W,S,i,/N,i,=10,4,/5=2000,3)S,0,/N,0,=1,S,i,/N,i,=2000,(S/N)dB=10lgS/N,42,5-13,设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度,在该信道中传输,振幅调制信号,，并设调制信号,m(t),的频带限制在,5kHz,，,而载波频率为,100kHz,，,边带功率为,10kW,，,载波功率为,40kW,。,若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器，然后再加至包络检波器进行解调，试问,1),解调器输入端的信噪功率比；,3),解调器输出端的信噪功率比；,4),制度增益,G,。,43,解答,44,5-16(FM),A,=100V,f,c,=100MHz,n,0,=1mW/Hz,K,d,=1,f,m,=75kHz,f,m,=5kHz,K,F,=500,rad/sV,(1)H(,),：,f,0,=,f,c,=100MHz,，,B,=2(,f,m,+,f,m,)=2(75+5)10,3,=160kHz(2)(3),45,5-16(,续,)(4)(5)AM,情况,:,于是,46,补充作业,1,已知角调制信号为,(1),如果它是调相信号，并且,K,PM,=2,试求调制信号,f(t),(2),如果它是调频信号，并且,K,FM,=2,试求调制信号,f(t),(3),以上两种已调信号的最大频偏为多少？,47,解答：,（,1),调相,:,（,2),调频,:,48,（,3),调相,:,调频,:,49,补充作业,2,已知调频信号为,调制器的频偏常数,K,FM,=200Hz/V,试求,(1),载频（,2,）调频指数（,3,）最大频偏（,4,）调制信号,f(t),50,解答：,（,1),（,2,）,（,3),51,52,