通信原理作业详解章
习题 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 10010521
3
B =??=
-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977.15
16
log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H
则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R
习题 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。
解：B 6B 11
8000 Bd 125*10
R T -=
== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===
设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。
解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???==kTRB V V
习题 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。
解：由28D rh =，得 63849 km D =m 习题 设有一信号可表示为：
4exp() ,t 0
(){0, t<0
t X t -≥=
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：它是能量信号。X (t )的傅立叶变换为：
(1)004
()()441j t t j t j t
X x t e
dt e e dt e dt j ωωωωω
+∞-+∞--+∞-+-∞====+??? 则能量谱密度 G(f)=2
()X f =2
22
416
114j f ωπ=++
注意：以后的作业都要求将ω展开为f π2。
习题 试判断下列函数中哪些满足功率谱密度的条件：
(1)()f f πδ2cos 2+； (2)()a f a -+δ； (3)()2ex p f a - 解：根据功率谱密度P (f )的性质：①P (f )0≥，非负性；②P (-f )=P (f ) ，偶函数。可以判断(1)和(3)满足功率谱密度的条件，(2)不满足。
习题 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：?-∞
→+?=2
22)(cos cos 1
)(lim T T T dt t t A T
R τωωτ
ωτcos 2
2
A = 22
1)0(A R P =
= 下面的答案有疑问，最好是用课本中的式（该公式是针对确知信号的），而用课本中的式（该公式是针对随机信号的）是有疑问的。
解：R (t ，t+τ)=E [X (t )X (t+τ)] =E [[]cos *cos()E A t A t ωωτ+)](τω+t
[]221cos cos (2)cos ()22A A E t R ωτωτωττ=++== 功率P =R(0)=2
2
A
习题 X (t )=12cos 2sin 2x t x t ππ-，它是一个随机过程，其中1x 和2x 是相互统计独立的高斯随机变量，数学期望均为0，方差均为2σ。试求：
(1)E [X (t )]，E [2()X t ]；(2)X (t ) 的概率分布密度；(3)12(,)X R t t 解：(1)]2sin 2cos [)]([21t x t x E t X E ππ-=
t x E t x E ππ2sin ][2cos ][21-=
=0
])2sin 2cos [()]([2212t x t x E t X E ππ-=
]2sin 2sin 2cos 22cos [22
2
21221t x t t x x t x E ππππ+-= t x E t x E x E t x E πππ2sin ][4sin ][][2cos ][22
2
21221+-= )2sin 2(cos 222t t ππσ+= 2σ=
(2)因为21x x 和服从高斯分布，()21x x t X 和是的线性组合，所以()t X 也服
从高斯分布，其概率分布函数()???
? ??-=222exp 21
σσπx x p 。 (3)
()()()[]()[]2221121121212sin 2cos )2sin 2cos (,t x t x t x t x E t X t X E t t R X ππππ--==
[]212122sin 2sin 2cos 2cos t t t t ππππσ+= ()1222cos t t -=πσ
习题 已知噪声()t n 的自相关函数()ττk -e 2
k
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 e
d e e d k f τωτ
ωττττπ-+∞-+∞--∞
-∞
===+??
()20k R P n ==
(2)()n R τ和()f P n 的曲线如图2-2所示。
图2-2
习题 设输入信号/,0
()0,0t e t x t t τ-?≥=?
，将它加到由电阻R 和电容C 组成
的高通滤波器（见图2-3）上，RC ＝。试求其输出信号y(t)的能量谱密度。
解：高通滤波器的传输函数为
()
τn R 2
k τ
()
f P n 1
f
fC
j R R f H π21)(+
=
输入信号的傅里叶变换为
τ
πτ
πτ
f j f
j f X 2121
1)(+=
+=
输出信号y(t)的能量谱密度为
2
2
2
)
21)(21
()()()()(τππτ
f j fC
j R R f H f X f Y f G y ++=
==
4
442224
2216814τ
πτπτπf f f ++=
习题 设有一个LR 低通滤波器如图2-4所示。若输入信号是一个均值为0、双边功率谱密度为
2
n 的高斯白噪声时，试求 (1)
输出噪声的自相关函数。(2)输出噪声的方差。
解：(1)LR 低通滤波器的传输函数为
输出噪声的功率谱密度为
对功率谱密度做傅立叶反变换，可得自相关函数为
（2）输出亦是高斯过程，因此
C
R
图2-3RC 高通滤波器
图2-4 LR 低通滤波
器
习题 设一个载波的表达式为()5cos1000c t t π=，基带调制信号的表达式为：m(t)=1+cos 200t π。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。
解： ()()()()()t t t c t m t s ππ1000cos 5200cos 1+==
()
t t t t
t t ππππππ800cos 1200cos 2
5
1000cos 51000cos 200cos 51000cos 5++=+= 由傅里叶变换得
()()()[]()()[]()()[]4004004
5
6006004
550050025
-+++-+++-++=
f f f f f f f S δδδδδδ
已调信号的频谱如图3-1所示。
图3-1 习题图
习题 试证明：若用一基带余弦波去调幅，则调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。
证明：设基带调制信号为'()m t ，载波为c (t )=A 0cos t ω，则经调幅后，
S(f)
2545 －600－5000 0
有
'
0()1()cos AM s t m t A t ω??=+??
已调信号的功率 2
2'22
0()1()cos AM AM
P s t m t A t ω??==+??
=22'222'22000cos ()cos 2()cos A t m t A t m t A t ωωω++ 因为调制信号为余弦波且其振幅小于等于1，设调制信号振幅为A m 且
1≤m A ，故
0)('=t m , 2
1
2)('2
2
≤=m A t m
则：载波功率为 2
2
2
0cos 2
c A P A t ω==
边带功率为 4
4cos )('2
2202
2
2
A A A t A t m P m s ≤==ω 因此1
2
s c P P ≤。即调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。
习题设角度调制信号的表达式为63()10cos(2*1010cos 2*10)s t t t ππ=+。试求：
（1）已调信号的最大频移；（2）已调信号的最大相移；（3）已调信号的带宽。
解：（1）已调信号的瞬时相位为
t t t ππ?2000cos 10102)(6+?=
瞬时角频率为
t dt
t d t i πππ?ω2000sin 200010102)
()(6?-?==
故最大频移 200010*
10 kHZ
2f π
π
?== kHz （2）已调信号的瞬时相位为
t t t ππ?2000cos 10102)(6+?=
故已调信号的最大相移10=?? rad
（3）因为调制指数11010
10103
3
>>=?=?=m f f f m 所以已调信号带宽22)101010(2)(233=+??=+?≈m f f B kHz
习题 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：由题意，H f =3400Hz ,L f =300Hz ,故语音信号的带宽为 B =3400-300=3100Hz H f =3400Hz =13100?+3
31
?3100=kB nB + 即n =1,k =331。
根据带通信号的抽样定理，理论上信号不失真的最小抽样频率为 s f =)1(2n
k
B +=2?3100?（1+
3
31
）=6800Hz
习题 若信号()sin(314)314s t t t =。试问：
（1） 最小抽样频率为多少才能保证其无失真地恢复 （2） 在用最小抽样频率对其抽样时，为保存3min 的抽样，
需要保存多少个抽样值
(a) (b)
图4-1 习题图
解：()sin(314)314s t t t =，其对应的傅里叶变换为
()S ω=???≤其他
,0314
,314ωπ
信号()s t 和对应的频谱()S ω如图
4-1所示。所以
Hz 5023142H H ===ππωf
根据低通信号的抽样定理，最小频率为Hz 1005022H s =?==f f ，即每秒采100个抽样点，所以3min 共有：100?3?60=18000个抽样值。
习题 设有一个均匀量化器，它具有256个量化电平，试问其输出信号量噪比等于多少分贝
解：由题意M=256，根据均匀量化的信号量噪比公式得
()
dB 16.48256lg 20lg 20dB
===M N S q q
习题 在A 律PCM 语音通信系统中，试写出当归一化输入信号抽样值等于时，输出的二进制码组。
解：信号抽样值等于，所以极性码1c =1。
查表可得∈（1，11.98），所以的段号为7，段落码为110，故
234c c c =110。
第7段内的动态范围为：
(11.9813.93)16
-≈164，该段内量化码为n ,则
164n ?
+13.93
=，可求得n ≈，所以量化值取3。故5678c c c c =0011。 所以输出的二进制码组为。
习题 若消息码序列为，试求出AMI 和3HDB 码的相应序列。 解： A MI 码为 3HDB 码为
习题 设一个二进制单极性基带信号序列中的“1”和“0”分别用脉冲)(t g [见图5-2]的有无表示，并且它们出现的概率相等，码元持续时间等于T 。试求：
（1） 该序列的功率谱密度的表达式，并画出其曲线； （2）
该序列中有没有概率f 1=的离散分量若有，试计
算其功率。
解：
图5-2 习题图1
（1）由图5-2得
??
?
??≤??? ??-=其他 02,21)(T t t T A t g
)(t g 的频谱函数为： ??
?
??=
42)(2wT Sa AT w G 1
0100010010111
000
001001011+--+-++-+-+O
由题意，()()2110/P P P ===，且有)(1t g =0,)(2t g =)(t g ，所以
0)(1=f G ,)()(2f G f G =。将其代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度
函数的表达式中，可得
??? ??-??? ??+??? ??=??? ?
?-??? ??+??? ??=??? ??
-??? ??-+-=??? ??
-?????
???? ??-+??? ??+--=
∑∑∑∑∞-∞
=∞-∞=∞-∞=∞
-∞=T m f m Sa A wT Sa T A T m f T m G T wT Sa T A T T m f T m G P T f G P P T T m f T m G P T m PG T f G f G P P T f P m m m m s δπδδδ216416214441)1(1)()1(1)1(1)()()1(1)(42422
4222
22
21221
曲线如图5-3所示。
图 习题 图2
（2）二进制数字基带信号的离散谱分量为
??? ?
?
-??? ??=
∑∞
-∞=T m f m Sa A w P m v δπ216
)(42
当m=±1时，f=±1/T ，代入上式得
???
?
?-??? ??+??? ??+??? ??=T f Sa A T f Sa A w P v 12161216)(4242δπδπ
T
T T T
T
O
因为该二进制数字基带信号中存在f=1/T 的离散谱分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步需要的f=1/T 的频率分量。该频率分量的功率为
42
424242422216216πππ
ππA A A Sa A Sa A S =+=??? ??+??? ??=
习题 设一个基带传输系统接收滤波器的输出码元波形)(t h 如图5-6所示。
（1） 试求该基带传输系统的传输函数)(f H ；
（2）
若其信道传输函数1)(=f C ，且发送滤波器和接收滤
波器的传输函数相同，即)()(R T f G f G =，试求此时)(T f G 和
)(R f G 的表达式。
图5-6 习题图
解：（1）令 02 T 2-1)(??
???≤??? ??=其他T t t t g ，由图5-6可得)(t h =???
??-2T t g ，
因为)(t g 的频谱函数??
?
??=
422)(2f T Sa T f G π，所以，系统的传输函数为 )(f H =2
222
24
22)(fT j
fT
j e f T Sa T e
f G πππ--??
? ??=
（2）系统的传输函数)(f H 由发送滤波器)(T f G 、信道)(f C 和接收滤波器)(f G R 三部分组成，即)(f H =)(f C )(T f G )(R f G 。因为1)(=f C ，
)()(R T f G f G =，则
)(f H =)(2T
f G =)(2R f G 所以 )(T f G =)(R f G =4
2422)(fT j
e
f T Sa T f H ππ-??
? ??=
习题 设一个基带传输系统的传输函数)(f H 如图5-7所示。
（1） 试求该系统接收滤波器输出码元波形的表达式： （2）
若其中基带信号的码元传输速率0B 2f R =，试用奈奎
斯特准则衡量该系统能否保证无码间串扰传输。
图5-7 习题图
解：（2）当0B 2f R =时，需要以0B 2/f R f ==为间隔对)(f H 进行分段叠加，即分析在区间][0,0f f -叠加函数的特性。由于在][0,0f f -区间，)(f H 不是一个常数，且又不以f =f 0处奇对称，所以存在码间干扰。
习题 设一个二进制基带传输系统的传输函数为
???≤+=其他,
02/1),2cos 1()(000ττπτf f f H
00
试确定该系统最高的码元传输速率B R 及相应的码元持续时间T 。
图5-8 习题图
解：)(f H 的波形如图5-8所示。由图可知，)(f H 为升余弦传输特性，根据奈奎斯特准则：曲线以f =W 1处奇对称，H(f )的最大值为20τ，最大值的一半为0τ，当H(f )=0τ时，f =W 1=1/40τ。所以，系统的传输函数可等效为理想低通（矩形）特性（如图中虚线所示）。等效矩形带宽为
141
τ=
W 最高码元传输速率 0
1212τ=
=W R B 相应的码元间隔 02/1τ==B R T
习题 设有一个2PSK 信号，其码元传输速率为1000Baud ，载波波形为()t A 6104cos ?π。
（1） 试问每个码元中包含多少个载波周期 （2）
若发送“0”和“1”的概率分别是和，试求
此信号的功率谱密度的表达式。
解：（1）由载波波形为()t A 6104cos ?π可得，载波频率为6102?Hz ，因
此每个码元中包含2000个载波周期。
（2）2PSK 信号的功率谱密度为
()()()[]c s c s f f P f f P f P ++-=
4
1
2PSK 式中，6c 102?=f Hz ，为载波频率；s P 为双极性矩形脉冲基带信号的功率谱密度：
()()()()()()∑--+-=s s s s s mf f mf G P f f G P P f f P δ2
2
1214
()s
s
s
T f T f T f G sin ππ=
式中，1000=s f 。由上面三式可得
()()()()[]
()()()()[]
()()
()()[]
6
62-2
6
6
2
66222
22
2
2PSK 10210210 1021000102sin 1021000102sin 240 0124
1 1?++?-+???
????
???
?????+?++?-?-=++--+
++--=f f f f f f f f f f G P f f f G f f G P P f f P c c s c c s δδπππδδ
习题 设有一个4DPSK 信号，其信息速率为2400 b/s ，载波频率为1800 Hz ，试问每个码元中包含多少个载波周期
解：4DPSK 信号的码元速率为
Baud 1200224004log 2b B ===R R
所以每个码元中包含
5.11200
1800
=个载波周期。
习题 设有一个2DPSK 传输系统对信号采用A 方式编码，其码元速率为2400 Baud ，载波频率为1800 Hz 。若输入码元序列为011010，试画出
此2DPSK 信号序列的波形图。
解：如图6-7所示。
图6-7 习题图
习题 设一个2FSK 传输系统的两个载频分别等于10 MHz 和 MHz ，码元传输速率为0.6102? Baud ，接收端解调器输入信号的峰值振幅
V 40μ=A ，加性高斯白噪声的单边功率谱密度180106-?=n W/Hz 。试求：
（1） 采用非相干解调（包络检波）时的误码率； （2）
采用相干解调时的误码率。
解：（1） 2FSK 信号采用非相干解调时的误码率2
1
r e e P -=。 信号带宽为 Hz 108.0102.02104.0266601?=??+?=+-=B R f f B
()
67.16610
8.0106210160021040261812
02
6
2
2=?????=?==---B n A r n σ 因此，37e 1021.32
1--?==r e P 。
（2） 2FSK 信号采用相干解调时的误码率为
[]
3821099.1 21 1 2erfc 21--?=>>=r e e r
r r P π
习题 设在一个2DPSK 传输系统中，输入信号码元序列为0，试写出其变成相对码后的码元序列，以及采用A 方式编码时发送载波的相对相位和绝对相位序列。
解：绝 对 码： 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 相 对 码：(0) 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 绝对相位： 0 π 0 π π π 0 π π 0 0 0 0
相对相位： 0 π π π 0 0 π π 0 π 0 0 0
习题 设载波同步相位误差?=10θ，信噪比dB 10=r 。试求此时2PSK 信号的误码率。
解：6e 105)114.3(erfc 2
1)10cos 10(erfc 21)cos (erfc 21
-?≈≈?==θr P
习题 设接收信号的信噪比等于dB 10，要求位同步误差不大于5%。试问采用开环码元同步法时应该如何设计窄带滤波器的带宽才能满足上述要求
解：由题意得：
同步误差
%5/33
.00
_
≤=
n KE T
b ε
，信噪比10dB 100==n E b 。推得
05.010/33.0_
≤=K T
ε
，则356.4≥K 。
窄带滤波器的带宽应为T
KT B 356.41
1=
≤
，其中T 为码元持续时间。
习题 设一个5位巴克码序列的前、后都是“+1”码元，试画出其自相关函数曲线。
解：5位巴克码有两种：-+---和+-+++。题中所说巴克码序列不是-+---，而是+-+++，计算可得自相关函数为：
1)4(,0)3(,1)2(,0)1(,5)0(=====R R R R R
由此画出此序列的自相关函数曲线如图7-1所示。
图7-1 习题图
通信原理答案第五章
第五章 5-1 已知线性调制信号表示式如下： （1）t t c ωcos cos Ω，（2）t t c ωcos )sin 5.01(Ω+。 式中，Ω=6c ω。试分别画出它们的波形图和频谱图。 1(1)cos cos [cos()cos()] 2[cos cos ]{[()][()][()][()]} 2 1 (2)(10.5sin )cos cos [sin()sin()] 4 [(10.5sin )cos ][()(c c c c c c c c c c c c c c c t t F t t t t t F t t ωωωπ ωδωωδωωδωωδωωωωωωωπδωωδωωΩ=-Ω++Ω∴Ω= --Ω++-Ω+-+Ω+++Ω+Ω=+-Ω++Ω∴+Ω=-++ 解：)]{[()][()] 4 [()[()]]} c c c c j π δωωδωωδωωδωω++-Ω---Ω+++Ω--+Ω π π 5-2 根据图P5-1所示的调制信号波形，试画出DSB 及AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。
图P5-1 解： 从波形中可以看出，DSB 信号经过包络检波器后输出波形失真，不能恢复调制信号；而AM 信号经过包络检波器后能正确恢复调制信号。 5-3已知调制信号m (t )=cos(2000πt )+ cos104 πt ，进行单边带调制， ()sin(2000)sin(4000) 1111 ()()cos ()sin cos(12000)cos(14000) 22221111 ()()cos ()sin cos(8000)cos(6000) 2222 USB c c LSB c c m t t t s t m t t m t t t t s t m t t m t t t t ππωωππωωππ=+=-=+=+=+ 解：则 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H(ω)如图P5-2所示（斜线段为直线）。当调制信号为()[100600]m t A sin t sin t ππ=+时，试确定 图P5-2 (横坐标的单位为f/kHz )
(完整版)通信原理复习题及答案
通信原理复习题 一、单项选择题 1．数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。 A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强C．传输容量大Ｄ．易于频分复用 2．以下属于模拟信号是（ A ）。 A．PAM信号Ｂ．PCM信号C．⊿M信号Ｄ．DPCM信号 3．以下信号属于模拟信号的是（ B ）。 A．PCM信号B．PAM信号C．⊿M信号D．DPCM信号 4．以下属于数字信号是（ D ）。 A．PAM信号Ｂ．PDM信号C．PPM信号Ｄ．PCM信号 5．对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（ A ）。 A．均匀分布B．正态分布C．瑞利分布D．指数分布 6．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（C ）。 A．PAM传输方式B．PCM传输方式C．PSK传输方式D．⊿M传输方式 7．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。 A．PSK传输方式B．PCM传输方式 C．QAM传输方式 D．SSB传输方式 8．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（ D ）。 A．采用PAM方式的通信系统B．采用SSB方式的通信系统 C．采用VSB方式的通信系统D．采用PCM方式的通信系统 9．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。 A．有效性B．可靠性C．适应性D．标准性 10．以下属于码元速率单位的是（ A ）。 A．波特B．比特C．波特/s D．比特/s 11．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ B ）。 A．可靠性B．有效性 C．适应性 D．标准性 12．产生频率选择性衰落的原因是（ C ）。 A．幅频畸变Ｂ．相频畸变C．多径传播Ｄ．瑞利衰落 13．若采用空间分集技术，抗选择性衰落较差合并方式为（A ）。 A．最佳选择方式Ｂ．最大功率合并方式C．最小色散合并方式Ｄ．最大信噪比合并方式14．以下属于恒参信道的是（ D ）。 A．微波对流层散射信道B．超短波电离层散射信道 C．短波电离层反射信道D．微波中继信道 15．改善恒参信道对信号传输影响的措施是（C ）。 A．采用分集技术B．提高信噪比C．采用均衡技术D．降低信息速率 16．随参信道所具有的特点是（ D ）。 A．多经传播、传输延时随时间变化、衰落 B．传输损耗随时间变化、多经传播、衰落 C．传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化、衰落 D．传输损耗随时间变化、传输延时不随时间变化、多经传播 17．根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道，恒参信道的正确定义是（B ）。A．信道的参数不随时间变化B．信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化 C．信道的参数随时间变化D．信道的参数随时间快速变化 18．以下信道属于随参信道的是（ B ）。 A．电缆信道B．短波信道C．光纤信道D．微波中继信道 19．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（B ）。 A．噪声干扰B．码间干扰C．突发干扰D．噪声干扰和突发干扰
通信原理作业详解章
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 10010 521 3 B =??=-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977.15 16 log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H 则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R 习题1.6 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。 解：B 6B 11 8000 Bd 125*10 R T -= == 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22=== 1.7 设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。 解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???== kTRB V V 习题1.8 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。 解：由28D rh =，得 63849 km D =m 习题2.3 设有一信号可表示为：
通信原理期末考试试题及答案-
通信原理期末考试试题及答案 一、填空题（总分24，共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量，可靠性用 差错率 衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号，数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。 3、广义平均随机过程的数学期望、方差与 时间 无关，自相关函数只与时间间隔有关。 4、一个均值为零方差为2n σ的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布， 相位的一维分布服从均匀分布。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？ 是 乘性噪声是否存在？ 否 。 6、信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ，香农公式可表示为：)1(log 2N S B C +=。 7、设调制信号为f （t ）载波为t c ωcos ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(，频域表达式为)]()([2 1c c F F ωωωω-++。 8、对最高频率为f H 的调制信号m （t ）分别进行AM 、DSB 、SSB 调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W ，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK 是用码元载波的相位来传输信息，DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息，它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 码间串扰，二是传输中叠加的 加性噪声 。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用 13 折线近似，μ律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题（总分18，共4小题） 1、随参信道传输媒质的特点？（3分） 答：对信号的衰耗随时间变化、 传输的时延随时间变化、 多径传播
(完整版)数字通信原理第五章纠错编码习题解答
第五章 纠错编码习题解答 1、已知一纠错码的三个码组为(001010)、(101101)、(010001)。若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若纠检错结合，则能纠正几位错码同时检出几位错码？ [解]该码的最小码距为d 0=4，所以有： 若用于检错，由d 0≥e +1，可得e =3，即能检出3位错码； 若用于纠错，由d 0≥2t +1，可得t =1，即能检出1位错码； 若纠检错结合，由d 0≥e +t +1 （e >t ），可得t =1，e =2，即能纠正1位错码同时能检出2位错码。 2、设某(n ,k )线性分组码的生成矩阵为： 001011100101010110G ?? ??=?????? ①试确定该(n ,k )码中的n 和k ； ②试求该码的典型监督矩阵H ； ③试写出该码的监督方程； ④试列出该码的所有码字； ⑤试列出该码的错误图样表； ⑥试确定该码的最小码距。 [解] ①由于生成矩阵G 是k 行n 列，所以k =3，n =6。 ②通过初等行变换，将生成矩阵G 变换成典型生成矩阵
[] 100101010110001011k G I Q ?? ??==?????? 由于101110110011011101T Q P Q ???? ????=???? ????????， ＝＝，可知典型监督矩阵为 []110100011010101001r H PI ?? ??=?? ????＝ ③监督方程为5424315 300 00 a a a a a a a a a ⊕⊕=??⊕⊕=??⊕⊕=? ④所有码字见下表 ⑤错误图样表即错误图样与校正子关系表，见下表
通信原理试题集及答案全
一、是非题 1、在单边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号。（对） 2、对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。（错） 3、不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.（错） 4、在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。（错） 5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍，则调频信号带宽也增大一倍。（错） 6、单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。（对） 7、只要无误码，则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声（错）‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统（对） 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是（SSB）。 2、在FM通信系统中，采用预加重和去加重技术的目的是（提高解调器输出信噪比）。 3、时分复用的话路数越多，信息速率（越大）。 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK） 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比：（S/N）dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位，（S/N）dB=20lg M=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB 6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是（采用预加重技术和去加重技术） 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1） 8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小 9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为（1600）Hz，带宽为（3600）Hz P1 05：m f为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为8，m f=8, 调制信号的频率：f m=400π/2π=200 所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600. B=2（m f+1）f m=3600Hz 10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在） 11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号，则AM信号带宽为（6.8kHz），SSB信号带宽为（3.4kHz），DSB信号带宽为（6.8kHz）。 12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。 PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W
通信原理作业
1.1人体对音调高低的感觉与声音频率是什么关系？ 声音音调高低决定于发声体振动的频率。频率越大，声调越高；频率越小，声调也就越低！ 1.2人对声音频率的相应范围？ 20HZ----20KHZ 1.3人对哪些声音频率最敏感？ 人耳对1000Hz的声音最敏感，而且对高频声比对低频声的灵敏性要好。 2.1视频信号的频谱有什么特点？ 音频信息时间上的离散化和图像信息空间位置的离散化。 音频信息电平值和图像灰度值的离散化。 2.2 在我国采用的模拟电视制式中，视频信号的带宽是多少？ PAL制是将两个色差信号对频率为4.43MHz，NTSC制是将两个色差信号对频率为3.58MHz，在无线电频谱中48～958MHz的频率范围被划分为五个频段 Ⅰ频段：为电视广播的1～5频道（48.5～92MHz） Ⅱ频段：为调频广播和通信专用 Ⅲ频段：为电视广播的6～12频道（167～223MHz） Ⅳ频段：为电视广播的13～24频道（470～566MHz） Ⅴ频段：为电视广播的25～68频道（606～958MHz） 2.3彩色信号的频谱是如何分布的？ 彩色电视系统是按照三基色的原理设计和工作的。三基色包括：红色、绿色和蓝色（RGB） 混色方法：单位面积上存在三个RGB像元点，每个点独立发光，由于发光点很小，在一定距离观看时，人眼会看到的是三原色的混合色。 3.彩色电视机传输信号的特点是？与黑白电视是如何兼容的？ 早期为了保护黑白电视机的用户权益，彩色电视信号传送的并非RGB颜色分量，而是一个亮度和两个色差分量。
电视视频基带内传输图像的复合信号。黑白电视的全电视信号包括：扫描逆程期间的行(水平)、场(垂直)扫描同步和消隐信号、扫描正程时间的黑白亮度信号。其中同步信号使收发的扫描同步，以保证接收图像的稳定重现；消隐信号用来消除回扫亮线干扰；黑白亮度信号供黑白或彩色电视机接收黑白电视图像。彩色电视的全电视信号除有同于黑白电视的内容外，还有色同步信号和色度信号。其中色同步信号在扫描逆程期间传送，在NTSC制和PAL制中,它提供接收解码器所需色副载波的频率和相位基准，在SECAM制中，它作为行顺序识别信号。色度信号在扫描正程期间和黑白亮度信号同时传送，它占用视频基带的高频端少部分。经解调得到两个色差信号，黑白亮度信号占用视频基带自低频以上的大部分，除供黑白电视机接收黑白图像，还和两个色差信号一起进入矩阵网络，还原成红、绿、蓝三基色信号，放大后送到彩色显像管显示彩色图像。 兼容的必备条件 (1) 所传送的彩色电视信号中应有亮度信号和色度信号两部分。亮度信号包含了彩色图像的亮度信息，它与黑白电视机的图像信号一样，能使黑白电视机接收并显示出无彩色的黑白画面；色度信号包含了彩色图像的色调与饱和度等信息，被彩色电视机接收后，与亮度信号一起经过处理后显示出彩色画面。另外，彩色电视机接收到黑白电视信号后，也能显示出与黑白电视机基本相同的图像。 (2) 彩色电视信号通道的频率特性应与黑白电视通道频率特性基本一致。应该有相同的频带宽度、图像载频和伴音载频。图像和伴音的调制方式应黑白电视系统相同，且频道间隔相同(8MHz)。 (3) 彩色电视与黑白电视应有相同的扫描方式及扫描频率，相同的辅助信号及参数。 (4) 应尽可能地减小黑白电视机收看彩色节目时所受到（彩色信号的）干扰，以及彩色电视中色度信号对亮度信号的干扰。在以上各条中，要实现扫描方式和扫描频率一致、具有相同的图像及伴音载频相对较容易。困难的是如何形成亮度与色度信号；如何保证彩色与黑白电视具有相同的频带宽度，并尽可能地在减少干扰的情况下传送这些信号。 4.数据通信业务对视频通信业务相比有哪些特点？ 数据业务比其它通信业务拥有更为复杂、严格的通信规程或协议；数据业务相对于视音频业务实时性要求较低，可采用存储转发交换方式工作；数据业务相对于视音频业务差错率要求较高，必须采取严格的差错控制措施；数据通信是进程间的通信，可在没有人的参与下自动完成通信过程。 5.多媒体通信业务对通信网有哪些特殊要求？ 1.具有足够的传输带宽，对信息采取必要的压缩措施； 2.支持实时传输特性； 3.支持点到点、点到多点和广播方式通信； 4.支持对称和不对称方式连接； 5.在一次呼叫过程中可修改连接的特性； 6.呼叫过程中可建立和释放一个或多个连接，多个连接间应保持一定的同 步关系。 1.试比较同步时分复用信号与统计时分复用信号的不同的？ 统计时分复用利用公共信道“时隙”的方法与传统的时分复用方法不同，传统的时分复用接入的每个终端都固定地分配了一个公共信道的一个时隙，是对号入座的，不管这个终端是否正在工作都占用着这个时隙，这就使时隙常常被浪
通信原理-习题及答案概要
一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统
通信原理大作业
通信原理大作业 1、说明 在通信原理课程中，介绍了通信系统的基本理论，主要包括信道、基带传输、调制 / 解调方法等。为了进一步提高和改善学生对课程基本内容的掌握，进行课程作业方法的改革的试点，设立计算机仿真大作业。成绩将计入平时成绩。 2、要求 参加的同学3~5人一组，选择1?2个题目，协作和共同完成计算机编程和仿真，写出计算机仿真报告。推荐的计算机仿真环境为MATLAB也可以 选择其它环境。 3、大作业选题 (1) 信道噪声特性仿真产生信道高斯白噪声，设计信道带通滤波器对高斯白噪 声进行滤波， 得到窄带高斯噪声。对信道带通滤波器的输入输出的噪声的时域、频域特性进行统计和分析，画出其时域和频域的图形。 (2) 基带传输特性仿真利用理想低通滤波器作为信道，产生基带信号，仿真验证奈氏第一准则的给出的关系。改变低通滤波器的特性，再次进行仿真，验证存在码间干扰时的基带系统输出，画出眼图进行观察。加入信道噪声后再观 察眼图。 (3) 2ASK言号传输仿真 按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK言号和高斯白噪声，经过信道传
输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(4) 2FSK信号传输仿真 按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(5) 2PSK信号传输仿真 按照2PSK产生模型和解调模型分别产生2PSK言号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2PSK信号的解调选用相干解调法。 ⑹2DPSK言号传输仿真 按照2DPSK产生模型和解调模型分别产生2DPSK言号和高斯白噪声，经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察，并且对解调结果进行误码率测量。2DPSK信号的解调可以选用非相干解调或者相干解调法。 (7) 模拟信号的数字传输 产生模拟语音信号，进行PCM编码过程的计算机仿真。仿真发送端采样、 量化编码的过程、仿真接收端恢复语音信号的过程。按照有或者无信道噪 声两种情况分别进行仿真。
通信原理课后作业答案(最新整理)
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解：bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解： nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
《通信原理》作业
《通信原理》作业（.2.18.） 欧阳学文 1-1以无线广播和电视为例，说明下图所示模型中，信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？（思考题） 答：（一）信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。 （1）在无线广播中，信息源中包含的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号。 （2）在无线电视中，信息源中包含的具体内容就是从声音、图像等消息转换而成的原始电信号。 （二）受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息。 （1）在无线广播中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的声音等消息。 （2）在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换而成的声音、图像等消息。
（三）信道的作用就是传送由原始电信号转换而来的信号。 在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波，其中以某种方式表示原始电信号。 112 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？（思考题） 答：1、码元速度RB定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud）。 2、信息传输速率Rb又称为信息速率或传信率，其定义为每秒传递的信息量，单位是比特/秒（bit/S）。 由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制当中，表示一个码元的比特数不同。 a、在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。 b、在N进制中，设信息速率为Rb（bit/S），码元速率为RBN（Baud）则有：Rb2 =RBN·logaN 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、1/8、1/8、
3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。（习题） 解：平均信息量 =2.23 （bit/符号） 1-3设有4个符号，其中前3个符号的出现概率分别为1/4、1/8、1/8，且各符号的出现是相互独立的。试计算该符号集的平均信息量。（习题） 解：各符号的概率之和等于1，故第4个符号的概率为 1/2，由平均信息量公式： 15 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1/3。 （1）计算“点”和“划”的信息量； （2）计算“点”和“划”的平均信息量。（习题） 解：（1）由条件“划”出现的概率是“点”出现概率的
通信原理第五章习题解答
习题 5-1 设待发送的数字序列为10110010，试分别画出2ASK 、2FSK 、2PSK 和2DPSK 的信号波形。已知在2ASK 、2PSK 和2DPSK 中载频为码元速率的2倍；在2FSK 中，0码元的载频为码元速率的2倍，1码元的载频为码元速率的3倍。 解：波形略 5-2 已知某2ASK 系统的码元传输速率为1200B ，采用的载波信号为A cos(48π?102t )，所传送的数字信号序列为101100011： （1）试构成一种2ASK 信号调制器原理框图，并画出2ASK 信号的时间波形； （2）试画出2ASK 信号频谱结构示意图，并计算其带宽。 解：（1）2ASK 信号调制器原理框图如图5.2.1-2，2ASK 信号的时间波形略。 （2）2ASK 信号频谱结构示意图如图5.2.1-5，则其带宽为B 2ASK =2f s ＝2400Hz 。 5-3 若对题5-2中的2ASK 信号采用包络检波方式进行解调，试构成解调器原理图，并画出各点时间波形。 解：2ASK 信号采用包络检波的解调器原理图： cos ωc t (t ) (a ) 图5.2.1-2 2ASK 信号调制原理框图 (b ) (t ) 开关电路 图5.2.1-5 2ASK 信号的功率谱 e
各点时间波形：（下图对应各点要换成101100011） 5-4 设待发送的二进制信息为1100100010，采用2FSK 方式传输。发1码时的波形为A cos(2000π t +θ1)，发0码时的波形为A cos(8000π t +θ0)，码元速率为1000B ： （1）试构成一种2FSK 信号调制器原理框图，并画出2FSK 信号的时间波形； （2）试画出2FSK 信号频谱结构示意图，并计算其带宽。 解：（1）2FSK 信号调制器原理框图如下图，时间波形略。 （2）2FSK 信号频谱结构示意图如下图，其带宽 221240001000210005000FSK s B f f f Hz =-+=-+?=。 载波 ~ f 1 ~ f 2 载波 开关 s (t ) S e 02FSK (t )
通信原理作业
《通信原理》作业（） 1-1以无线广播和电视为例，说明下图所示模型中，信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？（思考题） 答：（一）信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。 （1）在无线广播中，信息源中包含的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号。 （2）在无线电视中，信息源中包含的具体内容就是从声音、图像等消息转换而成的原始电信号。 （二）受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息。 （1）在无线广播中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的声音等消息。 （2）在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换而成的声音、图像等消息。 （三）信道的作用就是传送由原始电信号转换而来的信号。 在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波， 其中以某种方式表示原始电信号。
1-12 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？（思考题）答：1、码元速度RB定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud）。 2、信息传输速率Rb又称为信息速率或传信率，其定义为每秒传递的信息量，单位是比特/秒（bit/S）。 由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制当中，表示一个码元的比特数不同。 a、在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。 b、在N进制中，设信息速率为Rb（bit/S），码元速率为RBN（Baud）则有：Rb2 =RBN·logaN 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、1/8、1/8、3/16和5/16。试求该信息 源符号的平均信息量。（习题） 解：平均信息量 = （bit/符号）
通信原理答案5
第五章 数字基带传输系统 第六章 \设随机二进制序列中的0和1分别由g （t ）和-g （t ）组成，它们的出现概率分别 为P 及（1-P ）：求其功率谱密度及功率； 解：（1）随机二进制序列的双边功率谱密度为 P s (ω)=f s P(1-P)|G 1(f)-G 2(f)|2 + ∑|f s [PG 1(mf s ) + (1-P)G 2(mf s )]|2δ(f- mf s ) 由g 1(t)=-g 2(t)=g(t)得 P s (ω)= 4f s P(1-P)G 2(f) + f s (1-2P)2∑|G(mf s )|2δ(f- mf s ) 式中，G(f)是g （t ）的频谱函数，在功率谱密度P s (ω)中，第一部分是其连续谱部分，第二部分是其离散成分。 随机二进制序列的功率为 S=1/2л∫P s (ω)d ω =4f s P(1-P)∫G 2(f)df + ∑|f s (1-2P) G(mf s )|2∫δ(f- mf s )df =4f s P(1-P)∫G 2(f)df + f s P(1-P)2∑|G(mf s )|2 (2)当基带脉冲波形g(t)为 ????? ≤=t T t t g s 其他,02 ||,1)( g(t)的傅立叶变换G(f)为 s s s fT fT T f G ππsin )(= 因为0sin )(==s s s s s T f T f T f G ππ 由题（1）中的结果知，此时的离散分量为0。 （3）??? ??≤=t T t t g s 其他,04 ||,1)(
g （t ）的傅立叶变换G （f ）为 2/ 2/sin 2)(≠== π ππs s s s s s T T f T f T f G 所以该二进制序列存在离散分量s s T f 1 = 1. 设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如图所示。图中s T 为码元间隔，数字 信号“1”和“0”分别用g(t)的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等： （1） 求该数字基带信号的功率谱密度，并画出功率谱密度图； （2） 能否从该数字基带信中提取码元同步所需的频率s s T f 1 =的分量，若能，式计算该分量的功率。 解：（1）对于单极性基带信号，)()(,0)(21t g t g t g ==，随机脉冲序列的功率谱密度为 ∑ ∞ +-∞ =--+ -=m s s s s s mf f mf G p f f G p p f f p ) ()()1() ()1()(2 2 δ 当p=1/2时 ∑∞ +-∞=-+=m s s s s s mf f mf G f f G f f p ) ()(4)(4)(2 2 δ 由图可得 ????? ≤-=t T t t Ts A t g s 其他,02 ),21()( g （t ）的傅立叶变换G （f ）为
通信原理习题答案解析
5－10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB ，输出噪声功率为9 10W ，由发射机输出端到解调器输 入端之间总的传输损耗为100dB ，试求： （1）DSB/SC 时的发射机输出功率； （2）SSB/SC 时的发射机输出功率。 解：设发射机输出功率为S T ，解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /Si=100(dB). （1）DSB/SC 的制度增益G=2，解调器输入信噪比 相干解调时：Ni=4No 因此，解调器输入端的信号功率： 发射机输出功率： （2）SSB/SC 制度增益G=1，则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率： 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解：各波形如下图所示：
6-8已知信息代码为1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。 解：
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总特性为H(ω)，若要求以2/Ts 波特的速率进行数据传输，试检验图P5-7各种H(ω)是否满足消除抽样点上码间干扰的条件？ ω (a ) (c ) (d ) 解：无码间干扰的条件是： ??? ??? ?> ≤=???? ? ?+=∑s s i s s eq T T T T i H H π ωπ ωπωω02)( (a ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω021)( 则 s T B 21= ，无码间干扰传输的最大传码率为：s s B T T B R 212max <= = 故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (b ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω0231)( 则 s T B 23= ，无码间干扰传输的最大传码率为：s s B T T B R 232max >= = 虽然传输速率小于奈奎斯特速率，但因为R Bmax 不是2/T s 的整数倍，所以仍然不能消除码间干扰。故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (c ) 如下图所示，H (ω)的等效H eq (ω)为：
通信原理作业详解章
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 等概时的平均信息速率为 （2）平均信息量为 则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R 习题1.6 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。 解：B 6 B 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22=== 1.7 设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。 解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???==kTRB V V 习题1.8 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。 解：由28D rh =，得 63849 km D =m 习题2.3 设有一信号可表示为： 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：它是能量信号。X (t )的傅立叶变换为： 则能量谱密度 G(f)=2()X f =2 22416114j f ωπ=++ 注意：以后的作业都要求将ω展开为f π2。 习题2.5 试判断下列函数中哪些满足功率谱密度的条件： (1)()f f πδ2cos 2+； (2)()a f a -+δ； (3)()2ex p f a - 解：根据功率谱密度P (f )的性质：①P (f )0≥，非负性；②P (-f )=P (f ) ，偶函数。可以判断(1)和(3)满足功率谱密度的条件，(2)不满足。 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。
《通信原理》习题参考答案
《通信原理》习题参考答案 第五章 5-3. 设随机二进制序列中的0和1分别由g(t)和-g(t)组成，它们的出现概率分别为P 和(1-P)； (1)求其功率谱密度及功率； (2)若g(t)为图P5-2(a)所示，T s 为码元宽度，问该序列存在离散分 量f s =1/T s 否？ (3)若g(t)改为图P5-2(b)，回答题(2)所问。 解：(1)随机二进制的功率谱密度是由稳态波)(t v T 的功率谱密度和交流波)(t u T 的功率谱密度之和，即： )()()(ωωωu v s P P P += ()[]s m s s s s T f G f G P P mf f mf G P mf PG f 1) ()()1()()(1)(2 212 21--+-?-+=∑∞ -∞ =δ ()s m s s s T f G P P mf f mf G P f 1 )()1(4)() (122 2 2 -+-?-= ∑ ∞ -∞ =δ s m s s s T f G P P mf f mf G P f 1)()1(4)()() 12(2 2 2 2-+-?-=∑∞-∞ =δ ∴ ?∞ ∞-=ωωπ d P S s )(21 df T f G P P mf f mf G P f s m s s s ?∑∞∞-∞-∞=????? ?-+-?-=1)()1(4)()()12(222 2δ df T f G P P df mf f mf G P f s m s s s ??∑∞∞-∞∞-∞-∞ =-+-?-=1)()1(4)()()12(222 2δ t t (a) (b) 图P5-2
通信原理大作业
通信原理大作业 2ASK信号传输仿真 一、选题意义 2ASK（二进制振幅键控）是一种最简单的数字信号的载波传输，通过对2ASK 的仿真可以更好的理解数字调制系统的组成以及各模块的功能。 二、仿真实验任务 1.掌握 2ASK 调制解调原理及其实现方法。 2.按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK信号和高斯白噪声，经过信道 传输后进行解调。 3.测试2ASK传输信号加入噪声后的误码率，分析2ASK传输系统的抗噪声性能； 三、仿真原理 本实验主要是利用MATLAB集成环境下的Simulink仿真平台,设计一个2ASK 调制与解调系统.用示波器观察调制前后的信号波形; 用频谱分析模块观察调制前后信号频谱的变化;加上各种噪声源,用误码测试模块测量误码率;最后根据运行结果和波形来分析该系统性能。通过Simulink的仿真功能摸拟到了实际中的2ASK调制与解调情况。 3.1 2ASK调制与解调原理
3.1.1 2ASK调制原理 振幅键控是正弦载波的幅度随数字基带信号而变化的数字调制。当数字基带信号为二进制时，则为二进制振幅键控。设发送的二进制符号序列由0、1序列组成，发送0符号的概率为P，发送1符号的概率为1-P，且相互独立。该二进制符号序列可表示为 2 ()()cos()[()]cos ASK c n s c n e t s t w t a g t nT w t ==- ∑ (1) 其中： 二进 制振幅键控 信号时间波形如图1 所示。由图1 可以看出，2ASK信号的时间波形e2ASK(t)随二进制基带信号s(t)通断变化，所以又称为通断键控信号（OOK信号）。 图1 二进制振幅键控信号时间波形 在二进制数字振幅调制中，载波的幅度随着调制信号的变化而变化，实现这种调制的方式有两种：（1）模拟相乘法：通过相乘器直接将载波和数字信号相乘得到输出信号，这种直接利用二进制数字信号的振幅来调制正弦载波的方式称为模拟相乘法，其电路如图2所示。在该电路中载波信号和二进制数字信号同时输
《通信原理》试题及答案
《通信原理》 一、回答下列问题：(每问5分，共25分) 1．什么叫线性调制? 什么叫非线性调制？ 答：线性调制是指信号频谱在频率轴上的搬移只改变了频谱在频率轴上的位置，而并未改变频谱形状。幅度调制属于线性调制；非线性调制是指信号频谱在频率轴上的搬移时不但改变了频谱在频率轴上的位置，而且改变了频谱的形状。角度调制属于非线性调制； 2．什么叫频分复用？什么叫时分复用？ 答：将不同信号调制在不同的频率上传输来实现信道复用的方试叫频分复用；将信号经过离散化后在不同的时间段上来传输不同的信号以实现信道复用的方试叫频分复用。 3．什么叫加性噪声？什么叫乘性噪声？ 答：与信号呈相加的关系而独立存在于信道中的噪声叫加性噪声，它与信号的存在与否无关；乘性噪声是指与信号呈相乘关系而存在于信道中的噪声，它是由于信道的非理想性而使信号在传输过程中产生畸变而等效得来，它依赖于信号的存在而存在，随着信号的消失而消失。 4．模拟信号数字化为什么要进行非均匀量化? 答：为了均衡不同幅度信号的信噪比，同时也可缩短信号的编码长度。 5．什么叫最佳基带系统? 答：即无码间干扰由满足最加接收条件的数字基带传输系统称做最佳基带系统。 二、断下列各题，对的在括号内打“√”，错的打“×” (每题1分，共10分)： 1．等概率出现的事件所包含的信息量不一定相等。（×） 2．在通信系统的分析中只把噪声当作随机过程而不把信号当作随机过程。（×）3．PSK属于频带传输。（√） 4．奈奎斯特第一准则实质上是一个抗乘性噪声的准则。（√）
5．只有幅度调制属于线性调制而角度调制不属于线性调制。（√） 6．部分响应系统是无码间干扰的系统。（×） 7．匹配滤波器是指阻抗匹配的线性网络。（×） 8．通信系统中，若增大系统的判决门限，则会改善系统的门限效应。（×） 9．最佳接收不仅适用于模拟通信系统，也适用于数字通信系统。（×）10．数字通信系统中，当帧同步产生失步时码同步不一定产生失步。（√） 三、设发送数字信息为011011100，请画出2PSK和2DPSK 的波形示意图。（8分） 解：2PSK波形图如下： 其中“0”为0度，“1”为180度 2DPSK波形图如下： 四、将下列HDB3码变换成原信息码。（8分） +1 0 0 0 -1+1 -1 0 0 0 -1 0 0 +1 –1 +1 0 0 +1 –1 +1 –1 0 0 +1 0 解：先找出码中的B和V如下： +1 0 0 0 –1+1-1 0 0 0-V 0 0 +1 –1 +B 0 0 +V –1 +1 –1 0 0 +1 0 再将所有的符号去掉，所有的B和V都变成0即得原码： 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 五、设输入信号抽样值为-1126个量化单位，试将它按照13折线A律压缩特性编成8位PCM码。（9分）解：首先，抽样值为负，故c1=0 其次，其抽样绝对值为1126，大于1024，故该样值在第8段，段码为c2c3c4=111 其差值为：1126-1024=102 第8段中段内编码间隔为64个基本量化单位，则102/64=1 余38 则段内码为c5c6c7c8=0001 整个PCM编码为：01110001。误差为38个基本量化单位（或为38-32=6个基本量化单位）。