通信原理课件后练习.ppt
课后作业解答课后作业解答第1章 绪论 习题：1-2、1-4、1-6、1-10作作 业业第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。不同字母等概率等概率出现时，试计算传输的平均信息速率。解解：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 PA=1/5，PB=1/4，PC=1/4，PD=3/10，试计算传输的平均信息速率。解解：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 Pe。0.5h 内共收到的码元数为：解解：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作作 业业第3章 随机过程 习题：3-5、3-6、3-7、3-8作作 业业第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 Pn(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fc、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n0/2 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作作 业业第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作作 业业第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。解解：单边带信号的表示式为第5章课后作业解答000 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作作 业业第6章课后作业解答6-7 已知信息代码为，试确定相应的AMI码及HDB3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 11 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1AMI 码+1 01+1 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0+11 01+1 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0+1 +1 01+1 1 01+1 B 0 0 VB 0 0 V B 0 0 VB 0 0 V 01 0+1 01 0+1 +1 01+1 B 0 0 1 01+1 B 0 0+V+V B 0 0 B 0 0VV 01 0+1 01 0+1 +1 01+1 1 01+1 0 0 0 0+V 0 0+VBB 0 0V 01 0+1 0 0V 01 0+1 +1 01+1 0 0 0+VB 0 0V 0 1 01+1 0 0 0+VB 0 0V 0+1+1 0 011HDB3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作作 业业第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作作 业业第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作作 业业第10章课后作业解答10-9 设高斯白噪声的双双边功率谱密度为n0/2，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h1(t)和h2(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h1(t)和h2(t)的输出波形，并说明h1(t)和h2(t)是否为s(t)的匹配滤波器。
