通信原理课件后练习.ppt

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1、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

2、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 21

3、6 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

4、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

5、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

6、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

7、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，

8、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

9、：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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、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。