通信原理答案22885.pdf

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1、-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 gt和-gt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 Ps()=fsP(1-P)|G1(f)-G2(f)|2+|fsPG1(mfs)+(1-P)G2(mfs)|2(f-mfs)由 g1(t)=-g2(t)=g(t)得 Ps()=4fsP(1-P)G2(f)+fs(1-2P)2|G(mfs)|2(f-mfs)式中，G(f)是 gt的频谱函数，在功率谱密度 Ps()中，第一局部是其连续谱局部，第二局部是其离散成分。随机二进制序列的功率为 S=1/2Ps()d

2、=4fsP(1-P)G2(f)df+|fs(1-2P)G(mfs)|2(f-mfs)df =4fsP(1-P)G2(f)df+fsP(1-P)2|G(mfs)|2(2)当基带脉冲波形 g(t)为 g(t)的傅立叶变换 G(f)为 因为0sin)(sssssTfTfTfG 由题1中的结果知，此时的离散分量为 0。3tTttgs其他,04|,1)(gt的傅立叶变换 Gf为 所以该二进制序列存在离散分量ssTf1 1.设*二进制数字基带信号的根本脉冲为三角形脉冲，如下图。图中sT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

3、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ssTf1的分量，假设能，式计算该分-量的功率。解：1对于单极性基带信号，)()(,0)(21tgtgtg，随机脉冲序列的功率谱密度为 当 p=1/2 时 由图可得 gt的傅立叶变换 Gf为 代入功率谱密度函数式，得 功率谱密度如下图。2由图 5-7b中可以看出，该基带信号的功率谱密度中含有频率ssTf1 的离散分量，故可以提取码元同步所需的频率ssTf1的分量。由题1中的结果，该基带信号的离散谱分量 vP为 当 m 取1 时，即sff时，有 所以该频率分量的功率为 2.设*二进制数字基带信号中，数字信号1和0分别由 gt和-gt表示

4、，且1和0出现的概率相等，gt是余弦频谱脉冲，即（1）写出该数字基带信号的功率谱密度表达式，并画出功率谱密度图；（2）从该数字基带信号中能否直接提取频率ssTf1的分量；（3）假设码元间隔sTs310，试求该数字基带信号的传码率及频谱宽度。解：（1）当数字信号1和0等概率出现时，双极性基带信号的功率谱密度 sssTtSaTtTttg2241cos21，其傅立叶变换为 fTffTTfGsss其他,01,cos14 代入功率谱密度表达式中，有 ssssTffTTfP1,cos116，如下图：3.双极性数字基带信号的根本脉冲波形如下图。它是一个高度为 1，宽度sT31，的矩形脉冲，且数字信号1的出现

5、概率为 1/4。1该双极性信号的功率谱密度的表达式，并画出功率谱密度图；-（2）由该双极性信号中能否直接提取频率为ssTf1的分量？假设能，试计算该分量的功率。解：1双极性基带信号的功率谱密度为 当 P=1/4 时，有 tttg其他,02,1)(，故fSafffGsin)(将上式代入 fPs,得 smssssmffmfSaffSaffP22222443 将sT31代入上式中得 功率谱密度如下图。2由图可以看出，由该双极性信号可以直接提取频率为ssTf1的分量。该基带信号中的离散谱分量为msvmffSaP3361)(2 当 m 去正负 1 时有ssvffSaffSaP33613361)(22 所

6、以频率为ssTf1分量的功率为2228333613361)(SaSaPv 4.信息代码为 1，求相应的 AMI 码、HDB3 码、PST 码及双相码。解：AMI 码：+100000000-1+1 HDB3 码：+1000+VB00-V0+1-1 PST 码：+模式+0-+-+-+-+-模式-0-+-+-+-+-双相码：10 01 01 01 01 01 01 01 01 01 10 10 5.信息代码为 00011，试确定相应的 AMI 码及 HDB3 码，并画出波形图。AMI 码：+10-100000+1-10000+1-1 BHD3 码：+1 0 1 0 0 0 V 0+1 1+B 0 0

7、+V 1+1 6.*基带传输系统接收滤波器输出信号的根本脉冲为如下图的三角形。（1）求该基带传输系统的传输函数 H（2）设信道的传输函数 1C，发送滤波器和接收滤波器具有一样的传输函数，即 RTCC，试求此时的 TC或 RC的表达式。-解（1）由图得tTtTtTthsss其他,00,221 该基带传输系统的传输函数为 stjsstjeTSaTdtethH2242（2）基带传输的传输函数由发送滤波器、信道和承受滤波器组成，即 假设 RTCGC,1，则 22TRRTGCCGH 所以 stjeTSaTHCGssRT442 7.设*基带传输系统具有如下图的三角形传输函数：（1）求该系统接收滤波器输出根

8、本脉冲的时间表达式；（2）当数字基带信号饿传码率0BR时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰传输？解（1）由图可得 该系统输出根本脉冲的时间表达式为（2）根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时，H应满足 8.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，假设要求以2/sTBaud的速率进展数据传输，试检验图所示的满足消除抽样点上的码间干扰的条件否？解 特性特准则，基带系统的总传输条件，根据奈奎斯时，若满足无码间干扰当sBTR2 容易验证，除c之外，a、b d均不满足无码间干扰传输的条件。（1）试检验该系统能否实现无码间干扰传输；（2）试求该系统的最大码元传输速率

9、为多少？这时的系统频带利用率为多少？解 （1）根据奈奎斯特准则，假设系统满足无码间干扰传输的条件。可以验证：2 解：根据奈奎斯特准则可以证明，a、b、c三种传输函数均能满足无码间干扰的要求。下面我们从频带利用率、冲激响应尾巴的衰减快慢、实现的难易程度三个方面来分析比照三种传输函数的好坏。-（1）频带利用率 传输函数b的带宽为（2）冲激响应尾巴的衰减快慢程度 a、b和c三种传输特性的时域波形分别为 9.二进制基带系统的分析模型如下图，现 10.假设上题中 解：11.假设上题中输入数据为二进制的，则相关编码电平数为 3；假设输入数据为四进制+3，+1，-1，-3，则相关编码电平数为 7。一般地，假

10、设局部响应波形为 12.以参考文献1中第 IV 局部响应为例。试画出包括预编码在内的系统组成方框图 解：第 IV 局部响应系统的组成方框图如下图。13.对于双极性基带信号，试证明其码元持续时间内，抽样判决器输入端得到的波形可表示为 14.试证明对于单极性基带波形，其最正确门限电平为 证明：对于单极性基带信号波形，在一个码元持续时间内，抽样判决器输入端得到的波形可表示为 15.*二进制数字基带系统所传输的是单极性基带信号，且数字信号1、0的出现概率相等。16.*二进制数字基带系统所传输的是单极性基带信号，且数字信号1、0的出现概率相等。17.假设将上题中的单极性改为双极性基带信号，其他条件不变，

11、重做上题。18.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：假设 g(t)为如图 5-6a所示波形，Ts为码元宽度，问该序列存在离散分量 fs=1/Ts否？解：当基带脉冲波形 g(t)为tTttgs其他,02|,1)(g(t)的傅立叶变换 G(f)为sssfTfTTfGsin)(因为0sin)(sssssTfTfTfG 相减 理想低通 输入 输出 相减 发 送 滤波 信道 承受滤波 模 2 判决 发 收-由题1中的结果知，此时的离散分量为 0。19.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：假设 g(t)为如下图波形，Ts为码元宽度，问该序列存在离散分量 fs=1/Ts否？解：3tTttgs其他,04|,1)(gt的傅立叶变换 Gf为 所以该二进制序列存在离散分量ssTf1 20.设*基带传输系统具有如下图的三角形传输函数：当数字基带信号饿传码率0BR时，用奈奎斯特准则验证该系统能否实现无码间干扰传输？根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时，H应满足