通信原理期末自测题答案.pdf

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1、通信原理期末自测题答案通信原理自测题答案一、单项选择题C1.B 2,A 3.A 4.D 5.A 6.7.B 8.D9.A 1 0.ABCADCDBBB1 1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.2 0.B2 1.B 2 2.D 2 3.A 2 4.B 2 5.C 2 6.C2 7.B2 8.B2 9.D 3 0.CDDBADCBBC3 1.3 2.3 3.3 4.3 5.3 6.3 7.3 8.3 9.4 0.ACBCCAACCC4 1.4 2.4 3.4 4.4 5.4 6.4 7.4 8.4 9.5 0.CBDDACABDD5 2.5 3.5 4.5 5.5 6

2、.5 7.5 8.5 9.6 0.DDACCADDBD6 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 6.6 7.6 8.6 9.7 0.A7 1.C 7 2.D 7 3.A 7 4.D 7 5.A 7 6.A 7 7.D7 8.A 7 9.A8 0.D二、填空题1、非电/电,调制/解调2、l o g 2 M,l o g 2 M3、独立等概4、模拟通信系统，数字通信系统5、有效性，可 靠 性6、传输速率，差错率7、调制，解 调8、模拟，数字9、基带信号，频 带 信 号1 0、均匀无限宽，杂乱无章,正态分布1 1、热噪声，散弹噪声，宇 宙 噪 声1 2、存在，不存在1 3、乘 性,加 性1 4、恒参

3、1 5、幅频，相频，均 衡1 6、极化，角度1 7、最佳选择，最大功率合并，最大信噪比合并1 8、传输损耗随时间变化，传输延时随时间变化，衰落1 9、信 噪 比2 0、线性关系2 1、调幅，调频，调 相 2 2、线性调制，非线性调制2 3、D S B,V S B,S S B 2 4、包络检波，同步解调2 5、S S B,F M,A M 2 6、大，宽2 7、该调制方式的抗干扰，2 8、门限效应2 9、频分复用，时 分复用3 0、具有一定的检错能力，设备简单3 1、4 3 2、长串连零,取代节，四连零3 3、连 续 谱 3 4、归零3 5、连续谱，离 散 谱 3 6、交变波，恒定波3 7、0、1

4、,不含有，1/2 时钟频率 3 8、2.0 4 8 M H z,1.5 3 6 M H z3 9、2 b i t/s.H z,I b i t/s.H z 4 0、滚降,无码间干扰4 1、理想低通，滚降，部 分 相 应 4 2、2 B/s.H z4 3、特例，开 关 4 4、频谱利用率，抗干扰能力4 5、A S K,F S K,P S K 4 6、单峰，双峰4 7、两彼此正交的调幅信号，调 幅 4 8、固定相位，相位跳变4 9、一样，强 5 0、同步解调，差 分 解 调（延时解调）5 1、相位模糊，差 分 编 码 5 2、模数转换，数模转换5 3、抽样，量化，编 码 5 4、脉冲编码调制（P C

5、 M）,增 量 调 制（A M）5 5、时间上的离散，幅度上的离散5 6、连续，时间5 7、模拟，数 字 5 8、连续，离散5 9、小信号，大 信 号 6 0、24,-1 2 16 1、0 1 1 1 1 1 1 1,-2 0 1 6 6 2、帧同步码，标志信号6 3、3 2,T S 0 6 4、最大相关，最大信噪比、6 5、0,消 失 6 6、输出信噪比最大67、y(t)sl(t)d t y(t)s2(t)dt,y(t)sl(t)d t y(t)s2(t)d t OOOOTTTT68、匹配滤波器69、一样70、O T y(t)sl(t)dt 0,OTy(t)si(t)d t 0 71、插入导

6、频法，直接法72、fS,2fS 73、连贯式插入法，间隔式插入法74、连贯式插入法75、位同步，帧同步(群同步)76、插入导频法，直 接 法 77、载波同步，位同步，帧同步(群同步)78、码速调整法，水库法三、是非判断题1、J 2、X 3、J 4、X 5、J 6、X 7、J 8、X9、V 10、V 11、X 12、X 13、J 14、X 15、J 16、X17、X 18、V 19、X 20、X 21、V 22、X2 3、V 24、V25、X 26、X 27、J 28、V 29、V 30、V 31、J 32、X33、X 34、X 35、7 36、X 37、X 38、X3 9、X 40、X四、简答

7、题1、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小。可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。通信系统有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性则可靠性下降。2、抗干扰能力强：差错可以控制，从而改善传输可靠性；便于进行各种数字信号处理；保密性强；有利于实现综合业务通信网。3、误码率是码元在传输中被传错的概率；误信率是指错误接收的信息量占传输的总信息量的比例。在二进制时，误码率和误信率在数值上相等；在 N进制时，误信率要小于误码率。4、有效性用于反映通信系统的传输的容量大小;可靠性用于反映通信系统的传输的质量好坏。模拟通信对应有效性的指标为传输带宽，对应有效性的指标为信噪比：数字通信对应有效性的指标为传输

8、速率，对应有效性的指标为差错率；5、码元速率R B 每秒钟传输的码元数目，单位波特；信息速率R b 每秒钟传输的信息量，单位比特/秒(b it/s)在二进制时，码元速率等于信息速率，只是单位不同；在多进制时，R b R B l o g2 M,M为进制数。6、信源编码、解码-一考虑传输效率；加密、解密一一根据方法不同可能会带来有效性下降：信道编码、解码一一考虑适应信道，提高可靠性为主要目的，有效性将下降；调制、解调一一考虑适应信道，可靠性和有效性相矛盾，占用频带小的调制其可靠性将降低；信道一一传输特性的不理想和噪声的干扰是影响可靠性的主要因素。7、相互间的关系表达式为：y(t)k(t)x(t)n

9、(t)表达式解释：输 出 y(t)中 k(t)为乘性干扰，主要由信道的传输特性决定；n(t)为加性2 干扰主要指外界叠加的干扰。8、恒参信道信号传输的影响是引起幅频特性和相频特性的畸变，从而最终导致产生码间干扰。克服方法主要是采用均衡技术。随参信道对信号传输的影响是引起衰落，克服方法主要是分集接收。9、香农公式中“三要素”为：信道带宽、噪声功率谱密度和信号平均功率。“三要素”的关系：理论上当S 或 n O 0时信道容量C ；即使传输带宽无穷大，此时的信道容量也是有限的，因为此时的噪声功率也趋于无穷大。1 0、香农公式表示在信道容量一定的情况下，信道带宽越宽(有效性下降)，则要求信道提供的信噪比

10、可以越小(可靠性提高)，即可以提高抗干扰能力。对于调幅方式，其占用的频带要比调频方式占用的频带小，而抗干扰能力则要比调频方式的差，这正好符合香农公式所反映的两者间关系11、插入导频法：插入导频法需要在发送端加导频插入电路，在接收段需加导频提取电路。直接法：是从接收到的已调信号中提取载波，由于DSB信号其功率谱中不含有载波分量，必须加一非线性电路，然后再提取。相比较而言，直接法无需在发送端增加任何电路，因此直接法较插入导频法容易实现且对信号传输的影响要小。12、图 a 为抑制载波的双边带调幅（DSB）；图 b 为双边带调幅（AM）。图 a 的解调只能采用同步解调；图 b 的解调可以采用包络检波和

11、同步解调。13、A M 已调信号波形的包络即为调制信号，采用包络检波的方式获得A M 的包络线即恢复出原始信号；DSB调信号波形的包络与调制信号的波形不一样，因此采用包络检波的方式所获得的DSB包络线不是已调信号波形，无法恢复出原始信号。14、传输码应具备的特性为：易于时钟提取；无直流、高频和低频分量要少；尽可能提高传输码的传输效率；具有一定的检错能力；设备简单。15、NRZ码含有直流且低频丰富，不易时钟提取，无检测差错能力，不适合作为传输码；RZ码含有直流且低频丰富，可以时钟提取，无检测差错能力，也不适合作为传输码；AMI码无直流、低频少，虽无时钟但易提取，有检测差错能力，可以作为传输码；H

12、DB3码无直流、低频少，虽无时钟但易提取，有检测差错能力，弥补了 AMI码受长串连0 的影响但电路略比AMI码复杂，可以作为传输码；16、AMI码 和 HDB3码的共同点：不含直流分量、高低频分量较少；易于提取位定时的信息；具有一定的检错能力。适合于用作传输码。AMI码和 HDB3码的不同点：AMI码受信源的统计特性影响较大，尤其是出现长串连0时严重影响时钟的提取；H D B 3 码解决了 A M I 码中长串连0的问题，最大连0数不超过 3 个。1 7、含义是：把从波形形成输入到接收滤波器输出的传递函数H(3)的幅频特性在3轴上 以 2 n /T S 为间隔切开，然后分段沿3轴平移到(-n

13、/T S,n /T S)区内将它们叠加起来，其结果应当为一固定值T S,即叠加后的结果为理想低通特性就可以做到在抽样点上无码间干扰。1 8、数字基带传输系统中由于传输特性的不理想，即频率特性失真，将引起脉冲信号的拖尾等现象，从而对后面的脉冲产生干扰，即码间干扰。3部分响应波形是将当前的脉冲响应波形与该脉冲、延时一各码元周期后的响应波形进行叠加的结果，显然在后一位码的位置存在有一个幅度与当前码幅度相等的人为码间干扰，由于该码间干扰是已知的，因此可以消除，也即对于部分响应来讲可以实现无码间干扰传输。1 9、特点：人为加入码间干扰，在收端可以消除，带来频谱利用率等于理想低通2 B/s.H z,相应波

14、形的收敛加快从而减小定时抖动和漂移带来的影响。关编码为：0+2+2 0-2 0+2 0 0+2+2+2 02 0、用示波器观察到的眼图可以反映数字脉冲经过传输后的变化和受影响情况以及接收系统对信号识别的相互间关系，如判决点偏离情况、抽样点偏离情况、过零点畸变情况、噪声和码间干扰情况等；方法为：示波器采用外触发，即外触发信号用接收时钟，在判决再生器之前测量。2 1、眼图应在d点进行观察。说明噪声较大、或码间干扰较大或噪声和间干扰的共同影响较大。2 2、这是由于数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况，因此从调制的原理上看是完全一致的，数字调制不采用模拟调制器来实现的原因是数字调制可以利用数字信号的开

15、关特性来实现调制，这样可以使实现方便、电路简单。2 3、采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步，但必须有位同步。位同步的性能好坏将直接影响到抽样判决的结果，最终影响系统的误码率的大小。2 4、数字调相系统多采用直接法载波同步方式，因此存在载波相位模糊现象。对于绝对调相的基带码元与载波相位间关系是固定的，因此载波相位模糊使得解调出的基带信号出现不确定，从而无法实现正常传输；而相对调相是利用载波相位的变化来表示基带码元，因此载波相位模糊不会影响载波相位的变化，故对相对调相解调出的基带信号不会产生影响。2 5、数字相位调制的数学表示为f PSK(t)c o s C t (t)c o s

16、(t)c o s C t s in (t)s in C ta(t)c o s C t b(t)s in C t显然a(t)、b(t)由调制信号确定，由此可见原来载波相位受调制信号控制的调相变成了幅度受调制信号控制的正交调幅。即数字调相可以用正交调幅来实现。2 6、数字调制与模拟调制就调制原理而言完全一样，因为数字信号可以看作是模拟信号的特殊情况；然而由于数字信号具有开关特性，因此数字信号的调制可以利用其开关特性来实现，即键控方式，这样可以使调制实现起来简单。多进制调制相比二进制调制在信息速率相同的情况下，可以获得较高的频谱利用率，进制数越高，频谱利用率也就越高；但抗干扰能力则较二进制有所下降，

17、且进制数越高，抗干扰能力越差。2 7、2 PS K 的表示可写成正交调幅，由此其占用频带与调幅样为B 2 f S,而 2 F S K 的占用频谱为B (f 2 f l)2 f S,因此2 F S K 占用频带要大于2 A S K 和 2 PS K；2 A S K、2 F S K 和 2 PS K 的抗干扰能力(均为相干解调)为：2 A S Kp e er f c 1 2 r 2 F S K p e l er f c r 2 PS K p e l er f cr2 2 2 2显 然 2 PS K 的抗干扰性能优于2 F S K,2 F S K 的抗干扰性能优于2 A S K 2 8、当 f S

18、f-H 时频谱前后相连，采用截止频率为f H 的理想低通滤波器可以还原出信号；4当 f S f H 时频谱间有一些空隙，同样可以采用截止频率为f H 的理想低通滤波器还原出信号；在 fs fH 时频谱产生重叠现象，此时还原不出原始信号。显然前两种可以不失真地还原出原始信号，考虑到理想低通无法实现因此实际可行的为fS fH29、平顶抽样各点波形为：平顶抽样带来的失真的弥补方法：在接收端的低通滤波器前加一个特性为1/H()的补偿网络。30、冲击抽样、自然抽样和平顶抽样后的频谱如图：冲击抽样频谱自然抽样频谱平顶抽样频谱有以上三种抽样后的频谱不难看出：三种抽样后的频谱排列规律是一样的，但幅度有所不同，

19、其中冲击抽样、自然抽样后的频谱没有产生频谱失真，可以还原出原始信号；而平顶抽样后频谱产生了失真因此还原出的信号存在失真干扰，通常要采取均衡措施。31、带通型信号是指信号的带宽B fL 的信号，该信号若采用低通型抽样定理进行抽样可以符合抽样要求，但将带来频谱利用不合理，抽样速率较高的现象，因此应采用带通型抽样定理进行抽样可以降低抽样速率。32、由于电话信号小信号的概率大，采用均匀量化时小信号的量化误差较大(量化信噪比 不 够)。各段的改善量分别为：2 4 dB、2 4 dB、1 8 dB、1 2 dB、6 dB、OdB、-6 dB、-1 2 dB 或(1 6)、(1 6)、(1/2)、(1/4)

20、3 3、框图各部分的作用：抽样一一将连续的模拟信号进行时间上的离散；量化一一将时间离散幅度连续的模拟信号进行幅度取值上的离散；编码一一将时间离散和幅度离散的多进制数字信号编成二进制码；信道一一用于信号传输媒介和设备；干扰一一传输信号的信道和设备所带来的噪声;译码一一编码的反变换过程；低通一一将译码输出的样值信号平滑还原成原始模拟信号。3 4、抽样一一实现时间上的离散，由于电话信号的带宽为4k H z 因此抽样频率取8 k H z；量化一一实现幅度上的离散，采用非均匀量化以提高小信号时的量化信噪比；编码一-将非均匀量化后的信号编为8位二进制码。信道一一适合于数字信号传输的媒介和设备；译码一一编码

21、的反变换过程，应补上半个量化级，使量化误差最小；低通一一恢复模拟信号，截止频率为4k H z,并应具有x的补偿。s i nx3 5、这是由于四个基群的码元速率存在偏差，因此在复接前必须进行码速调整，同时还需要加入同步码，因此要招2 0 48 k b/s 调整到2 I 1 2 k b/s 然后才能进行复接。采用正码速调整3 6、最佳基带传输系统的含义是消除码间干扰且抗噪声性能最理想的系统；在理想信道符合恒参信道且传输特性不会带来频率失真，因此不用考虑码间干扰，此时基带传输系统的结构为接收滤波器的特性与信号物性共朝匹配。3 7、连贯式插入法是在每帧的开头集中插入帧同步码组的方法，接收端只要检测出帧

22、同步码的位置，就可识别出帧的开头，从而确定各路码组的位置获得收发间的帧同步。3 8、由于相调制方式，如 D S B、S S B、P S K、Q A M 等，其已调信号的功率谱中不含有载波频率的成分。因此无法用窄带滤波器或锁相环直接从信号中提取出我波频率。这时首先需要将接收到的已调信号通过一个非线性的电路来产生载波频率(通常是载波频率二次谐波)，然后再用窄带滤波器或锁相环来滤出载波频率。3 9、采用非相干解调方式的数字通信系统可以不需要载波同步但必须要有位同步。位同步用来进行抽样和信号整形，因此同步性能的好坏将对系统的误码率产生影响4 0、插入导频法需要在发送端加导频插入电路，在接收段需加导频提

23、取电路。直接法是从接收到的基带信号中提取位时钟，必须加一非线性电路来处理，然后再提取。直接法无需在发送端增加任何电路，因此直接法较插入导频法容易实现且对信号传输的影响要小。五、作图题1、(1)理想带通滤波器的中心频率为1；(2)s(t)为 D S B 方式的已调制信号;(3)s(t)的频谱图为:62、波形图:D S B 信号通过包络检波器解调将产生失真，A M 信号通过包络检波器解调将正确还原出原信 号 3、调制器组成框图为：解调器的组成框图为：IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

24、I已调信号的频谱为:PIHIIIIIIILIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlii l l l l l l liiiiiiiiiiiiinniiiiiiiiiiiiiiiiiuiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii4、(1)5个信号所用的载波频率分别为：2 5 2 kH z、3 0 0 kH z、3 4 8 kH z 3 9 6 kH z、4 4 4 kH z（2）频分复用的原理框图:IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIHM !n

25、III I HUH lllllll.Illi I1 1 川HMII I I!：i l l l l l l l l l l l i l !I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I!Hiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiini（3）频谱搬移图:5、（1）用 于 1 2 路电话频谱搬移的载波频率分别为:6 0 kH z、6 4 kH z、6 8 kH z、7 2 kH z、7 6 kI I z 8 0 kI I z 8

26、 4 kH z、8 8 kH z、9 2 kI I z、9 6 kH z、1 0 0 kH z.1 0 4 kH z6、调制信道和编码信道如图:唧唧87、(1):种传输通道的幅频特性示意图:图a图b|图c(2)失真讨论：由以上特性对比不失真条件，图a满足不失真条件因此，不会引起传输失真；而 图b和图c不满足不失真条件，因此将会引起传输失真。(3)输入矩形脉冲时的输出波形:图a图b图8、相应波形为:9、N R Z 码R Z码双极性归零码A M I码四电平码1 0、已知数字码为 10010000010110000000001A M I 码 为-1 0 0 +1 00000-1 0 +1 -1 00

27、0000000+1H D B 3 码为 T 0 0 +1 T 0 0 T 0 +1 0 T+1 0 0 0 +1 T 0 0 T 0 +1A M I 码波形1 1、各点的波形:1 2、眼图的模型结构图:个部分所代表的含义为:最佳抽样时刻应是眼睛张开最大的时刻；对定时误差的灵敏度可由眼图的斜边之斜率决定，斜率越大，对定时误差就越灵敏；图的阴影区的垂直高度表示信号畸变范围；图中央的横轴位置应对应判决门限电平；在抽样时刻上，上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限(或称噪声边际)，即若噪声瞬时值超过这个容限，则就可能发生错误判决。1 3、(1)2 FSK 信号的波形:(2)2 FSK 信号的带宽为:B

28、 (f 2 f l)2 f S 3 0 0 0 2 0 0 0 2 1 0 0 0 3 0 0 0 Hz1 01 4、(1)最佳接收机结构图如图:DXO积分器BE相乘器出（2）各点工作波形:si t Asin点F2o(3)系统的误码率为：Ebi 1 0,根据公式Pe 1 e r f 在 2FSK情况下，为 si t和 s2 t的互相关系数，2 nOEbi 所以 Pe 1 erf 2 2n0或A2TsTs 1 E,将代入，得 P erfcA e 224n0 11(2)组成框图：(3)解调系统的各点波形16、(1)2DPSK 波形：(2)非线性变换+滤波法载波同步的组成框图:17、(1)波形:2

29、A SK 2 P SK2 DP SK(2)带宽:2 f S 4k Hz 1 2 频谱利用率2 A SK、2 P SK、2 DP SK 的频谱利用率相同为：1 8、已知M f 的频谱为(1)f s 3 0 0 Hz 时，已抽样信号 m s t 的频谱图：R b R B 2 0 0 0 0.5b it/s HzB b 40 0 0(2)f s 40 0 Hz时，已抽样信号m s t 的频谱图：(3)f s 50 0 Hz时，已抽样信号m s t 的频谱图：(4)f s 3 0 0【l z时不符合抽样定理，因此已抽样信号的频谱产生重叠，因而不能还原原始信号；f s 40 0 Hz和 f s 50 0

30、 Hz符合抽样定理，但 f s 40 0 Hz时的已抽样信号的频谱前后紧靠在一起，由于理想低通无法实现，因此实际不采用。1 9、(1)此时抽样速率应为：根据抽样定理，抽样速率f S 2 f l(2)用 f S 3 f l 抽样后的频谱为：1；(3)接收端的1 1 2 应具有的传输特性为：由上图可看出，若选择 1 H2 Hl()0 1 其 它 可 以 由 m S t不失真地恢复m t 。1 32 0、(1)抽样后的频谱图：f S 1 0 k Hzf S 1 2 k Hzf S 1 3 k l l z(2)由频谱图可以看出，f S 1 0 k Hz频谱产生重叠，因此不可取该抽样频率；f S 1 2

31、 k Hz和 f S 1 3 k Hz的频谱没有产生重叠因此两抽样频率均可；考虑到恢复滤波器不可能为理想低通，即必须考虑过渡带，因此实际抽样时应取f S 1 3 k Hz。2 1、(1)匹配滤波器形式的最佳接收机结构图2 2、(1)h l t 的 输 出 波 形(2)h 2 t 的输出波形(2)与 s i t 匹配的滤波器冲激响应为：h l (t)s 2 t h l t 其输出波形可能为：s l O t波形图：与 s 2 t 匹配的滤波器冲激响应为：h 2 t s 2s i t h 2 t 输出波形可能为：s 2 0 t波形图：1 也()=n$2 0()=$2(，)*4&)；1 ZX-0 2

32、72 7 o T/2 T 3 772s l T ts i t h l t 或 s l OT ts 2 t h 2 t 或 s 2 0o T H T14(3)因为hl t s 3T2 t,h2 t s T t,而s t结束时刻是T,所以hl t和h2 t都是s t的匹配滤波器。23、(1)位同步的实现方法有：插入导频法，直接法；(2)非线性变换+滤波法提取位同步的组成框图；(3)设数字序列为101100111,以上框图各点的波形图。a _TL_n_TL_rLJ六、计算题1、(1)SN 26dB,即 S26/10 398dBN 10C Blog S2 1 N 4 1031og2 1 398 34.

33、56(k b it/s)(2),/M=32.Il log2M log232 5(b it/符 号)RRbmaxCB HH 34.56 1035 6912(波特)2、(1)平均信息量：nH(x)p(x 33111111i)log2p(xi)i 1 161og216 161og216 41og24 21og22 1.79(b it/符号)(2)符号速率为：每个符号用两个脉冲表示，即符号宽度为1m s,因此，R1B 1 10 3 1000(波特)信息速率：R b R B H(x)1 0 0 0 1.79 1 790(b it/s)(3)等概率时平均信息量为：II(x)lo g 2 M lo g 2

34、4 2 (bi t/符号)等概率时信息速率：R b R B H(x)1 000 2 2 000(bi t/s)3、每个符号的平均信息量为：H(x)1 6 1 13 2 1 o g 3 2 1 1 2 12 2 41 o g l2 2 2 2 4 6.404bi t/符号该信息源的平均信息速率为：R b R B H x 6 404bi t/s4、(1)平均信息量：1 5nH(x)p(x i)lo g 2 p(x i)i 171 6 1 o g 75 5 1 1 1 12 1 6 1 6 1 o g 2 1 6 8 1 o g 2 8 8 1 o g 2 80.5 2 2 0.5 2 4 0.3

35、8 0.3 81.8 (bi t/符号)(2)码元速率R B 和信息速率R b：R 1 1B T 0.2 5 000 波特R b R B I 5 000 1.8 9 000bi t/s(3)最大端及此时的码元速率R B 和信息速率R b 为:R 1 1B T 0.2 5 000 波特R b R B I 5 000 2 1 0000bi t/s5、(1)平均信息量：nH(x)p(x i)lo g 2 p(x i)i 1141 o g llU1 3 3 5 52 4 8 1 o g 2 8 8 1 o g 2 8 1 6 1 o g 2 1 6 1 6 1 o g 2 1 62.2 2 (bi t

36、/符号)(2)获得最大嫡条件为各符号独立等概：此时最大燃为：H(x)lo g 2 M lo g 2 5 2.3 2(bi t/符号)6、(1)码元速率和信息速率为：R 1B T 10.1 1 0000 波特R b R B I 5 000 2 2 0000bi t/s（2）工作2小时后所获得的信息量为:I R b t 2 0000 2 3 6 00 1 44M bi t/s(3)传输的误比特率为：p3 6 7b 1 44 1 06 2.5 1 0误 符 号(码)率 为：2小时后的码元数为N I 1 44 72 1 061 1 2pe 3 672 1 06 5 1 0 77、每个像素的平均信息量为

37、：H x 8P(x li)lo g 2 P(x lo g 2 8 3 bi t/符号i li)一幅图片的平均信息量为：I 8 00 6 00 3 1.44 1 06 bi t3 s 传送一张图片的平均信息速率：1 6I I.44 1 06R 0.48 1 06 bi t/s bt 3因为信道容量C R选 取 OR,所以信道带宽为:B C 0.48 1 06lo g S lo g 2 1 1 000 48.1 6 kH z21 N8、每个像素的平均信息量为：8H x P(x li)lo g 2 lo g 2 2 5 6 8 bi t/符号i lP(x i)一幅图片的平均信息量为：I l 3 00

38、 2 40 8 0.5 76 1 06 bi t2 5 幅画面的平均信息量为：I I I 2 5 1 4.4 1 06 bi t每秒传送2 5 幅画面的平均信息速率1 1 4.4 1 06R b t 1 1 4.4 1 06 bi t/s因为信道容量C R选 取 C=R，所以信道带宽为：B Clo g S 1 4.4 1 06lo g l 1 000 1.44M H z2 2 1 N9、(1)s m(t)为取下边带的单边带(S S B)已调制信号；)(2)频谱图1 0、(1)该理想带通滤波器的中心频率为：带通滤波器的频率范围为9 5 kH z 1 05 kH z,因此中心频率为1 00kH z

39、；(2)解调器输入端的信噪功率比:输入噪声功率为N i 2 P n(f)B 2 0.5 1 0 3S i 1 0kW信噪功率比为S i 1 0000N 1 000i lO(3)解调器输出端的信噪功率比：输出噪声功率为N 1 1 00 4N i 4 2.5 W输出信号功率为S 101 0 1 03 1 0W 输入信号功率为2 S i 5 000kW 1 7信噪功率比为S 0N 5 0000 2 00002.5(4)调制制度增益G为:S 0G N 0S 2 0001 000 2iN i1 1、(1)传 输 特 性 芯)：宽带频率调制系统的带宽为：B 2(f fm)2 (75 5)1 6 0(kH

40、z)因此传输特性为：H()K 9 9.9 2 M H z f 1 00.08 M H z其它(2)输入信噪功率比因为，S A 21 0025 000(W),N i P 3i 2 2 n(f)B 1 0 3 1 6 0 1 0 1 6 0(W)所以输入信噪比，S i 5 000N 3 1.2 5 i l6 0S 3 A 2 k2(3)输出信噪比为：m 2o f(t)3 1 002N 2 n 3 (5 00)2 5 000 1 0 3 (5 1 03)3 3 75 0008 o fm 8 21 2、当 R B 2 s 2 fs 时无码间干扰的条件应写为H)H 4 i C 2eq(i TS TS0

41、其它对于图a,当 2T 时，H 4 ii TSC,所以不满足抽样点上无码间干扰的条件；S对于图b,当2T 时.，1 14 iT C,所以不满足抽样点上无码间干扰的条件;S i S对于图c,当 2 4 iT 时，HS i T C,所以满足抽样点上无码间干扰的条件；S对于图d,当2时，H 4 iTS i T C,所以不满足抽样点上无码间干扰的条件;S13、(1)系统无码间干扰传输的条件为：H2 i TH()seq i Ts Ts0 Ts根据该条件H 可分解如下:i=0时 i=-l时 1 8 i=l时 i=T、0、1 三图叠加结果显然叠加结果符合无码间干扰传输的条件，因此当R B(2)最大码元速率为

42、：R B 0 时系统能实现无码间干扰传输。00(1 )0 系统带宽为：B 0H z 2 2系统频带利用率为：0/R B 2 B(1 )0/2 (1 )1 4、(1)已知m t 最高频率为4kH z,因此抽样频率为fS 8 kH z；又因最大量化误差为信号峰2 V 2 V,0.5%2 V M 2 00N因此量化电平数M=2 00,最小编码位数N=8(2 2 5 6 M 2 00)；于是，R b 8 kH z 8 6 4(kb/s)(2)需要的奈奎斯特基带带宽：因为奈奎斯特基带带宽时的利用率为m z x 2 B/H z,二进峰值的0 2 5%,设峰值为的 则一个量化级/=0.5%X2 V,即6 4

43、 1 033 2 kH z 制时 R b R B。因此 B m i n m a x 2(3)转换成8进制信号后的码元速率为：R b6 4 1 03R B 2 1.3 3 1 03 波特 lo g 2 8 3相应的奈奎斯特基带带宽为：R BB m i n R Bm a x 2 1.3 3 1 03 1 0.6 7kH z 21 5、(1)三种传输特性的讨论:对于图a有将 H()按 2 10 3分 割 图 将 i=T、0、1 的分割图叠加图显然叠加结果符合无码间干扰传输的条件，因此当R B(2)最大码元速率为：R B 。时系统能实现无码间干扰传输。00(1 )0 系统带宽为：B 0H z 2 2系

44、统频带利用率为：0/R B 2 B(1 )0/2 (1 )1 4、(1)已知m t 最高频率为4kH z,因此抽样频率为fS 8 kH z；又因最大量化误差为信号峰2 V 2 V,0.5%2 V M 2 00N因此量化电平数M=2 00,最小编码位数N=8(2 2 5 6 M 2 00)；于是，R b 8 kH z 8 6 4(kb/s)(2)需要的奈奎斯特基带带宽：因为奈奎斯特基带带宽时的利用率为m z x 2 B/H z,二进峰值的0.2 5%,设峰值为V,则一个量化级/=0.5%X2 V,即6 4 1 033 2 kH z 制时 R b R B。因此 B m i n m a x 2(3)

45、转换成8进制信号后的码元速率为：R b6 4 1 03R B 2 1.3 3 1 03 波特 lo g 2 8 3相应的奈奎斯特基带带宽为：R BB m i n R Bm a x 2 1.3 3 1 03 1 0.6 7kH z 21 5、(1)三种传输特性的讨论：对于图a有H()按 2 10 3分 割 图 将 i=T、0、1 的分割图叠加图1 7、(1)已知波特的速率为s,即 R B 2 s 2 fS；此时无码间干扰的条件为4 i 2 C H H eq()i TS TS 0 其它根据上述条件图a和 图 d可以满足消除抽样点上码间干扰的条件，图 b、图 c不满足。(2)频谱利用率：2 fR 图

46、 a的频谱利用率为 B S 2符号/s H z B fS图 d的频谱利用率为 R B 2 fS 1符号/s H z B 2 fS6 1 8、(1)由题意知,2 A S K 信号带宽B=2 R B=4X1 0H z2 则输入噪声功率：n n O B 6 1 0 1 8 4 1 06 2.4 1 0 1 1 Wa 2 40 1 0 6解调器输入信噪比：r 3 3.3 1 2 1 1 2 n 2 2.4 1 011非相干接收时，系统误码率pe e r/4 e4 1.2 4 1 0 4 2 23 3.3 1 r/41 e e4 2.3 6 1 0 5 (2)相干接受时，系统误码率pe r3 3.3(3

47、)由以上两种接收方式的系统误码率可以得出，采用相干接受时的抗噪声性能要优于非相干接收。1 9、(1)由题意可知，fS R b 2 1 06 H z,fl=1 0M H z,f2=1 0.4M I I z,因此 2 F S K 信号带宽为：3 3.3 2B f2 fl 2 fS 1 0.4 1 0 2 2 1 06 4.4M H z(2)无论时采用非现干还是相干接收，2 F S K 解调器上、下两个支路的B P F 带宽都是2f s,因此2 噪声功率为：n n 02 fS 6 1 0 8 2 2 1 06 2.4 1 0 1 1 Wa 2 40 1 0 63 3.3 信噪比为：r 2 n 2 2

48、 2.4 1 0 1 1可得非相干接收时，系统误码率：I pe e r/2 3 1 0 8 2(3)根 据(2)所 得 r,可知相干接收时，系统误码率：r 1 4 1 0 9pe erfc 2 22 0、由题意可知 fS R B 2 1 06 H z,B 2 fS 2 2 1 06 H z 4 1 06 H z,2 n n O B 4 1 06 1 0 1 2 4 1 0 6a 2 40 1 0 6r 2 1 0 6 2 n 4 1 0(1)2 P S K 信号相干解调时的系统误码率llpe erfc(r)erfc()4 1 0 6 2 2(2)2 D P S K 信号相干解调的系统误码率1

49、1 p e e r f cr 1 e r f cr e r f c()1 e r f c 8 10 6 22(3)2D P S K 信号差分相干解调时的误码率21l l p e e r e 10 2.27 10 5 2221、(1)+3 21/编码器输出的码组为110 10 10 0；量化误差为7/；-210 0/编码器输出的码组为0 1111111；量化误差为8 4/；(2)110 10 10 0 相对应的11位线性码为0 0 10 10 0 0 0 0 0；0 1111111相对应的11位线性码为11111111111；22、(1)8 位码时的码元速率为：R b R B 8 0 0 0 8

50、 6 4 k bit/s线 性 12位码时的码元速率为：R b R B 8 0 0 0 12 6 9 k bit/s(2)10 路 编 8 位码的码元速率为：R b R B 6 4 10 6 4 0 k bit/s(3)传输时分复用P C M 信号的奈奎斯特基带带宽为：R 6 4 0 B B 3 20 k bit/s 2223、(1)频分复用后信号的抽样频率为:f S 7 0 2 14 0 k Hz(2)试画出抽样后的频谱图:(3)所需要的奈奎斯特基带带宽为:f b 14 0 8 1.12M bit/sf b 0.5 6 M Hz 224、(1)因为f t结束时刻为T,所以最大输出信噪比时刻t