通信原理課后練習答案.ppt

課后作業(yè)解答 第1章緒論 習題 1 2 1 4 1 6 1 10 作業(yè) 第1章課后作業(yè)解答 1 2某信源符號集由A B C D和E組成 設每一符號獨立出現(xiàn) 其出現(xiàn)概率分別為1 4 1 8 1 8 3 16和5 16 試求該信息源符號的平均信息量 解 第1章課后作業(yè)解答 1 4一個由字母A B C D組成的字 對于傳輸?shù)拿恳粋€字母用二進制脈沖編碼 00代替A 01代替B 10代替C 11代替D 每個脈沖寬度為5ms 不同字母等概率出現(xiàn)時 試計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?解 等概時該信源平均每個符號的攜帶的信息量為 傳輸?shù)钠骄畔⑺俾蕿?第1章課后作業(yè)解答 若每個字母出現(xiàn)概率分別為PA 1 5 PB 1 4 PC 1 4 PD 3 10 試計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?解 平均每個符號的攜帶的信息量為 傳輸?shù)钠骄畔⑺俾蕿?第1章課后作業(yè)解答 1 6設一信息源的輸出由128個不同的符號組成 其中16個出現(xiàn)的概率為1 32 其余112個出現(xiàn)概率為1 224 信息源每秒發(fā)出1000個符號 且每個符號彼此獨立 試計算該信息源的平均信息速率 第1章課后作業(yè)解答 1 10已知某四進制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的傳信率為2400b s 接收端在0 5h內(nèi)共收到216個錯誤碼元 試計算該系統(tǒng)的誤碼率Pe 0 5h內(nèi)共收到的碼元數(shù)為 解 系統(tǒng)的碼元速率為 系統(tǒng)的誤碼率為 第2章確知信號 習題 2 5 2 7 2 8 2 9 作業(yè) 第3章隨機過程 習題 3 5 3 6 3 7 3 8 作業(yè) 第3章課后作業(yè)解答 3 5已知隨機過程 其中 是廣義平穩(wěn)過程 且自相關函數(shù)為 隨機變量在上服從均勻分布 它與彼此統(tǒng)計獨立 試證明是廣義平穩(wěn)的 試畫出自相關函數(shù)的波形 試求功率譜密度及功率S 第3章課后作業(yè)解答 試證明是廣義平穩(wěn)的 只要證明的均值為常數(shù) 自相關函數(shù)僅與時間間隔有關即可 所以 第3章課后作業(yè)解答 第3章課后作業(yè)解答 試畫出自相關函數(shù)的波形 試求功率譜密度及功率S 平穩(wěn)隨機過程的功率譜密度是其自相關函數(shù)的傅里葉變換 即 第3章課后作業(yè)解答 或者 第3章課后作業(yè)解答 3 6已知噪聲的自相關函數(shù)為 試求其功率譜密度Pn f 和功率N 試畫出和的曲線 第3章課后作業(yè)解答 第3章課后作業(yè)解答 第3章課后作業(yè)解答 平穩(wěn)隨機過程通過線性系統(tǒng)后仍為平穩(wěn)過程 第3章課后作業(yè)解答 或者 第3章課后作業(yè)解答 3 8一個中心頻率為fc 帶寬為B的理想帶通濾波器如下圖所示 假設輸入是均值為零 功率譜密度為n0 2的高斯白噪聲 試求 濾波器輸出噪聲的自相關函數(shù) 濾波器輸出噪聲的平均功率 輸出噪聲的一維概率密度函數(shù) 第3章課后作業(yè)解答 濾波器輸出噪聲的自相關函數(shù) 可以很容易得到濾波器輸出噪聲的功率譜密度 輸出噪聲的自相關函數(shù)與其功率譜密度互為傅里葉變換關系 則 第3章課后作業(yè)解答 濾波器輸出噪聲的平均功率 輸出噪聲的一維概率密度函數(shù) 高斯隨機過程通過線性系統(tǒng)后仍為高斯過程 所以輸出噪聲的一維概率密度函數(shù)仍服從高斯分布 其中 第4章信道 習題 4 7 作業(yè) 第4章課后作業(yè)解答 4 7設一黑白數(shù)字相片有400萬個像素 每個像素有16個亮度等級 若用3kHz帶寬的信道傳輸它 且信號噪聲功率比等于10dB 試問需要傳輸多少時間 解 每個像素所包含的信息量為 整張相片所包含的信息量為 根據(jù)shannon公式 第5章模擬調制系統(tǒng) 習題 5 3 5 4 5 5 5 7 5 17 5 19 作業(yè) 第5章課后作業(yè)解答 5 3已知調制信號 載波為 進行單邊帶調制 試確定該單邊帶信號的表示式 并畫出頻譜圖 解 單邊帶信號的表示式為 第5章課后作業(yè)解答 第5章課后作業(yè)解答 5 4將調幅波通過殘留邊帶濾波器產(chǎn)生殘留邊帶信號 若此濾波器的傳輸函數(shù)如圖P5 2所示 斜線段為直線 當調制信號為時 試確定所得殘留邊帶信號的表達式 第5章課后作業(yè)解答 5 5某調制方框圖如圖P5 3 b 所示 已知的頻譜如圖P5 3 a 所示 載頻 且理想低通濾波器的截止頻率為 試求輸出信號 并說明為何種已調信號 第5章課后作業(yè)解答 第5章課后作業(yè)解答 5 7某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度 在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號 并設調制信號的頻帶限制在5kHz 而載波為100kHz 已調信號的功率為10kW 若接收機的輸入信號在加至解調器之前 先經(jīng)過一理想帶通濾波器 試問 該理想帶通濾波器的中心頻率和通帶寬度為多少 解調器輸入端的信噪功率比為多少 解調器輸出端的信噪功率比為多少 求出解調器輸出端的噪聲功率譜密度 并用圖形表示出來 第5章課后作業(yè)解答 該理想帶通濾波器的中心頻率和通帶寬度為多少 解調器輸入端的信噪功率比為多少 解調器輸出端的信噪功率比為多少 2020 3 13 33 可編輯 第5章課后作業(yè)解答 求出解調器輸出端的噪聲功率譜密度 并用圖形表示出來 教材P99 式5 2 14 解調器輸出噪聲功率是輸入噪聲功率的1 4 即 因此 輸出噪聲功率譜密度為 第5章課后作業(yè)解答 第5章課后作業(yè)解答 此調頻波的頻率偏移 調頻指數(shù)和頻帶寬度 頻率偏移 調頻指數(shù) 頻帶寬度 第5章課后作業(yè)解答 5 19有60路模擬話音信號采用頻分復用方式傳輸 已知每路話音信號頻率范圍為0 4kHz 已含防護頻帶 副載波采用SSB調制 主載波采用FM調制 調制指數(shù) 試計算副載波調制合成信號帶寬 試求信道傳輸信號帶寬 第6章課后作業(yè)解答 習題 6 7 6 9 6 11 6 12 6 13 作業(yè) 第6章課后作業(yè)解答 6 7已知信息代碼為1011000000000101 試確定相應的AMI碼及HDB3碼 并分別畫出它們的波形圖 消息碼 1011000000000101 AMI碼 10 1 1000000000 10 1 10 1 1B00VB00V0 10 1 10 1 1B00 VB00 V0 10 1 10 1 1000 V B00 V0 10 1 10 1 1000 V B00 V0 10 1 HDB3碼 第6章課后作業(yè)解答 6 9某基帶傳輸系統(tǒng)接收濾波器輸出信號的基本脈沖為如圖P6 4所示的三角脈沖 求該基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù) 假設信道的傳輸函數(shù) 發(fā)送濾波器和接收濾波器具有相同的傳輸函數(shù) 即 試求這時或的表示式 第6章課后作業(yè)解答 第6章課后作業(yè)解答 6 11設基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器 信道及接收濾波器組成的總特性為 若要求以波特的速率進行數(shù)據(jù)傳輸 試驗證圖P6 6所示的各種能否滿足抽樣點上無碼間串擾的條件 第6章課后作業(yè)解答 6 12設某數(shù)字基帶系統(tǒng)的傳輸特性如圖P6 7所示 其中為某個常數(shù) 試檢驗該系統(tǒng)能否實現(xiàn)無碼間串擾的條件 試求該系統(tǒng)的最高碼元傳輸速率為多大 這時的系統(tǒng)頻率利用率為多大 第6章課后作業(yè)解答 6 13為了傳送碼元速率的數(shù)字基帶信號 試問系統(tǒng)采用圖P6 8中所畫的哪一種傳輸特性較好 并簡要說明其理由 第7章課后作業(yè)解答 習題 7 1 7 2 7 3 7 4 7 7 作業(yè) 第7章課后作業(yè)解答 7 1設發(fā)送的二進制信息為1011001 試分別畫出OOK 2FSK 2PSK及2DPSK信號的波形示意圖 并注意觀察其時間波形上各有什么特點 7 2設某OOK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1000B 載波信號為 每個碼元中包含多少個碼元周期 求OOK信號的第一零點帶寬 第7章課后作業(yè)解答 7 3設某2FSK傳輸系統(tǒng)的碼元速率為1000B 已調信號的載頻分別為1000Hz和2000Hz 發(fā)送數(shù)字信息為011010 試畫出一種2FSK信號調制器原理框圖 并畫出2FSK信號的時間波形 試討論這時的2FSK信號應選擇怎樣的解調器解調 試畫出2FSK信號的功率譜密度示意圖 第6章課后作業(yè)解答 7 4設二進制信息為0101 采用2FSK系統(tǒng)傳輸 碼元速率為1000B 已調信號的載頻分別為3000Hz 對應 1 碼 和1000Hz 對應 0 碼 若采用包絡檢波方式進行解調 試畫出各點時間波形 若采用相干方式進行解調 試畫出各點時間波形 求2FSK信號的第一零點帶寬 第6章課后作業(yè)解答 7 7設發(fā)送的絕對碼序列為011010 采用2DPSK方式傳輸 已知碼元傳輸速率為1200B 載波頻率為1800Hz 定義相位差為后一碼元起始相位和前一碼元結束相位之差 若代表 0 代表 1 試畫出這時的2DPSK信號波形 若代表 0 代表 1 則這時的2DPSK信號波形又如何 第9章課后作業(yè)解答 習題 9 9 9 10 9 11 作業(yè) 第9章課后作業(yè)解答 9 9采用13折線A律編碼 設最小量化間隔為1個單位 已知抽樣脈沖值為 635單位 試求此時編碼器輸出碼組 并計算量化誤差 寫出對應于該7位碼 不包括極性碼 的均勻量化11位碼 采用自然二進制碼 第9章課后作業(yè)解答 9 10采用13折線A律編碼電路 設接收端收到的碼組為 01010011 最小量化間隔為1個量化單位 并已知段內(nèi)碼改用折疊二進制碼 譯碼器輸出為多少量化單位 試寫出對應于該7位碼 不包括極性碼 的均勻量化11位碼 第9章課后作業(yè)解答 9 11采用13折線A律編碼 設最小量化間隔為1個量化單位 已知抽樣脈沖值為 95量化單位 試求此時編碼器輸出碼組 并計算量化誤差 試寫出對應于該7位碼 不包括極性碼 的均勻量化11位碼 第10章課后作業(yè)解答 習題 10 9 10 10 10 11 作業(yè) 第10章課后作業(yè)解答 10 9設高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為n0 2 試對圖P10 1中的信號波形設計一個匹配濾波器 并 試問如何確定最大輸出信噪比的時刻 試求此匹配濾波器的沖激響應和輸出信號波形的表示式 并畫出波形 試求出其最大輸出信噪比 最大輸出信噪比時刻應該選在信號碼元結束時刻之后 即 第10章課后作業(yè)解答 試求此匹配濾波器的沖激響應和輸出信號波形的表示式 并畫出波形 第10章課后作業(yè)解答 試求此匹配濾波器的沖激響應和輸出信號波形的表示式 并畫出波形 第10章課后作業(yè)解答 當時 第10章課后作業(yè)解答 當時 第10章