通信原理樊昌信曹麗娜第六版第六章課后答案

1、解：?jiǎn)螛O性，雙極性，單極性歸零，雙極性歸零，二進(jìn)制差分，四電平波形分別如下圖b， C, d，e，f+E+E0+Eb-E0 00 0+E4-Ed（此圖僅作參考）證明：若F =拆=取與f無(wú)關(guān)）*且（K此V1,則有1- giC）盹呂（0 =幅）-耳W = 9 -1）畐（0尹呂（0*（1 一功乳=0所以穩(wěn)態(tài)波卩七工呂|（垃）+（1 -p）Si（t-nT；） =工朋（f-KO+Q-功&（f-K。丸 即尹“=0斯以無(wú)離散譜.解（I）隨機(jī)二逬制序列的雙邊功率譜密度為人佃）=齊拭1 - P）G）G2）F +l/rpq（吻）+（1-可$（嗽）-欣） 因?yàn)?-gQg（f）oG（/）所以恥3=4/；P（l-P）GW

2、）+ ?7（2p-l）2|G （皿）| 心耐隨機(jī)二進(jìn)制序列的功率為$=2匚片3眉=口幼山（1- P）?V）+/?（2p-l） |G （勿;）|；（/-阿;）妙=1 W4加（D 口G/M 城（2p 莎郭（啖）ipc咧 14f =咳 p（l-p） 口GS4r（2pl）吃 |?（啖）i(2)若g=10其他fh則GV）=兀滋（守）=訕切因?yàn)椋?= hs畑心= 7； = 0/r所以該二進(jìn)制序列不存在散分助=1（3）若g1噸0苴他ijGv）=三強(qiáng)（嵯）=N 融旦）2422*7*v* /T* sin Y*因?yàn)椋?滋（曄）=-土 * 0 222 土k2所以該二進(jìn)制序列存在醫(yī)散分販=y64解：(1)由圖P6-2

3、可以寫(xiě)出0故g (t)的傅里葉變換G (f為G(5vSa2 羅ATs已知戶er P且g 陰=E eQ = 0即燈)=刃)G=0 所以數(shù)宇基帶功率諳密度為 丘=AM-P)|G”)-$(/)+習(xí)亦陀(哦)+(1-p)q(唄)per-哦X 人珂-刊GV)r幀)3(7-負(fù)卜警鞏學(xué)卜餐x(芳艸-咖/JG)二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的離散借分量肯 紇脅目対嗽) 當(dāng)=lff齊才=幾代入上式得 I分皿)手4K因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)宇基帶信號(hào)中存矽=斗的福散諳分量所M能,提匪碼元同步所需的頻峯的另量I更功率為1(53162 卅6 5解:又因?yàn)槎『瓦怠背霈F(xiàn)的概率相等，所i:w)=o 頊/)=只1-尸)性(門-&心)r= Zl-FO

4、pGC/)r=Z|G(/)P所以i妾數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度為p(/) =3T 1+C0SO 2因育戌伍）所以不能從數(shù)字基帶倍號(hào)中直接提取頻率 九= 7；的另量樓碼率乩=“7；=（】門尸）Band頻帶寬度 =斜2疔=+ =血閔6 6解：（1）雙極性信號(hào)的功率譜密度為2 乂2Ps(f )=4fsP(1-p )|G(f)|2+fs2(1-2P)2： |G(mfs)3(f -mfs)-oC設(shè)g心Gf ），則有G（f）*Sa罟將p=1/4, T =Ts/3及G（f ）代入FS（f ）表達(dá)式中，可得Ps( f戶一Sa彳巴丄+壬送Sa2 輕5( f-mfs)12 I 3 丿 18 比 I 3 廠 功率譜密

5、度圖略。（2）當(dāng)m=1時(shí)，上式中的離散普HSa2霽(fmfs)MfA0所以能從該雙極性信號(hào)中直接提取頻率為fs =1/Ts的分量，其功率為S=8；26 7解：AMI 碼：+10 -1+100 0 000 000 -10 +1HDB3 碼：+10-1+1000 +V -B 00 -V 0 +10-1AMI碼形圖如下：-EHDB3碼波形圖如下:6 8解：雙向碼：01 1010 01 10 10 01 01 10CIM 碼：01 1111 01 00 11 01 01 00雙向碼波形圖如下：CIM碼波形圖如下:（圖形僅供參考）解：（ 1）令 g（t）存卩0|t 戶 Tsother由圖可得h（t戶gU

6、TsFt眇、所以，系統(tǒng)的傳輸函數(shù) H W)為 Hd=Gde 2 =2Sa2 (二j-Je 2(2)基帶系統(tǒng)的傳輸函數(shù) H )由發(fā)送濾波器 G 2 )，信道eg )和接收器Gr9 )三部分組成，即H )=Gt )cg)Gr(仞)因?yàn)?eg )=1，Gt ) = GRg )，所以2 2H ( ) = Gt ()Gr( ) = Gt( ) =GR(a )故有Gt ) = Gr(b ) = Jh(豹610 解:(1)由圖可知系統(tǒng)傳輸函數(shù)| |gother1由g(tT(1初0|t|蘭Tsother可得Gg )=TsSa2Tseo根據(jù)傅里葉變換的對(duì)稱性2兀g ( )G (jt )1叫有 HW 卜 g()

7、一G(jt)=0Sa所以，該系統(tǒng)接收濾波器輸出基本脈沖時(shí)間表示式h(t )為2兀心2心(2)根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則，當(dāng)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸時(shí)，H(o )應(yīng)滿足兀=C，|咋一Ts當(dāng)傳碼率RB1 _Ts -0兀時(shí)，即| |蘭=國(guó)0時(shí)Tsnziz!+迥T?、hCJ此時(shí)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾傳輸。6 11解：根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則,當(dāng)最高傳碼率RB=1 時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)碼間串?dāng)_傳輸?shù)幕鶐到y(tǒng)的總特性H （）Ts應(yīng)滿足2ii仁+ 1=C ， |蘭I Ts 丿Ts因此當(dāng)RB丄時(shí),Ts基帶系統(tǒng)的總特性 H W ）應(yīng)滿足27!1咋Ts所以除c圖外其他均不滿足無(wú)碼間串?dāng)_傳輸?shù)臈l件。612解：0）該系統(tǒng)可構(gòu)成等效矩形丟1歸

8、卜叫0其他所以該系統(tǒng)能略實(shí)現(xiàn)無(wú)碼間干擾倍輸-（2統(tǒng)的盤大碼元傳輸速率凡=2/, 系統(tǒng)的實(shí)麻芾寬北=0+“譏所以丟統(tǒng)頻帶利用率為J7 =字=，一S 1613 解:10傳輸函數(shù)J2嚴(yán)心劭血 頻帶寬度S =竺甞M 2x10 頻帶利用率tj=H=-J2L = 0,5&?皿E 2x10倍輸函數(shù)（ 忑= 1。尿誠(chéng) 頻帶寬度 =羿蘭=12也Jn-P ifV 頻帶利用率q=1皿誠(chéng)隹輸函數(shù)何&=皿尿顯 頻帶寬度B = 駐=2壓 頻帶利用率;=菩=常趨誡討論從頻帶利用率方S比較阿何大于何,所以選擇血h加iffl收敷速度方面比較為理想低通特性，響働（f雇他型尾部衰減 慢與時(shí)間成反比龍）三角形特性，響應(yīng)肌慮滋*（工理

9、，尾部誡快與時(shí)間f*從易實(shí)現(xiàn)程度方面比較（eW）容易實(shí)現(xiàn).因此I選擇倍輸函數(shù)（d較好.614 解:這實(shí)際上可等效為1個(gè)廿孑的升余弦波形。最高碼元傳輸速穀7土相應(yīng)的碼元間隔為丁嚴(yán)2升615證明：H （ ）可表示為TsfbTs ） TsH （）=2G4 7I/Ts （）r OS- J=G4 7I/Ts （）1 +TTi T-iO G4J1/Ts W ）+G4 71/Ts e ）e2+G4丹Tsje244其中，G如Ts ）是高為1，寬為4兀/Ts的門函數(shù)，其傅里葉反變換為22珥G471/Ts （戸 T Sa TIs I Is 丿因此，單位沖激響應(yīng)+丄滋f丁、丿22T, 丿% /r八f SaI J2f

10、r = So 加二sin 兀t/Ts cos兀t/TsJit/Ts 1-(;it/Ts)2由上式結(jié)果可知，當(dāng)t=nTs (n不等于10)時(shí)，h (nTs)=0，所以當(dāng)用一波特速率傳送Ts數(shù)據(jù)時(shí)，抽樣時(shí)刻上不存在碼間串?dāng)_。x (t)在抽樣時(shí)616證明：對(duì)于單極性基帶信號(hào)，在一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間內(nèi)，抽樣判決器對(duì)接受的合成波形刻的取值為x(kTsYn(;TksTs)transport 1transport 0因?yàn)閚R(t )是均值為0，方差為CT n2的高斯噪聲,所以當(dāng)發(fā)送“ 1 ”時(shí)，A+ nR(kTs)的一維概率密度為 f1=ex P+T 而發(fā)送“ 0”時(shí)，nR (kT；)的一維概率密度函數(shù)為f。1

11、 exp2丄2口 2J n令判決門限為 Vd，則發(fā)“ 1”錯(cuò)判為“ 0”的概率為(x-A)21Pe, = P(X Vd) = J fodx = Jvdexp-2dxerf ( )2口 n2 2 盜/發(fā)送“ T碼和“ 0”碼概率分別為P (1)和P (0)，則系統(tǒng)總的誤碼率為Pe =P (1)Pe, + P( 0)Peo因?yàn)镻(1)ex p-M A)2bn22-=P 0ex p-V嚴(yán)肓對(duì)上式移項(xiàng)取對(duì)數(shù)得V/2(Vj-A)22町2最佳判決門限Vd工,aA P(1)當(dāng) P(1)=P(0)=1/2 時(shí)Vd=0，則可求得最佳門限電平Vj*，即1P ex P (專A)* P0ex p _口=020 n2b

12、 n其中Vd為判決門限，則誤碼率P為111A此時(shí)系統(tǒng)誤碼率 Pe =P(1)已 + P(0)Ro =-Pel r Peo =；ef()2222/n617解：（1）接收濾波器GG）輸入噪聲雙邊功率譜密度為 P ）=n0/2，則接受濾波器Gr）輸入噪聲雙邊功率譜密度P）（co ）為2n0兀P0e)=P()| Gr 1= P OJ H0卩 1 + COS0)TI|蘭一25接受濾波器Gr （）輸入噪聲功率為1 觀T01 ”刃吊n0n0So =fF0)d=f0 T0(1+cosT0)d= 0(W)2兀5吊2兀茂 22(2)系統(tǒng)總的誤碼率為Pe =P (1)巳+ P( 0)巳。在單極性波形情況下，巳和Ro

13、分別為Pe.=Sx Pgk-2人I人丿dx嚴(yán) 1 r |xPeVd2Iex P丿Vd 1Jpe=pL礦x pr入Lx-A1 dx + P(O) dex p-兇dx令二 =0，并考慮 P (1)=p (0)=1-，可求得最佳判決門限2此時(shí)系統(tǒng)總誤碼率Fe為V 1Pe=P島expf-處1+ P(O) JV6 18 解:expL 兇 IdxI A丿 (|x exp I -SdxA 丿，=1/ (4k) &丄ex卩匚兇型dx +(1/4小廣丄expL兇Idx 2幾氣A丿匕2幾I A丿exp一 X A Idx+1/ (4入)廣丄expL Idx(幾丿A/22k幾丿A/21叫2?a= 1/2ex p(-)

14、對(duì)于單極性基帶信號(hào)，訶率 = i-胡一2 2二加“丿因?yàn)樾l(wèi)=1 J CT2l根據(jù)題意兮制念、-10*1 /6 19 解:43bn6 20解：(1) T)=Ts的眼圖如下10=21T)=2Ts的眼圖如下(3)比較:To =TsTo =2Ts最佳抽樣判決時(shí)刻判決門限電平噪聲容限值L即衛(wèi)處2 2o1Ts即T處24o16 21解：由題意，理想低通濾波器的傳輸函數(shù)為對(duì)應(yīng)的單位沖激響應(yīng)為hL(t)= sf t)Ts兀兀L(t) =Sa(t) -Sa(t2Ts)TsTs則系統(tǒng)單位沖擊響應(yīng)為hL(t) =Sa(壬t)h(t) = L6(t ) 6(t2Ts)l*hTs對(duì)h( t)進(jìn)行傅里葉變換，可得系統(tǒng)傳輸函

15、數(shù)為1 一廠:汛 耳個(gè)”門廠XqH.I叭Y 0所以2L-1 );6 22解：第一，四類部分響應(yīng)信號(hào)的相關(guān)電平數(shù)為（ 二進(jìn)制時(shí)L=2，相關(guān)電平為3 ； 四進(jìn)制時(shí)L=4，相關(guān)電平為7 ；6 23解：第四類部分響應(yīng)的預(yù)編碼公式為bk 7 +bk_2modL包括方框圖:彳複111決6 24 解：X丄峰怕的畸變值肯*%厶1%1 8 3 4 1畐 4&由2楓迄CX朋F-1 y扎咗工廠-亍寸 PL,二口兀+匚兀 9心一尹1 +醬_亍訂宣K_F.=二周5兀P兒一詁存1x1 詐m|r. = c_,jr* y JC + c.jr,=-尹左 +i違-尹i =啟r = r r4 Ifi 64貞；他I；均為零輔dj樣值厚列f；的峰怕琦變?yōu)榘藖A龍訃CY丄丄丄+丄切丄F 必厶 I 15人24 72 32 484丿 4S0 6 25 解：根據(jù)式（C）和2N+1=3,可以列出矩陣方程X_1X 2