通信原理[張會(huì)生]課后習(xí)題答案解析

1、思考題1-1 什么是通信？常見的通信方式有哪些？ 1-2 通信系統(tǒng)是如何分類的？ 1-3 何謂數(shù)字通信？數(shù)字通信的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 1-4 試畫出模擬通信系統(tǒng)的模型，并簡(jiǎn)要說明各部分的作用。 1-5 試畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型，并簡(jiǎn)要說明各部分的作用。 1-6 衡量通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？對(duì)于數(shù)字通信具體用什么來表述？ 1-7 何謂碼元速率?何謂信息速率?它們之間的關(guān)系如何? 習(xí)題 1-1 設(shè)英文字母E出現(xiàn)的概率=0.105，X出現(xiàn)的概率為0.002，試求E和X的信息量各為多少？ 1-2 某信源的符號(hào)集由A、B、C、D、E、F組成，設(shè)每個(gè)符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其概率分別為1/4、1/4、1/16

2、、1/8、1/16、1/4，試求該信息源輸出符號(hào)的平均信息量。 1-3 設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進(jìn)制信號(hào)，碼元速率RB2=2400B，試求該系統(tǒng)的信息速率Rb2=？若該系統(tǒng)改為傳送16進(jìn)制信號(hào)，碼元速率不變，則此時(shí)的系統(tǒng)信息速率為多少？ 1-4 已知某數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送八進(jìn)制信號(hào)，信息速率為3600b/s，試問碼元速率應(yīng)為多少？ 1-5 已知二進(jìn)制信號(hào)的傳輸速率為4800b/s，試問變換成四進(jìn)制和八進(jìn)制數(shù)字信號(hào)時(shí)的傳輸速率各為多少（碼元速率不變）？ 1-6 已知某系統(tǒng)的碼元速率為3600kB，接收端在l小時(shí)共收到1296個(gè)錯(cuò)誤碼元，試求系統(tǒng)的誤碼率=？ 1-7 已知某四進(jìn)制數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信息速

3、率為2400b/s，接收端在0.5小時(shí)共收到216個(gè)錯(cuò)誤碼元，試計(jì)算該系統(tǒng)=？ l-8 在強(qiáng)干擾環(huán)境下，某電臺(tái)在5分鐘共接收到正確信息量為355Mb，假定系統(tǒng)信息速率為1200kb/s。 （l）試問系統(tǒng)誤信率=？（2）若具體指出系統(tǒng)所傳數(shù)字信號(hào)為四進(jìn)制信號(hào)，值是否改變？為什么？（3）若假定信號(hào)為四進(jìn)制信號(hào)，系統(tǒng)傳輸速率為1200kB，則？ 習(xí)題答案第一章習(xí)題答案1-1解： 1-2解： 1-3解：1-4解：1-5解：1-6解：1-7解：1-8解：思考題2-1什么是狹義信道？什么是廣義信道？（答案）2-2 在廣義信道中，什么是調(diào)制信道？什么是編碼信道？ 2-3 試畫出調(diào)制信道模型和二進(jìn)制無記憶編碼

4、信道模型。 2-4 信道無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件是什么？ 2-5恒參信道的主要特性有哪些？對(duì)所傳信號(hào)有何影響？如何改善？2-6 隨參信道的主要特性有哪些？對(duì)所傳信號(hào)有何影響？如何改善？2-7 什么是相關(guān)帶寬？相關(guān)帶寬對(duì)于隨參信道信號(hào)傳輸具有什么意義？ 2-8 什么是分集接收？常見的幾種分集方式有哪些？2-9 根據(jù)噪聲的性質(zhì)來分類，噪聲可以分為哪幾類 ？2-10 什么是高斯型白噪聲？它的概率密度函數(shù)，功率譜密度函數(shù)如何表示 ？ 2-11 什么是窄帶高斯噪聲？它在波形上有什么特點(diǎn)？它的包絡(luò)和相位各服從什么分布？ 2-12 窄帶高斯噪聲的同相分量和正交分量各具有什么樣的統(tǒng)計(jì)特性？ 2-13 正弦波加窄帶高斯

5、噪聲的合成波包絡(luò)服從什么概率分布？ 2-14 信道容量是如何定義的？山農(nóng)公式有何意義？ 習(xí)題 2-1 信號(hào)分別通過圖P2-1所示的兩個(gè)電路，試討論輸出信號(hào)有沒有群遲延畸變？并畫出群遲延特性曲線 。 2-2 設(shè)某恒參信道的傳遞函數(shù)，和都是常數(shù)。試確定信號(hào)通過該信道后的輸出信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式，并討論信號(hào)有無失真？2-3 某恒參信道的傳輸函數(shù)為，其中，和為常數(shù)，試確定信號(hào)通過后的輸出信號(hào)表示式，并討論有無失真 。2-4 假設(shè)某隨參信道的二徑時(shí)延差為1ms，試問在該信道哪些頻率上傳輸衰耗最大？選用哪些頻率傳輸信號(hào)最有利（即增益最大，衰耗最?。?？2-5已知帶限白噪聲的功率譜密度如圖P2-2所示。試求其自相

6、關(guān)函數(shù)？（提示：可利用傅里葉變換的常用公式） 2-6 已知高斯信道的帶寬為4kHz，信號(hào)與噪聲的功率比為63，試確定這種理想通信系統(tǒng)的極限傳輸速率。 2-7 已知有線信道的傳輸帶寬為3.4KHz：（1）試求信道輸出信噪比為30dB時(shí)的信道容量；（2）若要求在該信道中傳輸33.6kb/s的數(shù)據(jù)，試求接收端要求的最小信噪比為多少？ 2-8 具有6.5MHz帶寬的某高斯信道，若信道號(hào)功率與噪聲功率譜密度之比為45.5MHz，試求其信道容量。習(xí)題答案第二章習(xí)題答案2-1 解：群延遲特性曲線略2-2解：2-3解：2-4解： 二徑傳播時(shí)選擇性衰落特性圖略。 2-5解：2-6解：2-7解：2-8解：思考題

7、3-1 什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些?3-2SSB信號(hào)的產(chǎn)生方法有哪些？3-3VSB濾波器的傳輸特性應(yīng)滿足什么條件？3-4 什么叫調(diào)制制度增益？其物理意義是什么？3-5DSB調(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能是否一樣？為什么？3-6 什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)？3-7什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？?jī)烧哧P(guān)系如何？3-8FM系統(tǒng)產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？3-9FM系統(tǒng)調(diào)制制度增益和信號(hào)帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么？3-10 什么是頻分復(fù)用？頻分復(fù)用的目的是什么？習(xí)題 3-1 已知調(diào)制信號(hào)，載波為，分別寫出AM、DSB、SSB（上邊帶）、SSB

8、（下邊帶）信號(hào)的表示式，并畫出頻譜圖。 3-2 已知線性調(diào)制信號(hào)表示式為（1）（2）式中，試分別畫出它們的波形圖和頻譜圖。 3-3 根據(jù)圖P3-1所示的調(diào)制信號(hào)波形，試畫出DSB與AM信號(hào)的波形圖，并比較它們分別通過包絡(luò)檢波器后的波形差別。圖 P3-13-4 已知某調(diào)幅波的展開式為試確定：（1）載波信號(hào)表達(dá)式；（2）調(diào)制信號(hào)表達(dá)式。3-5 設(shè)有一調(diào)制信號(hào)為，載波為，試寫出當(dāng)，載波頻率時(shí)，相應(yīng)的SSB信號(hào)的表達(dá)式，并畫出頻譜圖。 3-6 若對(duì)某一信號(hào)用DSB進(jìn)行傳輸，設(shè)加至接收機(jī)的調(diào)制信號(hào)的功率譜密度為試求：（1）接收機(jī)的輸入信號(hào)功率；（2）接收機(jī)的輸出信號(hào)功率；（3）若疊加于DSB信號(hào)的白噪聲

9、具有雙邊功率譜密度為/2，設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為的理想帶通濾波器，那么，輸出信噪功率比是多少？3-7 設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度/2 W/Hz，該信道中傳輸SSB（上邊帶）信號(hào)，并設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻帶限制在5 kHz，而載波為100 kHz，已調(diào)信號(hào)的功率為10kW。若接收機(jī)的輸入信號(hào)在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問：（1）該理想帶通濾波器該具有怎樣的傳輸特性?（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？ 3-8 抑制載波雙邊帶調(diào)制和單邊帶調(diào)制中，若基帶信號(hào)均為3kHz限帶低頻信號(hào)，載頻為1MHz，接收信號(hào)功率為1mW，加性高斯白

10、噪聲雙邊功率譜密度為W/Hz。接收信號(hào)經(jīng)帶通濾波器后，進(jìn)行相干解調(diào)。（1）比較解調(diào)器輸入信噪比；（2）比較解調(diào)器輸出信噪比。 3-9 某線性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為20dB，輸出噪聲功率為W，由發(fā)射機(jī)輸出端到解調(diào)器輸入端之間總的傳輸損耗為100dB，試求：（1）DSB時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率；（2）SSB時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率。 3-10 已知某調(diào)頻波的振幅是10V，瞬時(shí)頻率為Hz試確定：（1）此調(diào)頻波的表達(dá)式；（2）此調(diào)頻波的最大頻偏、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度；（3）若調(diào)制信號(hào)頻率提高到Hz，則調(diào)頻波的最大頻偏、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度如何變化？ 3-112MHz載波受l0kHz單頻正弦調(diào)頻，峰值頻偏為l0kHz，

11、求：（1）調(diào)頻信號(hào)的帶寬；（2）調(diào)頻信號(hào)幅度加倍時(shí)，調(diào)頻信號(hào)的帶寬；（3）調(diào)制信號(hào)頻率加倍時(shí)，調(diào)頻信號(hào)的帶寬；（4）若峰值頻偏減為1kHz，重復(fù)計(jì)算（1）、（2）、（3）。 3-12 已知調(diào)制信號(hào)是8MHz的單頻余弦信號(hào)，若要求輸出信噪比為40dB，試比較制度增益為2/3的AM系統(tǒng)和調(diào)頻指數(shù)為5的FM系統(tǒng)的帶寬和發(fā)射功率。設(shè)信道噪聲單邊功率譜密度W/Hz，信道衰耗為60dB。習(xí)題答案第三章習(xí)題答案 3-1解： 略3-2 解： 略3-3解：略3-4解：3-5解：3-6解：3-7 解：3-8解：3-9解：3-10解：3-11解：3-12解：BAM=2fm=2*8*106=16*106HzBFM=2

12、(mf+1)fm=2(5+1)8*106=96*106Hz= Si=(S0/No)Ni/G=(S0/No)(n0B)/GS0/No=40dB =S0/N0=104信道衰耗 =60dB=106 Si(AM)=104*106*(5*10-15*16*106)/ (2/3)=12004W =30.8dB W GFM=3mf2(mf+1)=3*52(5+1)=450 Si FM=104*106*(5*10-15*96*106)/ (450)=10.74W=10.3dB W略思考題4-1 什么是數(shù)字基帶信號(hào)？數(shù)字基帶信號(hào)有哪些常用碼型？它們各有什么特點(diǎn)? 4-2 構(gòu)成AMI碼和HDB3碼的規(guī)則是什么？

13、4-3 研究數(shù)字基帶信號(hào)功率譜的目的是什么？信號(hào)帶寬怎么確定？ 4-4 在=1/2的條件下，判斷圖4-1的各種碼型中，哪幾種有離散分量。 4-5 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如何？ 4-6 什么叫碼間串?dāng)_？它是怎樣產(chǎn)生的？對(duì)通信質(zhì)量有什么影響？ 4-7 滿足無碼間串?dāng)_條件的傳輸特性的沖擊響應(yīng)是怎樣的？為什么說能滿足無碼間串?dāng)_條件的不是唯一的？ 4-8 為了消除碼間串?dāng)_，基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應(yīng)滿足什么條件？ 4-9 什么是奈奎斯特間隔和奈奎斯特速率？ 4-10 在二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，有哪兩種誤碼？它們各在什么情況下發(fā)生？ 4-11 什么是最佳判決門限電平？當(dāng)1/2時(shí)，傳送單極性基帶波形和雙

14、極性基帶波形的最佳判決門限各為多少？ 4-12 什么叫眼圖？它有什么用處？ 4-13 什么是時(shí)域均衡？橫向?yàn)V波器為什么能實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡？ 4-14 部分響應(yīng)技術(shù)解決了什么問題？ 習(xí)題4-1 設(shè)二進(jìn)制符號(hào)序列為0，試以矩形脈沖為例，分別畫出相應(yīng)的單極性NRZ碼、雙極性NRZ碼、單極性RZ碼、雙極性RZ碼、二進(jìn)制差分碼波形。 4-2 己知信息代碼為1，求相應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。 4-3 已知HDB3碼為0+100-1000-1+1000+1-11-100-1+100-1，試譯出原信息代碼。 4-4 設(shè)某二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的基本脈沖如圖P4-1所示。圖中為碼元寬度，數(shù)字信息“1”和“0”分別用的有

15、無表示，它們出現(xiàn)的概率分別為與（）：（1）求該數(shù)字信號(hào)的功率譜密度，并畫圖；（2）該序列是否存在離散分量？（3）該數(shù)字基帶信號(hào)的帶寬是多少？圖 P4-1圖 P4-24-5 若數(shù)字信息“1”和“0”改用和-表示，重做上題。 4-6 設(shè)某二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的基本脈沖為三角形脈沖，如圖P4-2所示。圖中為碼元寬度，數(shù)字信息“1”和“0”分別用的有無表示，且“1”和“0”出現(xiàn)的概率相等：（1）求該數(shù)字信號(hào)的功率譜密度，并畫圖；（2）能否從該數(shù)字基帶信號(hào)中提取的位定時(shí)分量？若能，試計(jì)算該分量的功率。（3）該數(shù)字基帶信號(hào)的帶寬是多少？ 4-7 設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器組成總特性為，若要

16、求以2/波特的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，試檢驗(yàn)圖P4-3各種系統(tǒng)是否滿足無碼間串?dāng)_條件。圖P4-3 4-8 己知濾波器的具有如圖P4-4所示的特性（碼元速率變化時(shí)特性不變），當(dāng)采用以下碼元速率時(shí)：（a）碼元速率=500Baud（b）碼元速率=1000Baud（c）碼元速率=l500Baud（d）碼元速率=2000Baud問：（1）哪種碼元速率不會(huì)產(chǎn)生碼間串?dāng)_？（2）如果濾波器的改為圖P4-5，重新回答（1）。圖 P4-4圖 P4-5 4-9設(shè)由發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器組成二進(jìn)制基帶系統(tǒng)的總傳輸特性為試確定該系統(tǒng)最高傳碼率與相應(yīng)的碼元間隔。 4-10 己知基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器組

17、成總特性如圖P4-6所示的直線滾降特性。其中為某個(gè)常數(shù)():（1）檢驗(yàn)該系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無碼間串?dāng)_傳輸？（2）試求該系統(tǒng)的最大碼元傳輸速率為多少？這時(shí)的頻帶利用率為多大？圖P4-6 4-11為了傳送碼元速率（Baud）的數(shù)字基帶信號(hào)，試問系統(tǒng)采用圖P4-7所畫的哪一種傳輸特性較好？并簡(jiǎn)要說明其理由。圖 P4-7 4-12某二進(jìn)制數(shù)字基帶系統(tǒng)所傳送的是單極性基帶信號(hào)，且數(shù)字信息“1”和“0”的出現(xiàn)概率相等。（1）若數(shù)字信息為“1”時(shí)，接收濾波器輸出信號(hào)在抽樣判決時(shí)刻的值A(chǔ)1（V），且接收濾波器輸出噪聲是均值為0，均方根值0.2（V），試求這時(shí)的誤碼率；（2）若要求誤碼率不大于105，試確定A至少應(yīng)該

18、是多少？ 4-13若將上題中的單極性基帶信號(hào)改為雙極性基帶信號(hào)，而其它條件不變，重做上題中的各問。 4-14一隨機(jī)二進(jìn)制序列101100，符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)的基帶波形為升余弦波形，持續(xù)時(shí)間為，符號(hào)“0”對(duì)應(yīng)的基帶波形恰好與“1”相反：（1）當(dāng)示波器的掃描周期時(shí)，試畫出眼圖；（2）當(dāng)時(shí)，試重畫眼圖。 4-15設(shè)有一個(gè)三抽頭的時(shí)域均衡器，如圖P4-8所示。輸入波形在各抽樣點(diǎn)的值依次為1/8，1/3，1，1/4，1/16（在其它抽樣點(diǎn)均為0）。試求均衡器輸出波形在各抽樣點(diǎn)的值。圖 P4-8圖 P4-9 4-16 設(shè)一相關(guān)編碼系統(tǒng)如圖P4-9所示。圖中，理想低通濾波器的截止頻率為1/2，通帶增益為。試求該

19、系統(tǒng)的頻率特性和單位沖激響應(yīng)。 4-17 以表4-1中第IV類部分響應(yīng)系統(tǒng)為例，試畫出包括預(yù)編碼在的系統(tǒng)組成方框圖。習(xí)題答案第四章習(xí)題答案4-1解：略4-2解：4-3解：4-4解：4-5解：4-6解：4-7解：4-8 解：4-9解：4-10 解：4-11解：4-12解：4-13 解：4-14 解：略4-15 解：4-16解：4-17解：思考題5-1 數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)與數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)有哪些異同點(diǎn)？ 5-2 什么是2ASK調(diào)制？2ASK信號(hào)調(diào)制和解調(diào)方式有哪些？其工作原理如何？ 5-32ASK信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？ 5-4 試比較相干檢測(cè)2ASK系統(tǒng)和包絡(luò)檢測(cè)2ASK系統(tǒng)的性能與特點(diǎn)。 5-5 什

20、么是2FSK調(diào)制？2FSK信號(hào)調(diào)制和解調(diào)方式有哪些？其工作原理如何？ 5-6 畫出頻率鍵控法產(chǎn)生2FSK信號(hào)和包絡(luò)檢測(cè)法解調(diào)2FSK信號(hào)時(shí)系統(tǒng)的方框圖。 5-7 2FSK信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？ 5-8 試比較相干檢測(cè)2FSK系統(tǒng)和包絡(luò)檢測(cè)2FSK系統(tǒng)的性能和特點(diǎn)。 5-9 什么是絕對(duì)移相調(diào)制？什么是相對(duì)移相調(diào)制？它們之間有什么一樣和不同點(diǎn)？ 5-102PSK信號(hào)、2DPSK信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)方式有哪些？試說明其工作原理。 5-11 畫出相位比較法解調(diào)2DPSK信號(hào)的方框圖與波形圖。 5-122PSK、2DPSK信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？ 5-13 試比較2PSK、2DPSK系統(tǒng)的性能和特點(diǎn)。 5

21、-14 試比較2ASK信號(hào)、2FSK信號(hào)、2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)的功率譜密度和帶寬之間的一樣與不同點(diǎn)。 5-15 試比較2ASK信號(hào)、2FSK信號(hào)、2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)的抗噪聲性能。 5-16 簡(jiǎn)述振幅鍵控、頻移鍵控和相移鍵控三種調(diào)制方式各自的主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 5-17 簡(jiǎn)述多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的原理，與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制比較，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制有哪些優(yōu)點(diǎn)。 習(xí)題5-1 己知某2ASK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1200Baud，載頻為2400Hz，若發(fā)送的數(shù)字信息序列為011011010，試畫出2ASK信號(hào)的波形圖并計(jì)算其帶寬。 5-2 已知2ASK系統(tǒng)的傳碼率為1000Baud，調(diào)制載波為V。（1

22、）求該2ASK信號(hào)的頻帶寬度。（2）若采用相干解調(diào)器接收，請(qǐng)畫出解調(diào)器中的帶通濾波器和低通濾波器的傳輸函數(shù)幅頻特性示意圖。 5-3在2ASK系統(tǒng)中，已知碼元傳輸速率=2波特，信道噪聲為加性高斯白噪聲，其雙邊功率譜密度/2=3W/Hz，接收端解調(diào)器輸入信號(hào)的振幅=40V。（1）若采用相干解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。（2）若采用非相干解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。 5-42ASK包絡(luò)檢測(cè)接收機(jī)輸入端的平均信噪功率比為7dB，輸入端高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為，碼元傳輸速率為50Baud，設(shè)“1”、“0”等概率出現(xiàn)。試計(jì)算最佳判決門限與系統(tǒng)的誤碼率。 5-5 己知某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1200Baud

23、，發(fā)“0”時(shí)載頻為2400Hz，發(fā)“1”時(shí)載頻為4800Hz，若發(fā)送的數(shù)字信息序列為011011010，試畫出2FSK信號(hào)波形圖并計(jì)算其帶寬。 5-6 試說明：（1）2FSK信號(hào)與2ASK信號(hào)的區(qū)別與聯(lián)系。（2）2FSK解調(diào)系統(tǒng)與2ASK解調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。 5-7 某2FSK系統(tǒng)的傳碼率為2Baud，“1”碼和“0”碼對(duì)應(yīng)的載波頻率分別為=l0MHz，=l5MHz。（1）請(qǐng)問相干解調(diào)器中的兩個(gè)帶通濾波器與兩個(gè)低通濾波器應(yīng)具有怎樣的幅頻特性？畫出示意圖說明。（2）試求該2FSK信號(hào)占用的頻帶寬度。 5-8 在2FSK系統(tǒng)中，碼元傳輸速率=0.2MB，發(fā)送“1”符號(hào)的頻率=1.25MHz，發(fā)送

24、“0”符號(hào)的頻率=0.85MHz，且發(fā)送概率相等。若信道噪聲加性高斯白噪聲的其雙邊功率譜密度/2=W/Hz，解調(diào)器輸入信號(hào)振幅=4mV。（1）試求2FSK信號(hào)頻帶寬度。（2）若采用相干解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。（3）若采用包絡(luò)檢測(cè)法解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。 5-9 已知數(shù)字信息為1101001，并設(shè)碼元寬度是載波周期的兩倍，試畫出絕對(duì)碼、相對(duì)碼、2PSK信號(hào)、2DPSK信號(hào)的波形。 5-10 設(shè)某相移鍵控信號(hào)的波形如圖P5-1所示，試問：圖 P5-1（1）若此信號(hào)是絕對(duì)相移信號(hào)，它所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)字序列是什么？（2）若此信號(hào)是相對(duì)相移信號(hào)，且已知相鄰相位差為0時(shí)對(duì)應(yīng)“1”碼元，相位差為時(shí)對(duì)應(yīng)“0

25、”碼元，則它所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)字序列又是什么？ 5-11 若載頻為2400Hz，碼元速率為1200Baud，發(fā)送的數(shù)字信息序列為010110，試畫出=270，代表“0”碼，=90，代表“1”碼的2DPSK信號(hào)波形（注：）。 5-12 在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，設(shè)解調(diào)器輸入信噪比=7dB。試求相干解調(diào)2PSK、相干解調(diào)-碼變換2DPSK和差分相干2DPSK系統(tǒng)的誤碼率。 5-13 在二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，已知碼元傳輸速率=1MB，接收機(jī)輸入高斯白噪聲的雙邊功率譜密度/2=2W/Hz。若要求解調(diào)器輸出誤碼率，試求相干解調(diào)和非相干解調(diào)2ASK、相干解調(diào)和非相干解調(diào)2FSK、相干解調(diào)2PSK系統(tǒng)與相干解調(diào)

26、和差分相干解調(diào)2DPSK的輸入信號(hào)功率。 5-14 畫出直接調(diào)相法產(chǎn)生4PSK（B方式）信號(hào)的方框圖，并做必要的說明。 5-15 畫出差分正交解調(diào)4DPSK（B方式）的方框圖，并說明判決器的判決準(zhǔn)則。 5-16 四相調(diào)制系統(tǒng)輸入的二進(jìn)制碼元速率為2400Baud，載波頻率為2400Hz。當(dāng)輸入碼元序列為0時(shí)，試按圖5-37所示相位配置矢量圖畫出4PSK（A方式）信號(hào)波形圖。 5-17 己知數(shù)字基帶信號(hào)的信息速率為2048kb/s，請(qǐng)問分別采用2PSK方式與4PSK方式傳輸時(shí)所需的信道帶寬為多少？頻帶利用率為多少？ 5-18 當(dāng)輸入數(shù)字消息分別為00，01，10，11時(shí)，試分析圖P5-2所示電路

27、的輸出相位。注： 當(dāng)輸入為“01”時(shí)，a端輸出為“0”，b端輸出為“1”。 單/雙極性變換電路將輸入的“l(fā)”、“0”碼分別變換為A與-A兩種電平。圖 P5-2 5-19 設(shè)發(fā)送的碼元序列為+1-1-1-1-1-1+1。試畫出MSK信號(hào)的相位路徑圖。若碼元速率為1000B，載頻為3000Hz。試畫出MSK信號(hào)波形。 習(xí)題答案第五章習(xí)題答案5-1解：，（1）波形（2）5-2解：，（1） （2）相干接收時(shí) 5-3解：，（1）相干解調(diào)時(shí)（2）非相干解調(diào)時(shí)5-4解：，（1）最佳門限：而：所以：（2）包檢： 5-5解：系統(tǒng)，5-6解：（1）信號(hào)與信號(hào)的區(qū)別與聯(lián)系：一路可視為兩路（2）解調(diào)系統(tǒng)與解調(diào)系統(tǒng)的區(qū)

28、別與聯(lián)系：一路信號(hào)的解調(diào)，可利用分路為兩路信號(hào)，而后可采用解調(diào)信號(hào)的相干或包檢法解調(diào)，再進(jìn)行比較判決。前提：信號(hào)可分路為兩路信號(hào)譜不重疊。 5-7解：系統(tǒng)，（1）（2） 5-8 解：系統(tǒng)，（1）（2）所以，相干解調(diào)時(shí)：非相干解調(diào)時(shí)：5-9解：5-10解：（1）信號(hào)時(shí)10010（2）10100 5-11解：，5-12 解：時(shí)：相干解調(diào)碼變換：差分相干解調(diào)：5-13解：，（1）：a：相干解調(diào)時(shí)解得：b：非相干解調(diào)時(shí)解得：（2）：（同上）a：相干解調(diào)時(shí)，b：非相干解調(diào)時(shí)，（3）相干解調(diào)時(shí)即在保證同等誤碼率條件下，所需輸入信號(hào)功率為時(shí)得1/4，即（4）a：差分相干解調(diào)時(shí)即在保證同等誤碼率條件下，所需輸

29、入信號(hào)功率為時(shí)得1/4，即b：相干解調(diào)的碼變換后解得：5-14解：略5-15解：略5-16解：（A方式）011001110100， 5-17解：（1）時(shí)所以（2）時(shí)所以5-18解：5-19解：，：一個(gè)碼元持續(xù)時(shí)間，含：個(gè)周波個(gè)周波 思考題6-1什么是模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸？它與模擬通信和數(shù)字通信有什么區(qū)別？ 6-2什么是低通型信號(hào)的抽樣定理? 6-3試比較理想抽樣、自然抽樣和平頂抽樣的異同點(diǎn)? 6-4PAM與PCM有什么區(qū)別? 6-5已抽樣信號(hào)的頻譜混疊是什么原因引起的?若要求從已抽樣信號(hào)中正確地恢復(fù)出原信號(hào)，抽樣速率和信號(hào)最高頻率之間應(yīng)滿足什么關(guān)系? 6-6什么叫做量化和量化噪聲?為什么要進(jìn)行量

30、化? 6-7什么是均勻量化?它的主要缺點(diǎn)是什么? 6-8什么是非均勻量化?在非均勻量化時(shí)，為什么要進(jìn)行壓縮和擴(kuò)? 6-9什么是A律壓縮?什么是律壓縮? 6-10什么叫13折線法?它是怎樣實(shí)現(xiàn)非均勻量化的？ 6-11什么是脈沖編碼調(diào)制?在脈碼調(diào)制中，選用折疊二進(jìn)碼為什么比選用自然二進(jìn)碼好？ 6-12脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比與哪些因素有關(guān)? 6-13什么是增量調(diào)制?它與脈沖編碼調(diào)制有何異同? 6-14增量調(diào)制系統(tǒng)輸出的量化信噪比與哪些因素有關(guān)? 6-15M的一般量化噪聲和過載量化噪聲是怎樣產(chǎn)生的?如何防止過載量化噪聲的出現(xiàn)? 6-16什么是時(shí)分復(fù)用？它在數(shù)字中是如何應(yīng)用的？ 習(xí)題6-1一個(gè)信號(hào)

31、，用fs500Hz的抽樣頻率對(duì)它理想抽樣，若已抽樣后的信號(hào)經(jīng)過一個(gè)截止頻率為400Hz的理想低通濾波器，則輸出端有哪些頻率成分？ 6-2對(duì)于基帶信號(hào)進(jìn)行理想抽樣。（1）為了在接收端能不失真地從已抽樣信號(hào)中恢復(fù)出，抽樣間隔應(yīng)如何選取?（2）若抽樣間隔取為0.2s，試畫出已抽樣信號(hào)的頻譜圖。 6-3已知信號(hào)，以250次/秒速率抽樣。（1）試畫出抽樣信號(hào)頻譜；（2）由理想低通濾波器從抽樣信號(hào)中恢復(fù)，試確定低通濾波器的截止頻率；（3）對(duì)進(jìn)行抽樣的奈奎斯特速率是多少? 6-4設(shè)信號(hào)，其中。被均勻量化為41個(gè)電平，試確定所需的二進(jìn)制碼組的位數(shù)k和量化間隔v。 6-5已知信號(hào)的的振幅均勻分布在-2V到2V圍

32、以，頻帶限制在4kHz以，以奈奎斯特速率進(jìn)行抽樣。這些抽樣值量化后編為二進(jìn)制代碼，若量化電平間隔為1/32(V)，求（1）傳輸帶寬；（2）量化信噪比。 6-6已知信號(hào)的最高頻率fx2.5kHz，振幅均勻分布在-4V到4V圍以，量化電平間隔為1/32(V)。進(jìn)行均勻量化，采用二進(jìn)制編碼后在信道中傳輸。假設(shè)系統(tǒng)的平均誤碼率為Pe，求傳輸10秒鐘以后錯(cuò)碼的數(shù)目。 6-7設(shè)信號(hào)頻率圍04kHz，幅值在-4.096+4.096伏之間均勻分布。若采用均勻量化編碼，以PCM方式傳送，量化間隔為2mv，用最小抽樣速率進(jìn)行抽樣，求傳送該P(yáng)CM信號(hào)實(shí)際需要最小帶寬和量化信噪比。 6-8采用13折線A律編碼，設(shè)最小

33、的量化級(jí)為1個(gè)單位，已知抽樣脈沖值為+635單位，信號(hào)頻率圍04KHz。（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差。（2）用最小抽樣速率進(jìn)行抽樣，求傳送該P(yáng)CM信號(hào)所需要的最小帶寬。 6-9設(shè)信號(hào)頻率圍04kHz，幅值在4.096+4.096伏間均勻分布。若采用13折線A率對(duì)該信號(hào)非均勻量化編碼。（1）試求這時(shí)最小量化間隔等于多少？（2）假設(shè)某時(shí)刻信號(hào)幅值為1V，求這時(shí)編碼器輸出碼組，并計(jì)算量化誤差。 6-10 設(shè)簡(jiǎn)單增量調(diào)制系統(tǒng)的量化臺(tái)階50mV，抽樣頻率為32kHz。求：當(dāng)輸入信號(hào)為800 Hz正弦波時(shí)，(1)信號(hào)振幅動(dòng)態(tài)圍，(2)系統(tǒng)傳輸?shù)淖钚挕?6-11 設(shè)對(duì)信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單增量調(diào)制

34、，若量化臺(tái)階和抽樣頻率選擇得既能保證不過載，又能保證不致因信號(hào)振幅太小而使增量調(diào)制器不能正常編碼，試確定M的動(dòng)態(tài)變化圍，同時(shí)證明。 6-12 對(duì)輸入的正弦信號(hào)分別進(jìn)行PCM和M編碼，要求在PCM中進(jìn)行均勻量化，量化級(jí)為Q，在M中量化臺(tái)階和抽樣頻率fs的選擇要保證不過載。（1）分別求出PCM和M的最小實(shí)際碼元速率；（2）若兩者的碼元速率一樣，確定量化臺(tái)階的取值。 6-13 若要分別設(shè)計(jì)一個(gè)PCM系統(tǒng)和M系統(tǒng)，使兩個(gè)系統(tǒng)的輸出量化信噪比都滿足30dB的要求，已知fx4kHz。請(qǐng)比較這兩個(gè)系統(tǒng)所要求的帶寬。 6-14 有24路PCM信號(hào)，每路信號(hào)的最高頻率為4kHz，量化級(jí)為128，每幀增加1bit

35、作為幀同步信號(hào)，試求傳碼率和通頻帶。 6-15 如果32路PCM信號(hào)，每路信號(hào)的最高頻率為4kHz，按8bit進(jìn)行編碼，同步信號(hào)已包括在，量化級(jí)為256，試求傳碼率和通頻帶。 6-16 畫出PCM30/32路基群終端的幀結(jié)構(gòu)，著重說明時(shí)隙和時(shí)隙的數(shù)碼結(jié)構(gòu)。 6-17 畫出PCM30/32路基群終端定時(shí)系統(tǒng)的復(fù)幀、幀、路、位等時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序關(guān)系圖。 習(xí)題答案第六章習(xí)題答案6-1解：20，200，3006-2解：6-3解：6-4解：6位，0.5V6-5解：56,72dB6-6解：400個(gè)6-7解：48,72dB6-8 解：11100011，27個(gè)單位，326-9解：2mV，11011111，8mV

36、6-10解：25mV到318mV，326-11解：略6-12 解：6-13解：40，73.76-14解：1352kb/s，6765-15解：2048kb/s，10246-16解：略6-17解：略思考題7-1什么是載波同步？什么是位同步？它們都有什么用處? 7-2對(duì)抑制載波的雙邊帶信號(hào)、殘留邊帶信號(hào)和單邊帶信號(hào)用插入導(dǎo)頻法實(shí)現(xiàn)載波同步時(shí)，所插入的導(dǎo)領(lǐng)信號(hào)形式有何異同點(diǎn)? 7-3對(duì)抑制載波的雙邊帶信號(hào)，試敘述用插入導(dǎo)頻法和直接法實(shí)現(xiàn)載波同步各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。 7-4載波同步提取中為什么出現(xiàn)相位模糊問題?它對(duì)模擬和數(shù)字通信各有什么影響? 7-5對(duì)位同步的兩個(gè)基本要什么？ 7-6位同步的主要性能指標(biāo)是什

37、么？在用數(shù)字鎖相法的位同步系統(tǒng)中這些指標(biāo)都與哪些因素有關(guān)？ 7-7有了位同步，為什么還要群同步? 7-8試述群同步與位同步的主要區(qū)別（指使用的場(chǎng)合上），群同步能不能直接從信息中提?。ㄒ簿褪钦f能否用自同步法得到）? 7-9連貫式插入法和間歇式插入法有什么區(qū)別?各有什么特點(diǎn)和適用在什么場(chǎng)合? 7-10群同步是如何保護(hù)的？ 習(xí)題7-1已知單邊帶信號(hào)的表示式為 試證明不能用圖7-1所示的平方變換法提取載波。 7-2已知單邊帶信號(hào)的表示式為 若采用與抑制載波雙邊帶信號(hào)導(dǎo)頻插入完全一樣的方法，試證明接收端可正確解調(diào)；若發(fā)端插入的導(dǎo)頻是調(diào)制載波，試證明解調(diào)輸出中也含有直流分量，并求出該值。 7-3若圖7-5

38、（a）所示的插入導(dǎo)頗法發(fā)端方框圖中，不經(jīng)90相移，直接與已調(diào)信號(hào)相加輸出，試證明接收端的解調(diào)輸出中含有直流分量。 7-4用單諧振電路作為濾波器提取同步載波，已知知同步載波頻率為1000 kHz，回路Q100，把達(dá)到穩(wěn)定值40的時(shí)間作為同步建立時(shí)間（和同步保持時(shí)間），求載波同步的建立時(shí)間和保持時(shí)間。 7-5若七位巴克碼前后為全“1”序列，加在圖7-16的輸入端，設(shè)各移位寄存器起始狀態(tài)均為零，求相加器輸出端的波形。 7-6若七位巴克碼前后為全“0”序列，加在圖7-16的輸入端，設(shè)各移位寄存器起始狀態(tài)均為零，求相加器輸出端的波形。 習(xí)題答案第七章習(xí)題答案7-1解：不能7-2解：略7-3解：略7-4解：16.2s，29.2s 7-5解：略7-6解：略思考題8-1 信道編碼與信源編碼有什么不同？糾錯(cuò)碼能夠檢錯(cuò)或糾錯(cuò)的根本原因是什么？ 8-2 差錯(cuò)控制的基本工作方式有哪幾種?各有什么特點(diǎn)？ 8-3 漢明碼有哪些特點(diǎn)? 8-4 分組碼的檢(糾)錯(cuò)能力與最小碼距有什么關(guān)系?檢、糾錯(cuò)能力之間有什么關(guān)系?8-5 什么叫做奇偶監(jiān)督碼?其檢錯(cuò)能力如何?8-6 二維偶監(jiān)督碼其檢測(cè)隨機(jī)與突發(fā)錯(cuò)誤的性能如何?能否糾錯(cuò)?8-7 什么是線性碼?它具有哪些重要性質(zhì)?8-8 什么是循環(huán)碼?循環(huán)碼的生成多項(xiàng)式如何確定?8-9 什