通信原理概論

1、第1次作業(yè)計(jì)算機(jī)終端通過電話信道傳輸數(shù)據(jù)，電話信道帶寬為3.2kHz,信道輸出的信噪比。該終端輸出256 個(gè)符號(hào)，且各符號(hào)相互獨(dú)立，等概出現(xiàn)。(1)計(jì)算信道容量；(2)求無誤碼傳輸?shù)淖罡叻?hào)速率。一個(gè)信號(hào)，用的抽樣頻率對(duì)它理想抽樣.試求畫出巳抽樣信號(hào)頻譜圖。若巳抽樣后的信號(hào)經(jīng)過一個(gè)截止頻率為500Hz的理想低通濾波器，輸出端將有哪些頻率成分?若巳抽樣后的信號(hào)經(jīng)過一個(gè)截止頻率為350Hz的理想低通濾波器，輸出端將有哪些頻率成分？13.采用13折線A律編碼，歸一化1分為2048個(gè)量化單位。設(shè)輸入信號(hào)值x為308a，求編碼碼組譯碼輸出和量化誤差。某一 16進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，若采用升余弦滾降濾波波

2、形且信息傳輸速率為10Mb/s，可用傳輸 帶寬為1.375MHz，則濾波器的滾降系數(shù)為多少？采用二進(jìn)制移頻鍵控方式在有效帶寬2400Hz的傳輸信道上傳送二進(jìn)制數(shù)字信息。巳知2FSK信號(hào)的 兩個(gè)頻率/1為980Hz，/2為1580Hz，碼元速率RB=300B，傳輸信道輸出端的信噪比6dB.試求：2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬；帶通濾波器的輸出信噪比r為多少？非相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率；相干接收時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率。耳二附：非相干2FSK 2相干2FSK，=信號(hào)調(diào)制器原理框圖如圖4-1所示，若發(fā)送的絕對(duì)碼序列為100101,巳知碼元速率為2000B，載 波頻率為4000Hz。 （1）試畫出2DPSK信號(hào)波

3、形（2）若采用相干解調(diào)-碼反變換方式進(jìn)行解調(diào)，試 畫出各點(diǎn)時(shí)間波形 （3）若采用差分相干解調(diào)，試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形。差分第2次作業(yè)巳知信號(hào)m（t）的頻譜如圖所示，對(duì)m（t）進(jìn)行理想抽樣，試確定（1）最小抽樣頻率和最大抽樣間隔（2）若抽樣頻率為5kHz，畫出巳抽樣信號(hào)頻譜圖（3）畫出接收端信號(hào)重建的原理框圖采用13折線A律編碼（段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼），設(shè)最小量化間隔為1個(gè)單位（），巳知抽樣脈沖 值為176個(gè)單位：（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組；（2）試求接收端譯碼器輸出為多少個(gè)量化單位？（3）引入的量化誤差為多少個(gè)量化單位？為了傳送碼元速率1/Ts的數(shù)字基帶信號(hào)，試問系統(tǒng)采用題圖4-1中所畫的哪一

4、種傳輸特性較好？并 簡要說明理由。0.5題圖41巳知數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)H（3）如題圖19所示-4000 -4000 正4000 兀題圖19（1）該系統(tǒng)無碼間串?dāng)_的最高碼元傳輸速率及頻帶利用率各為多少？（2）繪圖說明當(dāng)碼元傳輸速率為1000波特時(shí)，該系統(tǒng)有無碼間串?dāng)_？請(qǐng)完成下列編碼。巳知信息代碼為100000000111001000010（1）AMI碼（2）畫出AMI碼波形（3）HDB3 碼（4）畫出HDB3碼波形（5）曼徹斯特碼（6）畫出曼徹斯特碼波形數(shù)字通信系統(tǒng)，信息速率為日輸入數(shù)據(jù)為110100010110。（1）寫出相對(duì)碼（設(shè)相對(duì)碼的第一個(gè)比特為1）（3）畫出DPSK調(diào)制框圖（3

5、）畫出DPSK信號(hào)波形圖（4）畫出DPSK信號(hào)的解調(diào)框圖，并畫出各點(diǎn)波形。第3次作業(yè)巳知基帶信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行理想抽樣，試求（1）最小抽樣頻率fsmin。（2）若抽樣頻率fs=2fsmin, 寫出巳抽樣信號(hào) 時(shí)域數(shù)學(xué)表達(dá)式（3）寫出（2）中所得信號(hào)的頻域數(shù)學(xué)表達(dá)式（4）畫出（2）中巳 抽樣信號(hào)的頻譜草圖。采用13折線A律PCM編碼，設(shè)最小的量化間隔為1個(gè)量化單位，巳知抽樣脈沖值為816個(gè)量化 單位，（1）試求此時(shí)編碼器輸出碼組（段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼），并計(jì)算量化誤差。（2）設(shè)接收到的碼組為“01101010”，并巳知段內(nèi)采用自然二進(jìn)制編碼，試問譯碼器輸出為多少個(gè)量化單 位？二進(jìn)制數(shù)字基帶系統(tǒng)中基

6、帶成形網(wǎng)絡(luò)的H（W）分別如下圖所示，試確定各系統(tǒng)無碼間干擾傳輸?shù)淖罡?碼元傳輸速率及相應(yīng)頻帶利用率。設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾器、信道、接收濾波器的總傳輸特性如圖18所示，其中試確定該系統(tǒng)無碼 間干擾傳輸時(shí)的最高碼元速率和頻帶利用率。設(shè)二進(jìn)制符號(hào)為110010001110，試以矩形脈沖為例，分別畫出相應(yīng)的單極性波形，雙極性波形， 單極性歸零波形，雙極性歸零波形，二進(jìn)制差分波形。設(shè)發(fā)送數(shù)字信息序列為01001100，且比特周期等于載波周期，試按照比特周期、碼元周期與載波周 期的關(guān)系，畫出2ASK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形圖.第4次作業(yè)二進(jìn)制數(shù)字基帶系統(tǒng)中基帶成形網(wǎng)絡(luò)的H（W）分別如下圖所示，這硝

7、定各系統(tǒng)無踽間干擾傳眩的最高碣元傳務(wù)途聿及相應(yīng)頻帶利拜聿。某一 16進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)，若采用升余弦滾降濾波波形且信息傳輸速率為10Mb/s，可用傳輸帶 寬為1.375MHz，則濾波器的滾降系數(shù)為多少？假定各碼元獨(dú)立等概率出現(xiàn)。一個(gè)數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二制碼元的速率為2400 Baud，求此時(shí)的信息速 率；若該系統(tǒng)改為傳送十六進(jìn)制碼元，碼元速率不變，求此時(shí)的信息速率。假定有一張用PCM方法儲(chǔ)存的帶寬的語音信號(hào)光盤，調(diào)制器規(guī)范為：量化電平數(shù)為512，使用二進(jìn) 編碼。試確定：（1）奈奎斯特采樣速率；（2）最小允許比特速率。巳知碼元傳輸速率為2400波特，（1）若采用2ASK傳輸，則2ASK信號(hào)的帶寬

8、為多少？ （2）若 采用2PSK傳輸，則2PSK信號(hào)的帶寬為多少？ （1）若采用2DPSK傳輸，則2DPSK信號(hào)的帶寬為多 少？采用二進(jìn)制移頻鍵控方式在有效帶寬2400Hz的傳輸信道上傳送二進(jìn)制數(shù)字信息。巳知2FSK信號(hào)的兩個(gè)頻率 為980Hz，/2為1580Hz，碼元速率RB=300B，傳輸信道輸出端的信噪比6dB.試求：（1） 2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬；（2）帶通濾波器的輸出信噪比r為多少？設(shè)某數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性H（w）如題圖17-1所示：（1）試檢驗(yàn)該系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳輸？ （2）試求該系統(tǒng)的最大碼元傳輸速率為多少？這時(shí)的系統(tǒng)頻帶利用率為多大?題囹17-1基帶傳福車藐傳輸

9、特桂J8.設(shè)基帶傳帽系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道及接收濾波器膽成的總特性為 昨、若要求以i/u波 特的速率進(jìn)彳亍魏據(jù)傳輸，試校驗(yàn)囹18中各種拉囪，能否滿足抽樣點(diǎn)上無碼間干擾傳輸？ 4巳知二進(jìn)制離散信源（0，1），每一符號(hào)波形等概獨(dú)立發(fā)送，求傳送二進(jìn)制波形之一的信息量。設(shè)有4個(gè)消息A、B、C、D分別以概率1/4、1/8、1/8和1/2傳送，每一消息的出現(xiàn)是相互獨(dú)立的， 試計(jì)算其平均信息量。11.假定各碼元獨(dú)立等概率出現(xiàn)。一個(gè)數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二制碼元的速率為2400 Baud，求此時(shí)的信息 速率；若該系統(tǒng)改為傳送十六進(jìn)制碼元，碼元速率不變，求此時(shí)的信息速率。對(duì)輸入信號(hào) x （t） = 10cos（103

10、 p t ）+6cos（1560 p t ）進(jìn)行理想抽樣，（1）按照低通抽樣定理所需的最小抽樣速率fs ,min為多少？（2）如果用800Hz速率進(jìn)行抽樣，抽樣后的信號(hào)通過截止頻率為1.5kHz的理想低通濾波器，求輸出 信號(hào)含有那些頻率成分？設(shè)某數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性（1）試檢驗(yàn)該系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳輸？（2）試求該系統(tǒng)的最大碼元傳輸速率為多少？這時(shí)的系統(tǒng)頻帶利用率為多大日3）巳知信息代碼為100000000011，求相應(yīng)的碼，雙相碼。對(duì)話音信號(hào)的抽樣頻率為16kHz，試求（1）若采用PAM系統(tǒng)傳輸，脈沖占空比k=1/2,求所需傳輸帶寬（2）若采用PCM系統(tǒng)傳輸，量化級(jí)數(shù)128級(jí)，采用

11、占空比為1的矩形脈沖，求所需傳輸帶寬。巳知碼元傳輸速率為2400波特，（1）若采用2ASK傳輸，則2ASK信號(hào)的帶寬為多少？（2）若采用2PSK傳輸，則2PSK信號(hào)的帶寬為多少？（3）若采用2DPSK傳輸，則2DPSK信號(hào)的帶寬為多少？巳知信號(hào)f（t）的頻譜F（f）如圖1所示。對(duì)該信號(hào)進(jìn)行理想抽樣。試求（1）最小抽樣頻率？（2）如果抽樣頻率為20kHz，畫出抽樣后信號(hào)頻譜。18.巳知某2PSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為2000baud，所用的載波信號(hào)為Acos（4p 103t）。（1）設(shè)所傳送的數(shù)字信息為10101,試畫出相應(yīng)的2ASK、2PSK、2DPSK信號(hào)波形示意圖。（2）求 2ASK、2PS

12、K、2DPSK 信號(hào)的帶寬。采用13折線A律編碼，歸一化1分為2048個(gè)量化單位。設(shè)輸入信號(hào)值x為308A，求（1）編碼碼組（2）譯碼輸出和量化誤差135衡量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)是 和 兩項(xiàng)指標(biāo)。碼元速率用來表示數(shù)字通信系統(tǒng)的指標(biāo)；誤碼率用來表示數(shù)字通信系統(tǒng)的指標(biāo)。如果二進(jìn)制獨(dú)立等概率信號(hào)的碼元寬度為0.25ms，則信息速率為；若改為十六進(jìn)制信號(hào)，碼元寬度不變，則信息速率 TOC o 1-5 h z 為。巳知二進(jìn)制信息碼為1100000100100001，AMI為，HDB3碼為，若（傳號(hào)）差分編碼器初始碼元為1，則編碼器的 輸出 為。若碼元周期為0.1ms，基帶信號(hào)波形為矩形脈沖，則單極

13、性不歸零數(shù)字基帶信號(hào)的帶寬為，單極性歸零數(shù)字基帶信號(hào)的帶寬為。對(duì)帶寬為4KHz的低通模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，最小抽樣頻率為，以最小抽樣頻率抽樣得到的信號(hào)用占空比為0.5的矩形脈沖波形進(jìn)行傳輸，該P(yáng)AM信號(hào)的過零點(diǎn)帶寬 為。若抽樣值按128級(jí)量化，且傳輸信號(hào)為占空比為0.5的矩形脈沖波形，則PCM 基帶信號(hào)的過零點(diǎn)帶寬為；若傳輸信號(hào)改為全升余弦脈沖波形，則PCM基帶信號(hào)的 TOC o 1-5 h z 帶寬為。采用部分響應(yīng)系統(tǒng)對(duì)輸入序列進(jìn)行預(yù)編碼是為了 。相關(guān)編碼的作用是。在數(shù)字通信中，眼圖是用實(shí)驗(yàn)方法觀察 和 對(duì)基帶傳輸系統(tǒng)性能的影響。設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)所傳送的八進(jìn)制獨(dú)立等概率信號(hào)的碼元寬度為0.5ms

14、，則碼元速率；信息速率。巳知二進(jìn)制信息碼為100000000100001，AMI碼為， HDB3碼為?；鶐到y(tǒng)所能提供的最高頻帶利用率為 Baud/Hz。當(dāng)信噪比一定時(shí)，雙極性基帶系統(tǒng)的誤碼率比單極性。設(shè)數(shù)字信號(hào)碼元傳輸速率為rs，則基帶傳輸系統(tǒng)的奈奎斯特帶寬BT等于對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度由眼圖的斜邊的斜率確定，斜率越大，對(duì)定時(shí)誤越。對(duì)帶寬為4KHz的低通模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，最小抽樣頻率為，以最小抽樣頻率抽樣得到的信號(hào)用占空比為0.5的矩形脈沖波形進(jìn)行傳輸，該P(yáng)AM信號(hào)的過零點(diǎn)帶寬為。若抽樣值按128級(jí)量化，且傳輸信號(hào)為占空比為0.5的矩形脈沖波形，則PCM基帶信號(hào)的過零點(diǎn)帶寬 為；若傳輸信號(hào)改為全

15、升余弦脈沖波形，則PCM基帶信號(hào)的帶寬為。二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，信噪比相同的情況下，誤碼率最小的是。采用部分響應(yīng)系統(tǒng)對(duì)輸入序列進(jìn)行預(yù)編碼是為了。相關(guān)編碼的作用是。FSK調(diào)制能夠采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)的條件是二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方式中，頻帶利用率最低的是PCM過程包括一、和 三個(gè)步驟采用A律13折線編碼，設(shè)最小的量化級(jí)為1個(gè)單位，巳知抽樣值為-120個(gè)單位，試求編碼器輸出 碼組為。設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)所傳送的十六進(jìn)制獨(dú)立等概率信號(hào)的碼元寬度為0.5ms，則碼元率；信息速率。設(shè)數(shù)字信號(hào)碼元傳輸速率為2000Baud，則基帶傳輸系統(tǒng)的奈奎斯特帶寬等于_。二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，誤碼率相同的情況下，信噪比要求最

16、小的是_。第一類部分響應(yīng)系統(tǒng)的頻帶利用率為 Baud/Hz。單極性不歸零碼 （有、無）定時(shí)分量；單極性歸零碼 （有、無）定時(shí)分量?！?”“1”等概率的雙極性基帶信號(hào)（有、無）離散譜。若要求信息傳輸速率為64kbit/s，則當(dāng)采用2ASK調(diào)制方式時(shí)巳調(diào)信號(hào)的第一過零點(diǎn)帶寬為。均勻量化器的平均輸出信號(hào)量噪比隨量化電平數(shù)M的增大而；采用非均勻量化的目的是第5次作業(yè)10.為了傳送碼元速率RB=2103(Baud)第5次作業(yè)10.為了傳送碼元速率RB=2103(Baud)的數(shù)字基帶信號(hào)，試問系統(tǒng)采用題圖2-1中所畫的哪一種傳輸 特性較好？并簡要說明理由。11.二進(jìn)制數(shù)字基帶系統(tǒng)模型如圖3-1所示，現(xiàn)已知

17、mm為/其它試定該系統(tǒng)最高的碣元傳苦途率及相應(yīng)爆帶利周率。!設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)字佶息為1LOOHD1,已痂痛無速半為20DOB,我波為COS4000 危.+1若采朋FSEifl制，廣0代表氣七 嚀代表1氣試畫出PSK信號(hào)褒刈*若對(duì)(1)中的P5K信號(hào)迸缺干解調(diào)，解明天如圖*1所示，解明莪波為cos140001+ jt試豳出各點(diǎn)波形-卜若采朋DPSKifl鋼，AcpO代表 付,Ak代以席1七 試畫蟲DFSKtt號(hào) 波彩p若對(duì)(3)中的DTSKtT號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)，解調(diào)輯也囹 心所示，解調(diào)載歐為gM00g + &i試畫出各點(diǎn)波彩.Q上面(2)和(4)的緒果說明了什么間題？織P5K4言號(hào)解調(diào)*DPSK信

18、號(hào)解調(diào)器理想抽樣系藐女題圖5-1所示，核入低通信號(hào)-A. W.W.W4gt= cos2ttx103+ cos 2ttx102Z , 沖序列 p(t)=、賣一河舄)。試求：#X x1帖入信號(hào)的頻譜G#帖入信號(hào)的頻譜G#最小不失真取樣逑率fkmin； P最大不失真取樣間嘴Ty；; *求抽樣昧沖序列pt的頻譜P)；玷&出P(&j)的示意圖z柬餐楚序列甄(。的表達(dá)式求躋)的頻譜)；玷(S)畫出Gs(s)的示意圖#就1低通濾波器|鼬)：如)*題圖5-1求接收瑞重建信號(hào)的低通濾波器的沖擊響應(yīng)h(t);求揍收蕃重建信號(hào)的低通濾波器的傳遞函數(shù)H(W。玷設(shè)有8路基帶信號(hào)分別通過理想低通濾波器后進(jìn)行抽樣，量化和編

19、碼，時(shí)分復(fù)用為一路二進(jìn)制碼流進(jìn)行 傳輸，若8路信號(hào)取相同的抽樣頻率，量化電平為均256級(jí)，將合路后的二進(jìn)制碼序列通過a = 0.5的升 余弦滾降濾波器傳輸，此濾波器的截止頻率為38400Hz， (1)求最大可能的PCM信息傳輸速率(2) 求最大允許的模擬信號(hào)帶寬為了傳送碼元速率1/Ts的數(shù)字基帶信號(hào)，試問系統(tǒng)采用題圖7-1中所畫的哪一種傳輸特性較好？并簡要說明理由。題圖?-116.對(duì)輸入信號(hào)x（t）= 6cos（400 t）進(jìn)行理想取樣,（1）按照低通抽樣定理所需的最小抽樣速率fs,min 為多少？ （2）以最小抽樣頻率抽樣得到的信號(hào)用占空比為0.5的矩形脈沖波形進(jìn)行傳輸，該P(yáng)AM信號(hào) 的過零點(diǎn)帶寬為多少？ （3）以最小抽樣頻率抽樣得到的抽樣值按