通信原理講義

word文檔可自由復(fù)制編輯緒論1.1基本要求了解常用通信術(shù)語；理解模擬信號與數(shù)字信號的區(qū)別；掌握通信系統(tǒng)的組成和分類，通信方式主要特點(diǎn)和性能指標(biāo)；重點(diǎn)掌握離散消息的信息量、平均信息量（信源熵）。1.2內(nèi)容提要與與精選例題解析1.2.1通信的基本概念1、通信、消息、信息、信號通信的定義：信息的傳輸與交換。其目的是傳遞消息中所包含的信息。消息：是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，例如語音、文字、音樂、數(shù)據(jù)、圖片或活動圖像等。消息可分為兩類：離散消息和連續(xù)消息。信息：是消息中包含的有效內(nèi)容。信號：是消息的物理載體。按信號參量的取值方式不同可把信號分為模擬信號和數(shù)字信號。模擬信號：凡信號參量的取值是連續(xù)的或取無窮多個(gè)值的，且直接與消息相對應(yīng)的信號，均稱為模擬信號，如電話機(jī)送出的語音信號、電視攝像機(jī)輸出的圖像信號、麥克風(fēng)輸出電壓等。注意：模擬信號不一定在時(shí)間上都連續(xù)，如PAM信號。數(shù)字信號：凡信號參量只能取有限個(gè)值，并且常常不直接與消息相對應(yīng)的信號，均稱為數(shù)字信號，如電報(bào)信號、計(jì)算機(jī)輸入/輸出信號、PCM信號等。注意：數(shù)字信號不一定在時(shí)間上也離散，如PSK信號。2、通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)：是指完成信息傳輸過程的全部設(shè)備和傳輸媒介。通信系統(tǒng)的模型通信系統(tǒng)的一般模型通信系統(tǒng)的一般模型如圖1-1所示。圖1-1通信系統(tǒng)的一般模型信息源（簡稱信源）：信源是消息的產(chǎn)生地，其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號。信源可分為模擬信源（輸出的是模擬信號）和數(shù)字信源（輸出離散的數(shù)字信號）。發(fā)送設(shè)備：將信源和信道匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘?。變換方式包括調(diào)制和編碼。信道：將來自發(fā)送設(shè)備的信號傳送到接收端的物理媒質(zhì)。分為有線信道和無線信道兩大類。噪聲源：集中表示分布于通信系統(tǒng)中各處的噪聲。接收設(shè)備：從受到減損的接收信號中正確恢復(fù)出原始電信號。即基本功能是完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等。受信者（信宿）：信宿是傳輸信息的歸宿點(diǎn)。其作用是將復(fù)原的原始信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的消息。模擬通信系統(tǒng)模型模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖1-2所示。圖1-2模擬通信系統(tǒng)模型該系統(tǒng)中有兩種重要變換：模擬消息←→原始電信號（基帶信號）基帶信號←→已調(diào)信號（帶通信號）已調(diào)信號有三個(gè)基本特征：攜帶有信息適合在信道中傳輸信號的頻譜具有帶通形式且中心頻率遠(yuǎn)離零頻，因而已調(diào)信號又稱頻帶信號。模擬通信的主要特點(diǎn)

1）抗干擾能力差；

2）不易于保密通信；

3）設(shè)備不易于大規(guī)模集成；

4）不適應(yīng)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信的要求；

5）簡單、易于實(shí)現(xiàn)。注意：調(diào)制的這主要作用是將消息變換為便于傳輸?shù)男盘栃问?，其本質(zhì)是頻譜搬移。調(diào)制可以實(shí)現(xiàn)頻分多路復(fù)用，可以改善通信系統(tǒng)的性能。數(shù)字通信系統(tǒng)模型數(shù)字通信系統(tǒng)是利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)，如圖1-3所示。圖1-3數(shù)字通信系統(tǒng)模型在數(shù)字通信系統(tǒng)中除調(diào)制外，主要討論編碼和譯碼問題。信源編碼與譯碼：信源編碼有兩個(gè)作用，一是將信息源輸出的是模擬語音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，即模/數(shù)轉(zhuǎn)換；二是設(shè)法減少碼元數(shù)目和降低碼元速率，即數(shù)據(jù)壓縮。信源譯碼是信源編碼的逆過程。信道編碼與譯碼：為了減少噪聲引起的差錯，信道編碼器對傳輸?shù)男畔⒋a元按一定的規(guī)則加入保護(hù)成分（監(jiān)督元），組成所謂“抗干擾編碼”。接收端的信道譯碼器按一定規(guī)則進(jìn)行解碼，從解碼過程中發(fā)現(xiàn)錯誤或糾正錯誤，從而提高通信系統(tǒng)抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)可靠通信。注意：信源編碼與譯碼目的：完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換，提高信息傳輸?shù)挠行?；信道編碼與譯碼目的：增強(qiáng)抗干擾能力，提高傳輸?shù)目煽啃浴?、數(shù)字通信的特點(diǎn)與模擬通信系統(tǒng)比較，數(shù)字通信系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，且噪聲不積累；傳輸差錯可控，改善了傳輸質(zhì)量；便于與各種數(shù)字終端接口，利用計(jì)算機(jī)對信號處理、變換、存儲，形成智能網(wǎng)；便于將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸；易于集成，使通信設(shè)備微型化，重量輕；易于加密處理，且保密性好。同時(shí)，數(shù)字通信系統(tǒng)也具有系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜、頻帶利用率低、對同步要求高等缺點(diǎn)。4、通信系統(tǒng)的分類按通信業(yè)務(wù)分類：話務(wù)通信和非話務(wù)通信。非話務(wù)通信主要是分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、計(jì)算機(jī)通信、數(shù)據(jù)庫檢索、電子信箱、電子數(shù)據(jù)交換、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、可視圖文及會議電視、圖像通信等。電報(bào)通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)等；按調(diào)制方式分類：基帶傳輸系統(tǒng)和帶通（調(diào)制）傳輸系統(tǒng)。按信號特征分類：模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。按傳輸媒介分類：有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)。按工作波段分類：長波通信、中波通信、短波通信等。按信號復(fù)用方式分類：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、碼分復(fù)用5、通信方式對于點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信，按消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系，通信方式可分為單工、半雙工及全雙工通信三種。在數(shù)字通信中，按數(shù)字信號代碼排列的順序可分為并行傳輸和串行傳輸。1.2.2信息及其度量消息：是通信系統(tǒng)的傳輸對象,是包含有信息的物理量.如:數(shù)據(jù)符號、圖象、語音等，它是信息的載體。信號：是消息的載體。信息：是消息中有意義的內(nèi)容。信息量信息量的定義（1-1）信息量的單位與對數(shù)的底a有關(guān)：若a=2，信息量的單位稱為比特(bit)，可簡記為b(廣泛使用)；若a=e，信息量的單位稱為奈特(nat)；若a=10，信息量的單位稱為哈特萊(Hartley)。一、填空題1-1-1、信息的含義是：________中所包含的對__________者有________的內(nèi)容。答案：消息，受信，意義1-1-2、通信系統(tǒng)模型中有兩個(gè)變換，它們分別是__________________和__________________。在模擬通信系統(tǒng)中，強(qiáng)調(diào)變換的____________；而在數(shù)字通信系統(tǒng)中，強(qiáng)調(diào)變換的____________。

答案：非電量電量，基帶信號頻帶信號，線性特性，一一對應(yīng)1-1-3、模擬信號是指信號的參量可______取值的信號，數(shù)字信號是指信號的參量可______取值的信號。

答案：連續(xù)，離散1-1-4、發(fā)信機(jī)的作用是將（）轉(zhuǎn)換為適于在信道中傳輸?shù)模ǎ?，它們的轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過的三個(gè)步驟是（）、（），（）。答案：消息，變換，編碼，調(diào)制1-1-4、信源編碼的兩個(gè)主要功能是完成_______變換和提高消息傳輸?shù)腳______性，信道編碼的主要功能是提高消息傳輸?shù)腳______性，密碼編碼的主要功能是提高消息傳輸?shù)腳______性。

答案：A/D，有效，可靠，安全題干：信源編碼完成的兩個(gè)功能是：(1)__________，(2)________。

答案：A/D變換，壓縮題干：信道編碼完成的主要功能是：__________________________________。

答案：提高傳輸?shù)目煽啃灶}干：信道編碼的目的是提高數(shù)字信號傳輸?shù)腳______性，其代價(jià)是減小了數(shù)字信號傳輸?shù)腳________性。

答案：可靠，有效題干：信源編碼的目的是______信息冗余度，提高傳輸______性；信道編碼的目的是______信息冗余度，提高傳輸______性。

答案：減小，有效，增大，可靠1-1-5、2FSK信號是時(shí)間______、幅值______信號，它屬于______信號（數(shù)字/模擬取一）。

答案：連續(xù)，連續(xù)，數(shù)字1-1-6、數(shù)字通信的兩個(gè)主要缺點(diǎn)是：(1)__________，(2)_____________。

答案：帶寬大，同步復(fù)雜題干：與模擬通信相比，數(shù)字通信的主要優(yōu)點(diǎn)是__________能力強(qiáng)，主要缺點(diǎn)是_________大。

答案：抗干擾，帶寬題干：與數(shù)字通信相比，模擬通信的主要缺點(diǎn)是__________能力差，主要優(yōu)點(diǎn)是_________小。

答案：抗干擾，帶寬1-1-7、通信系統(tǒng)質(zhì)量指標(biāo)的一對主要矛盾是________性和_______性。

答案：有效，可靠1-1-8、與多進(jìn)制相比，二進(jìn)制的___________性好，_________性差。

答案：可靠，有效題干：與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)相比，多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的__________性要好，__________性要差。若兩者的碼元速率相同，則二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的信息速率是M進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的_____________倍。

答案：有效，可靠，1／log21-1-9、有人說：“在碼元速率相同的情況下，四進(jìn)制的信息速率是二進(jìn)制的兩倍”。此話成立的條件是______。

答案：等概1-1-10、模擬通信系統(tǒng)的有效性用________表述，數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用____________表述，把這兩個(gè)參數(shù)聯(lián)系起來的一個(gè)參數(shù)是_______________。

答案：帶寬，傳輸速率，頻帶利用率1-1-11、頻帶利用率的含義是單位頻帶寬度(Hz)的___________。

答案：傳輸速率1-1-12、模擬通信系統(tǒng)的有效性用_______衡量，可靠性用________衡量。數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用__________衡量，可靠性用__________衡量。

答案：帶寬，信噪比，傳輸速率，差錯率題干：數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是和。答案：傳輸速率，差錯率1-1-13、在________條件下，八元離散信源能達(dá)到的最大熵是__________。若該信源每秒鐘發(fā)送2000個(gè)符號，則該系統(tǒng)的信息速率為________。

答案：等概，3bit/符號，6kbit/s1-1-14、在“數(shù)字電路”課程中，”bit”的含義是_________________________，在“通信原理”課程中，”bit”的含義是__________________________。

答案：二進(jìn)制碼的位，信息量的單位1-1-15、若四進(jìn)制系統(tǒng)的碼元速率是1000Bd，則其信息速率在______________情況下等于2000bit/s，在______________情況下小于2000bit/s。

答案：等概，不等概1-1-16、某獨(dú)立發(fā)送的二進(jìn)制信源，1符號出現(xiàn)的概率為1/4，該信源的平均信息量為。答案：等1-1-17、出現(xiàn)概率越的消息，其所含的信息量越大，出現(xiàn)概率越的消息，其所含的信息量越小。答案：等1-1-18、信道多路復(fù)用的方法有、和。答案：等1-1-19、所謂“三網(wǎng)融合”是指、和3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的融合。答案：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，電信網(wǎng)，有線電視網(wǎng)二、簡答題1-2-1、畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型，并簡要說明模型中各小方框的作用（如信源編碼器的作用等）。答：數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型如下圖所示：信道編碼與譯碼的作用：信道編碼的作用是增強(qiáng)數(shù)字信號的抗干擾能力，信道譯碼是信道編碼的逆過程，可實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)或糾正錯碼，從而提高系統(tǒng)的可靠性。1-2-2、數(shù)字通信有哪些特點(diǎn)？答：第一，數(shù)字傳輸抗干擾能力強(qiáng)，尤其在中繼時(shí)，數(shù)字信號可以再生而消除噪聲的積累；第二，傳輸差錯可以控制，從而改善了傳輸質(zhì)量；第三，便于使用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)對數(shù)字信息進(jìn)行處理；第四，數(shù)字信息易于做高保密性的加密處理；第五，數(shù)字通信可以綜合傳遞各種消息，使通信系統(tǒng)功能增強(qiáng)。題干：試述數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)有哪些？為什么？1-2-3、衡量通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)有哪些？具體對數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)如何衡量？題干：數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？這些指標(biāo)分別用哪些具體的參數(shù)來衡量？1-2-4、在通信系統(tǒng)中，有效性和可靠性是一對主要矛盾，常常可以犧牲一個(gè)來換取另一個(gè)的改善，請至少列舉3個(gè)以有效性換取可靠性的例子。

答案：1）FM廣播：帶寬比AM大，但抗噪能力強(qiáng)2）衛(wèi)星通信：主載波FM（帶寬大，但所需的SNR可減?。?）FSK：與ASK相比4）數(shù)字通信系統(tǒng)：與模擬通信系統(tǒng)相比5）擴(kuò)頻技術(shù)：如CDMA6）信道編碼7）升余弦系統(tǒng)：與理想LPF相比題干：在通信系統(tǒng)中，有效性和可靠性是一對主要矛盾，常常可以犧牲一個(gè)來換取另一個(gè)的改善，請至少列舉2個(gè)以可靠性換取有效性的例子。

答案：1）多進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)：與二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)相比2）部分響應(yīng)系統(tǒng)（頻帶利用率達(dá)到2Bd/Hz，但成為三電平以上信號）3）各種有損壓縮技術(shù)三、計(jì)算題課后習(xí)題全解1-1、1-2、某信息源的符號集由A,B,C,D和E組成，設(shè)每一符號獨(dú)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：H(x)=-∑P(xi)㏒2P(xi)(bit/符號)

=-1/4·㏒2(1/4)-1/8·㏒2(1/8)-1/8·㏒2(1/8)

-3/16·㏒2(3/16)-5/16·㏒2(5/16)

=2.23(bit/符號)1-3、1-4、一個(gè)由字母A、B、C、D組成的字。對于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)字母用二進(jìn)制脈沖編碼，00代替A，01代替B，10代替C，11代替D，每個(gè)脈沖寬度為5ms。

（1）不同的字母是等可能出現(xiàn)時(shí)，試計(jì)算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾剩?/p>

（2）若每個(gè)字母出現(xiàn)的可能性分別為PA=1/5,PB=1/4,PC=1/4,PD=3/10，試計(jì)算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?。解?1)PA=PB=PC=PD=1/4

Ix=-㏒2(1/4)=2(bit/字母)

每個(gè)字母占兩個(gè)脈沖寬度，

Rb=2bit/(2×5ms)=200(bit/s)

(2)H(x)=-1/5㏒2(1/5)-1/4㏒2(1/4)-1/4㏒2(1/4)-3/10㏒2(3/10)

=1.985(bit/字母)

Rb=1.985bit/(2×5ms)=198.5(bit/s)1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10、已知某四進(jìn)制數(shù)字傳輸系統(tǒng)的傳信率為2400b/s，接收端在半小時(shí)內(nèi)共收到216個(gè)錯誤碼元，試計(jì)算該系統(tǒng)的誤碼率Pe。確知信號2.1基本要求掌握信號的分類及其特征；掌握信號的頻域分析法和頻譜的概念；理解傅立葉級數(shù)的物理意義；掌握傅立葉變換及其基本性質(zhì)；掌握δ（t）函數(shù)及其常用性質(zhì)；理解信號的能量譜和功率譜；掌握相關(guān)函數(shù)的定義和性質(zhì)；掌握相關(guān)函數(shù)與譜密度的關(guān)系。2.2內(nèi)容提要與與精選例題解析2.2.1按照周期性區(qū)分：周期信號： T0－信號的周期，T0>0非周期信號按照能量區(qū)分：能量信號：能量有限，功率信號：歸一化功率：平均功率P為有限正值：能量信號的功率趨于0，功率信號的能量趨于￥2.2.22.2.1功率信號的頻譜1、通信、消息、信息、信號填空題2-1-1、簡答題2-2-1、能量信號的頻譜密度S(f)和周期性功率信號的頻譜Cn的主要區(qū)別是什么？答：S(f)和Cn的主要區(qū)別：S(f)是連續(xù)譜，Cn是離散譜；S(f)的單位是V/Hz，而Cn的單位是V。2-2-2、自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？三、計(jì)算題T-TtT-TtVs(t)0 0解：（1）（2）由式：得出2-3-2、試求周期性信號s(t)=Acos(t+q)的自相關(guān)函數(shù)。解:先求功率譜密度，然后對功率譜密度作傅里葉變換，即可求出其自相關(guān)函數(shù)。求功率譜密度：結(jié)果為求自相關(guān)函數(shù)：四、術(shù)語解釋隨機(jī)信號分析基本要求：掌握隨機(jī)過程的基本概念和數(shù)字特征；掌握平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性、自相關(guān)函數(shù)的性質(zhì)、相關(guān)函數(shù)與功率譜密度的關(guān)系；理解高斯隨機(jī)過程的定義、性質(zhì)，高斯白噪聲；理解隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)，輸出過程的均值、自相關(guān)函數(shù)和功率譜密度、帶限白噪聲。一、填空題3-1-1、隨機(jī)過程的基本特征是：它是________的函數(shù)，但在__________上的值卻是不確定的，是一個(gè)__________。

答案：時(shí)間，某一時(shí)刻；，隨機(jī)變量3-1-2、描述一個(gè)隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性有兩種方法：___________和____________。

答案：分布特性，數(shù)字特征2-1-3、一個(gè)隨機(jī)變量的分布特性包括__________和__________。

答案：概率分布函數(shù)，概率密度函數(shù)

3-1-4、一個(gè)隨機(jī)變量的數(shù)字特征是：_________________、_____________、和________________。

答案：數(shù)學(xué)期望，方差，自相關(guān)函數(shù)3-1-5、一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性與__________起點(diǎn)無關(guān)。

答案：時(shí)間題干：一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過程的______________與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)。

答案：統(tǒng)計(jì)特性題干：一個(gè)狹義平穩(wěn)過程的______________與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)。

答案：分布特性題干：平穩(wěn)隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性不隨時(shí)間的推移而不同，其一維分布與無關(guān)，二維分布只與有關(guān)。答案：題干：平穩(wěn)隨機(jī)過程的特性將不隨時(shí)間的推移而不同，其一維分布與無關(guān)。答案：3-1-6、廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望、方差與________無關(guān)，自相關(guān)函數(shù)只與________有關(guān)。

答案：時(shí)間，時(shí)間間隔

題干：一個(gè)廣義平穩(wěn)過程的______________與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)。

答案：數(shù)字特征3-1-7、各態(tài)歷經(jīng)性又稱為____________性，其主要特點(diǎn)是____________等于______________。

答案：遍歷，統(tǒng)計(jì)平均，時(shí)間平均3-1-8、一個(gè)均值為零，方差為σ2的窄帶平穩(wěn)正態(tài)過程，其水平分量和正交分量是過程，均值為，方差為。答案：平穩(wěn)正太過程、零、σ23-1-9、白噪聲的____________為沖擊函數(shù)形式。

答案：自相關(guān)函數(shù)題干：白噪聲的__________密度在整個(gè)頻域內(nèi)_________分布。

答案：功率譜，均勻3-1-10、高斯白噪聲是指：其____________函數(shù)為高斯分布、__________為均勻分布的噪聲。

答案：概率密度，功率譜密度3-1-11、一個(gè)零均值平穩(wěn)高斯窄帶過程的包絡(luò)的一維分布服從________分布，相位的一維分布服從________分布。

答案：瑞利，均勻3-1-12、高斯過程經(jīng)由_____________后的輸出仍為高斯型，但其______________可能會變化。

答案：線性系統(tǒng)，數(shù)字特征3-1-13、一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過程經(jīng)由_________系統(tǒng)后的輸出仍為平穩(wěn)隨機(jī)過程。

答案：線性二、簡答題3-2-1、什么是廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程？什么是狹義平穩(wěn)隨機(jī)過程？它們之間有什么關(guān)系？3-2-2、何謂各態(tài)歷經(jīng)性？對于一個(gè)各態(tài)歷經(jīng)性的平穩(wěn)隨機(jī)噪聲電壓來說，它的數(shù)學(xué)期望和方差分別代表什么？它的自相關(guān)函數(shù)R(0)又代表什么？3-2-3、什么是窄帶隨機(jī)過程？一個(gè)均值為零，方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過程x(t)，其同相分量xc(t)和正交分量xs(t三、計(jì)算題3-3-1、某隨機(jī)相位余弦波ξ(t)=Acos(ωct+θ)，其中A和ωc均為常數(shù)，θ是在(0,2π)內(nèi)均勻分布的隨機(jī)變量。（1）求ξ(t)的自相關(guān)函數(shù)，（2）ξ(t)功率譜密度。3-3-2、試求功率譜密度為n0/2的白噪聲通過理想矩形的低通濾波器后的功率譜密度、自相關(guān)函數(shù)和噪聲平均功率。理想低通的傳輸特性為解：（1）由上式得|H(ω)|2=，|ω|≤ωH。故輸出信號的功率譜密度為：Po(ω)=|H(ω)|2Pi(ω)=·，|ω|≤ωH（2）輸出信號的自相關(guān)函數(shù)為(3)相加d/dt延時(shí)TX(t)Y(t)3-3-3、X(t)是功率譜密度為Px(w)的平穩(wěn)隨機(jī)過程，其自相關(guān)函數(shù)為R相加d/dt延時(shí)TX(t)Y(t)（1）輸出過程Y(t)是否平穩(wěn)？并證明。（2）求Y(t)的功率譜密度。解：(1)輸出過程Y(t)平穩(wěn)。證明如下：由上圖可知Y(t)=X’(t)+X’(t-T)設(shè)系統(tǒng)輸入X(t)和Y(t)的關(guān)系為f，即Y(t)=f(X(t))，現(xiàn)先證明f是線性關(guān)系。設(shè)y1(t)=f(x1(t))=x1’(t)+x1’(t-T),y2(t)=f(x2(t))=x2’(t)+x2’(t-T)則f(ax1(t)+bx2(t))=ax1’(t)+bx2’(t)+ax1’(t-T)+bx2’(t-T)=[ax1’(t)+ax1’(t-T)]+[bx2’(t)+bx2’(t-T)]=a[x1’(t)+x1’(t-T)]+[x2’(t)+x2’(t-T)]=ay1(t)+by2(t)故f是線性關(guān)系，即上圖所示系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。由于平穩(wěn)過程通過線性系統(tǒng)的輸出也是平穩(wěn)的，因此，系統(tǒng)輸出Y(t)也是平穩(wěn)的。（2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(w)=jw(1+e-jwT),故|H(w)|2=2w2(1+coswT)從而Py(w)=|H(w)|2Px(w)=2w2(1+coswT)Px(w)四、術(shù)語解釋3-5-1、平穩(wěn)

答案：平穩(wěn)——統(tǒng)計(jì)特性與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)3-5-2、加性噪聲

答案：加性噪聲——以與信號相加的方式出現(xiàn)的噪聲3-5-3、高斯噪聲

答案：高斯噪聲——概率密度函數(shù)為高斯（正態(tài)）型的噪聲3-5-4、白噪聲答案：白噪聲——功率譜密度函數(shù)為均勻型的噪聲3-5-5、各態(tài)歷經(jīng)性答案：各態(tài)歷經(jīng)性——統(tǒng)計(jì)平均值等于時(shí)間平均值的一種隨機(jī)過程信道基本要求：理解信道的定義、分類和模型；掌握恒參信道的傳輸特性及其對信號傳輸?shù)挠绊?；掌握隨參信道傳輸媒質(zhì)的特點(diǎn)，多徑傳播對信號傳輸?shù)挠绊?；重點(diǎn)掌握信道容量的概念，香農(nóng)公式。一、填空題4-1-1、狹義信道是指信號的____________________。

答案：傳輸媒介43-1-2、調(diào)制信道的范圍是從調(diào)制器的____________端到解調(diào)器的____________端，它是一種________信道。

答案：輸出，輸入，模擬4-1-3、編碼信道是一種_________信道，其范圍是從編碼器_________端到解碼器_________端。

答案：數(shù)字，輸出，輸入3-1-4、調(diào)制信道分為和，短波電離層信道屬于信道。3-1-5隨參信道的傳輸媒質(zhì)具有的三個(gè)特點(diǎn)是____________，____________和____________。

答案：衰耗隨時(shí)間而變化，時(shí)延隨時(shí)間而變化，多徑傳播3-1-6、在隨參信道中發(fā)生瑞利衰落的原因是：，發(fā)生頻率選擇性衰落的原因是：。答案：多徑傳播、多徑傳播3-1-7、寬頻帶信號在短波電離層反射信道中傳輸時(shí)，可能遇到的主要衰落類型是。答案：多3-1-8、當(dāng)無信號時(shí)，加性噪聲是否存在？______；乘性噪聲是否存在？_______。

答案：是，否3-1-9、香農(nóng)公式應(yīng)用的條件是，信號的概率密度函數(shù)為________分布，信道噪聲為__________噪聲。

答案：高斯或正態(tài)，加性高斯白3-1-10、由香農(nóng)編碼定理可知，為降低數(shù)據(jù)通信中的誤碼率Pe，可采用_____________和______________兩種方法。答案：3-1-11、香農(nóng)公式給出了：在加性____________噪聲條件下，___________傳輸時(shí)的___________________的理論極限。

答案：高斯白，無差錯，信息傳輸速率3-1-12、常見的隨機(jī)噪聲可分為、和三類。答案：單頻噪聲、脈沖噪聲、起伏噪聲二、簡答題4-2-1、什么是調(diào)制信道？什么是編碼信道？答：所謂調(diào)制信道是指調(diào)制輸出端到解調(diào)輸入端的部分。所謂編碼信道是指編碼器輸出端到譯碼器輸入短的部分。4-2-2、什么是恒參信道？什么是隨參信道？目前常見的信道中，哪些屬于恒參信道？哪些屬于隨參信道？答：恒參信道是指乘性干擾不隨時(shí)間變化或基本不變化。隨參信道是非恒參信道的統(tǒng)稱，它的乘性干擾是隨機(jī)變化的。常見的恒參信道有：由架空明線，電纜，中長波地波傳播，超短波及微波視距傳播，人造衛(wèi)星中繼，光導(dǎo)纖維以及光波視距傳播等傳輸媒質(zhì)構(gòu)成的信道。常見的隨參信道有：短波電離層反射，超短波流星余跡散射，超短波及微波對流層散射，超短波電離層散射以及超短波超視距繞射等傳輸媒質(zhì)所分別構(gòu)成的調(diào)制信道。4-2-3、信號在恒參信道中傳輸時(shí)主要有哪些失真？如何才能減小這些失真？答：信號在恒參信道中傳輸時(shí)主要有：幅度——頻率畸變和相位——頻率畸變。為了減小幅度——頻率畸變，在設(shè)計(jì)總的傳輸特性時(shí)，一般要求把幅度——頻率畸變控制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，通常采用均衡措施。相位——頻率畸變也可以采用均衡措施來減小失真度。4-2-4、什么是群延遲頻率特性？它與相位頻率特性有和關(guān)系？答：所謂群延遲頻率特性就是相位——頻率特性對頻率的導(dǎo)數(shù)。它與相位頻率特性的關(guān)系：若相位——頻率特性用ф（W）來表示，則群延遲——頻率特性τ（w）為：τ（w）=dф（W）/dw4-2-5答：（1）隨參信道的特點(diǎn)如下：第一：對信號的衰耗隨時(shí)間而變化；第二：傳輸?shù)臅r(shí)延隨時(shí)間而變化；第三：多徑傳播。（2）信號在隨參信道中傳輸時(shí)會發(fā)生衰落現(xiàn)象是因?yàn)椋憾鄰絺鞑サ慕Y(jié)果使確定的載波信號變成了包絡(luò)和相位受到調(diào)制的窄帶信號；從頻譜上看，多徑傳輸引起了頻率彌散，即由單個(gè)頻率變成了一個(gè)窄帶頻譜。題干：目前常見的信道中，哪些屬于隨參信道？隨參信道的特點(diǎn)如何？對信號產(chǎn)生哪些影響？4-2-6、信道中常見的起伏噪聲有哪些？它們的主要特點(diǎn)是什么？答：信道中常見的起伏噪聲有：熱噪聲，散彈噪聲，以及宇宙噪聲等。它們的主要特點(diǎn)是：無論在時(shí)域內(nèi)還是在頻域內(nèi)它們總是普遍存在和不可避免的。4-2-7、信道容量是如何定義的？連續(xù)信道容量和離散信道容量的定義有何區(qū)別？答：對于一切可能的信息源概率分布來說，信道傳輸信息的速率R的最大值稱為信道容量，記之為C,即式中max表示對所有可能的輸入概率分布來說的最大值。4-2-8、香農(nóng)公式有何意義？信道容量與“三要素“的關(guān)系如何？答：香農(nóng)公式表明了當(dāng)信號與作用在信道上的起伏噪聲的平均功率給定時(shí)，在具有一定頻帶寬度B的信道上，理論上單位時(shí)間內(nèi)可能傳輸?shù)男畔⒘康臉O限數(shù)值。一個(gè)連續(xù)信道的信道容量受“三要素“——B,n,s的限制。只要這三個(gè)要素確定，則信道容量也就隨之確定。當(dāng)或時(shí)，信道容量。3-2-、香農(nóng)公式告訴我們：在保持通信容量不變的前提下，增大帶寬可換取信噪比的減小。試列舉兩個(gè)實(shí)際通信（廣播）例子予以說明。

答案：?FM廣播。其一個(gè)電臺信號的帶寬為180kHz，比AM廣播的9kHz帶寬要大得多；但其抗干擾能力強(qiáng)，從而可要求較小的輸入信噪比。?衛(wèi)星通信，采用主載波調(diào)頻。其帶寬大，但抗干擾能力強(qiáng)，從而在接收機(jī)輸入端可允許較低的信號電平。?擴(kuò)頻通信，采用擴(kuò)展頻譜技術(shù)，在接收機(jī)輸入端可允許較低的信號電平。三、計(jì)算題4-3-1、設(shè)某恒參信道的頻譜特性為H（ω）=[1+cosωT0]e-jωtd其中，td為常數(shù)。試確定信號s(t)通過該信道后的輸出信號表示式，并討論之。解：設(shè)輸出信號為so(t)s(t)S(ω)；so(t)So(ω)So(ω)=S(ω)H(ω)=S(ω)[1+cosωT0]e-jωtd=S(ω)[1+1/2·e-jωT0+1/2·e-jωT0]e-jωtd=S(ω)e-jωtd+1/2·S(ω)ejω(T0-td)+1/2·S(ω)e-jω(T0+td)so(t)=s(t-td)+1/2·s(t+T0-td)+1/2·s(t-T0-td)討論：該恒參信道的幅頻特性和相頻特性分別如下圖所示：φ(ω)=φ(ω)=－ωtdH(ω)=1+cosωT02ωω00π/T03π/T0ω該恒參信道對信號產(chǎn)生選擇性衰落失真。4-3-2、今有兩個(gè)恒參信道,其等效模型分別如下圖(a)、(b)所示，試求這兩個(gè)信道的群遲延特性，并畫出它們的群遲延曲線，同時(shí)說明信號通過它們時(shí)有無群遲延失真？圖(a)圖(b)解：對(a)H(ω)=R2/(R1+R2)∣H(ω)∣=R2/(R1+R2)td(ω)φ(ω)=0td(ω)=-dφ(ω)/dω=0ω∴信號通過該信道時(shí)無群遲延失真。對(b)H(ω)=1/jωCR+1/jωC=1/(1+jωRC)∣H(ω)∣=1/√1+ω2R2C2φ(ω)=-arctg(ωRC)td(ω)=-dφ(ω)/dω=RC/(1+ω2R2C2)∴信號通過該信道時(shí)有群遲延失真。4-3-3、假設(shè)某隨參信道的兩徑時(shí)延差為1ms，試求該信道在哪些頻率上傳輸衰耗最大？所傳輸?shù)男盘栠x用哪些頻率傳輸最有利？解：τ=1ms當(dāng)f=n/τ=nkHz時(shí)（n為整數(shù)），出現(xiàn)傳輸極點(diǎn)，傳輸最有利；當(dāng)f=(n/2+1)/τ=(n/2+1)kHz時(shí)，出現(xiàn)傳輸零點(diǎn)，傳輸衰耗最大。4-3-4、題圖3.3所示的傳號和空號相間的數(shù)字信號通過某隨參信道。已知接收信號是通過該信道兩條路徑的信號之和。設(shè)兩徑的傳輸衰減相等（均為d），且時(shí)延差τ=T/4。試畫出接收信號的波形示意圖。解：S(t)題圖3.3OT2T3TtOτTt4-3-5、若兩個(gè)電阻的阻值都為1000Ω，它們的溫度分別為300K和400K，試求這兩個(gè)電阻串聯(lián)后兩端的噪聲功率譜密度。解：S1（ω）=2KTR=2×1.38×10-23×300×1000=8.28×10-18V2∕HzS2（ω）=2×1.38×10-23×400×1000=11.04×10-18V2∕HzS（ω）=S1（ω）+S2（ω）=19.32×10-18V2∕Hz4-3-6、設(shè)高斯信道的帶寬為4kHz，信號與噪聲的功率比為63，試確定利用這種信道的理想通信系統(tǒng)之傳信率和差錯率。解：B=4kHz,S/N=63C=B㏒2(1+S/N)=4k㏒2(1+63)=24kb/s對理想通信系統(tǒng)，其傳信率達(dá)到最大值，即傳信率=24kb/s，差錯率=04-3-7、某一待傳輸?shù)膱D片約含2.25×106個(gè)像元。為了很好地重現(xiàn)圖片需要12個(gè)亮度電平。假若所有這些亮度電平等概率出現(xiàn)，試計(jì)算用3min傳送一張圖片時(shí)所需的信道帶寬(設(shè)信道中信噪功率比為30dB)。解：每像元信息量=-㏒2（1/12）≈3.58bit圖片包含信息量=3.58×2.25×106≈8.06×106bit要在3min內(nèi)傳送一張圖片時(shí)，C=8.06×106/180≈4.48×104bit/sS/N=30dB=1030/10=1000B=C/㏒2(1+S/N)≈4.49×103Hz題干：已知一幅黑白圖象含有6×105個(gè)像素，每個(gè)像素有16個(gè)等概率出現(xiàn)的亮度等級。求每幅黑白圖象的平均信息量；若每秒鐘傳輸24幅黑白圖象，其信息速率是多少？在（2）的條件下，且輸入信道的信噪比為30dB，計(jì)算傳輸黑白圖象所需要的信道最小帶寬。4-3-8、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3.4KHz，，信道輸出信噪比為20dB。該終端輸出128個(gè)符號，各符號相互獨(dú)立，等概出現(xiàn)。（1）計(jì)算香農(nóng)信道容量；（2）求無誤碼傳輸?shù)淖罡叻査俾?。題干：已知有線電話信道的帶寬為3﹒4KHz，試求信道輸出信噪比為30dB時(shí)的信道容量。 模擬調(diào)制系統(tǒng)基本要求：掌握調(diào)幅（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB-SC）、單邊帶調(diào)制（SSB）、殘留邊帶調(diào)制（VSB），上述各種線性調(diào)制的時(shí)域和頻域表示，時(shí)域波形和頻譜結(jié)構(gòu)，調(diào)制器和解調(diào)器模型；重點(diǎn)掌握線性調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能；掌握調(diào)頻（FM）、調(diào)相（PM）的基本概念；掌握單頻調(diào)制時(shí)，寬帶調(diào)頻信號的時(shí)域和頻域表示；掌握調(diào)頻信號的產(chǎn)生與解調(diào)，定性了解調(diào)頻系統(tǒng)的抗噪聲性能。一、填空題4-1-1、調(diào)制的作用是對信號_________進(jìn)行搬移，從而適合在___________中傳輸。

答案：頻譜，信道4-1-2、調(diào)頻的含義是：已調(diào)信號的_______與調(diào)制信號幅值成正比。

答案：頻偏4-1-3、調(diào)相的含義是：已調(diào)載波的_______與調(diào)制信號幅值成正比。

答案：相移4-1-4、解調(diào)系統(tǒng)中的門限效應(yīng)是指：當(dāng)________檢波器的______________降低到一個(gè)特定值以下時(shí)，檢波器的_______________出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象。

答案：包絡(luò)，輸入信噪比，輸出信噪比題干：在解調(diào)過程中，的解調(diào)方式會產(chǎn)生門限效應(yīng)，產(chǎn)生門限效應(yīng)的原因是。答案：非相干解調(diào)/包絡(luò)檢波法、包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)作用引起的題干：包絡(luò)檢波器因其解調(diào)時(shí)的________性而存在________效應(yīng)。為克服之，要求在檢波器輸入端滿足________條件。

答案：非線，門限，大信噪比4-1-5、在AM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個(gè)電臺的標(biāo)稱帶寬為9kHz，這意味著其音頻信號最高頻率為______kHz。在FM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個(gè)電臺的標(biāo)稱帶寬為180kHz，調(diào)頻指數(shù)為5，這意味著其音頻信號最高頻率為______kHz。

答案：4.5，154-1-6、與AM相比，寬帶FM的主要優(yōu)點(diǎn)是________性能好，主要缺點(diǎn)是_________大。

答案：抗干擾，帶寬4-1-7、當(dāng)FM信號的振幅增大一倍時(shí)，在鑒頻器輸出端的信號功率將增大______dB，噪聲功率增大______dB。

答案：0，﹣64-1-8、在AM、DSB、SSB、FM中，________的有效性最好，________的可靠性最好，_________與DSB的有效性相同，_________與DSB的可靠性相同。

答案：SSB，F(xiàn)M，AM，SSB4-1-9、在VSB調(diào)制系統(tǒng)中，為了不失真的恢復(fù)信號，其低通濾波器的傳輸函數(shù)H（ω）應(yīng)滿足。答案：H（ω+ωc）+H（ω-ωc）=C，∣ω∣<ωH4-1-10、單邊帶信號相干解調(diào)時(shí)，若接收端本地載波與發(fā)送端同頻不同相，對解調(diào)輸出的影響是。答案：二、簡答題4-2-1、什么是門限效應(yīng)？AM信號采用包絡(luò)檢波法為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng)？答案：（1）包絡(luò)檢波器存在一個(gè)臨界值（“門限值”）：當(dāng)輸入信噪比大于該值時(shí)，包絡(luò)檢波器能正常工作，消息信號能夠無失真地從調(diào)恢復(fù)出來；當(dāng)小于該值時(shí)，包絡(luò)檢波器就不能作，消息信號將完全不能恢復(fù)。這種現(xiàn)象叫門限效應(yīng)。（2）AM信號包絡(luò)檢波器的非線性解調(diào)是出現(xiàn)門限效應(yīng)的根本原因。4-2-2、DSB調(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？為什么？答案：（1）DSB調(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲能力相同。（2）因?yàn)樵谠肼暪β首V密度相同的情況下，雙邊帶的輸入噪聲功率是單邊帶的二倍，從而也使雙邊帶解調(diào)器的輸出噪聲功率比單邊帶大一倍，因此盡管雙邊帶解調(diào)器的調(diào)制制度增益是單邊帶的兩倍，但是它的實(shí)際解調(diào)性能并不優(yōu)于單邊帶的解調(diào)性能。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率譜密度相同，輸入信號功率也相同，則雙邊帶和單邊帶在解調(diào)器輸出端的信噪比是相等的。即從抗噪聲的觀點(diǎn)看，雙邊帶和單邊帶的抗噪聲性能是相同的。4-2-3、從必要性和可能性兩個(gè)方面來闡述在載波電話通信系統(tǒng)中，采用單邊帶調(diào)制的理由。

答案：載波電話系統(tǒng)采用SSB調(diào)制，其必要性是可以在給定的頻帶范圍內(nèi)同時(shí)傳輸更多的話路(FDM)，因?yàn)樗膸捠茿M、DSB調(diào)制的一半。其可能性是由于在電話通信系統(tǒng)中，話音信號的最低頻率規(guī)定為0.3kHz，經(jīng)DSB調(diào)制后兩邊帶間空隙為0.6kHz，因而較易采用常規(guī)的邊帶濾波器來濾出一個(gè)邊帶，實(shí)現(xiàn)SSB傳輸。4-2-4、說明在TV系統(tǒng)中，圖象信號調(diào)制需采用VSB的理由。

答案：在TV系統(tǒng)中，圖象信號基帶頻譜范圍為0～6Hz，若采用AM/DSB調(diào)制，則帶寬將達(dá)12MHz，太大；若采用SSB調(diào)制，則難以從DSB信號中濾出一個(gè)邊帶。經(jīng)綜合考慮，需采用VSB調(diào)制。4-2-5、從FM的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)出發(fā)來闡述在現(xiàn)行電視廣播系統(tǒng)中，對伴音采用FM的理由。

答案：FM的主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，功率利用率高，其主要缺點(diǎn)是帶寬大。在現(xiàn)行電視廣播系統(tǒng)中，利用FM抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)可獲得良好的伴音質(zhì)量；又利用其功率利用率高的優(yōu)點(diǎn)來降低伴音信號電平，從而最大限度地避免了對圖像信號的干擾。至于其帶寬大的缺點(diǎn)，則由于電視頻道本身帶寬大（我國體制規(guī)定：一個(gè)電視頻道帶寬為8MHz），而伴音經(jīng)FM調(diào)制后的帶寬僅為0.13MHz，只占很小部分，因而不成問題。四、計(jì)算題4-4-1、設(shè)有一調(diào)制信號為m（t）=cosΩ1t+cosΩ2t，載波為Acosωct，試寫出當(dāng)Ω2=2Ω1，ωc=5Ω1時(shí)相應(yīng)的SSB信號的表示式。4-4-、某線性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為20dB，輸出噪聲功率為10－9W，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：DSB/SC時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率；SSB/SC時(shí)的發(fā)射機(jī)輸出功率。4-4-、已知某單頻調(diào)頻波的振幅是10V，瞬時(shí)頻率為f(t)=106+104cos2π×103tHz試求:此調(diào)頻波的表達(dá)式；此調(diào)頻波的頻率偏移、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度；調(diào)制信號頻率提高到2×103Hz，則調(diào)頻波的頻率偏移、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度如何變化。5-3-4、已知調(diào)制信號為m(t)=COSΩ1t+COSΩ2t，載波為COSωct，（1）若Ω1=Ω，Ω2=2Ω，ωc=10Ω，則寫出相應(yīng)的SSB上邊帶信號的時(shí)域數(shù)學(xué)表達(dá)式。（2）若調(diào)頻靈敏度Kf=20rad/s×V，則寫出相應(yīng)的FM調(diào)頻信號的時(shí)域數(shù)學(xué)表達(dá)式。1、設(shè)調(diào)制信號f(t)=cos4000πt，對載波c(t)=2cos2×106πt分別進(jìn)行調(diào)幅和窄帶調(diào)頻。寫出已調(diào)信號的時(shí)域和頻域表達(dá)式；畫出頻譜圖；解：(1)AM信號//或令以下各式中的A0=0，得到DSB-SC信號，則頻譜中沒有截波分量。sAM(t)=(A0+cos4000πt)2cos(2×106πt)=2A0·cos(2×106πt)+cos(2×106+4000)πt+cos(2×106-4000)πtsAM(ω)=2A0π[δ(ω+2×106π)+δ(ω-2×106π)]+π[δ(ω+2×106π+4000π)+δ(ω-2×106π-4000π)]+π[δ(ω+2×106π-4000π)+δ(ω-2×106π+4000π)]NBFM信號sFM(t)=2cos[2×106πt+Kf∫cos(4000πt)dt]=2cos[2×106πt+Kf/(4000π)·sin(4000πt)]≈2cos(2×106πt)-2Kf/(4000π)sin(2×106πt)sin(4000πt)=2cos(2×106πt)+Kf/(4000π)cos(2×106+4000)πt-Kf/(4000π)cos(2×106-4000)πtsFM(ω)=2π[δ(ω+2×106π)+δ(ω-2×106π)]+πKf/(4000π)[δ(ω+2×106π+4000π)+δ(ω-2×106π-4000π)]-πKf/(4000π)[δ(ω+2×106π-4000π)+δ(ω-2×106π+4000π)](2)AM信號頻譜:sAMω2×106πNBFM信號頻譜：sFMω1、有一角度調(diào)信號s(t)=Acos[ωct+100cos(ωmt)]如果調(diào)制為PM，且Kp=2，試求f(t)及f(t)所導(dǎo)致的峰值角頻率變化Δω；（2）如果調(diào)制為FM，且Kf=2，試求f(t)及f(t)所導(dǎo)致的峰值角頻率變化Δω。解：（1）如果調(diào)制為PM，應(yīng)有s(t)=Acos[ωct+KPf(t)]=Acos[ωct+100cos(ωmt)]KP=2∴f(t)=50cos(ωmt)θ(t)=ωct+100cos(ωmt)ω(t)=ωc-100ωm·sin(ωmt)Δω=100ω（2）如果調(diào)制為FM，應(yīng)有s(t)=Acos[ωct+Kf∫f(t)dt]=Acos[ωct+100cos(ωmt)]Kf=2∴f(t)=-50ωm·sin(ωmt)ω(t)=ωc+Kff(t)=ωc-100ωm·sin(ωmt)Δω=100ωm無論調(diào)制為PM或AM，f(t)所導(dǎo)致的峰值角頻率變化均為Δω=100ωm4-4-、設(shè)一寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)，載波振幅100V，頻率為100MHz，調(diào)制信號m(t)的頻帶限制于5KHz，m2(t)=5000V2，Kf=500πHz/V，最大頻偏Δf=75KHz，并設(shè)信道中噪聲功率譜密度是均勻的，其Pn(f)=10-3W/Hz（單邊譜），試求：接收機(jī)輸入理想帶通濾波器的傳輸特性H（ω）；解調(diào)器輸入端的信噪功率比；（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比；4-4-、設(shè)調(diào)頻與調(diào)幅信號均為單音調(diào)制，調(diào)制信號頻率為fm，調(diào)幅信號為100%調(diào)制。當(dāng)量者的接收功率Si相等，信道噪聲功率譜密度n0相同時(shí)，比較當(dāng)兩者的接收功率Si相等，信道噪聲功率譜密度n0相同時(shí)，比較調(diào)頻系統(tǒng)與調(diào)幅系統(tǒng)的抗噪聲性能。數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)基本要求：掌握數(shù)字基帶信號的時(shí)域波形和頻譜特性；重點(diǎn)掌握AMI碼、HDB3碼掌握無碼間串?dāng)_的基帶傳輸特性，奈奎斯特帶寬及其抗噪聲性能分析；理解升余弦滾降特性，滾降系數(shù)與頻帶利用率關(guān)系；了解眼圖與基帶信號傳輸質(zhì)量的關(guān)系；了解時(shí)域均衡的原理，均衡效果的衡量；一、填空題5-1-、已知消息代碼為10110011，其對應(yīng)的雙向碼的波形為。答案：1001101001011010能消除碼間干擾的3大類特性（系統(tǒng)）是：__________________特性、____________特性、和______________系統(tǒng)。

答案：理想低通，滾降，部分響應(yīng)

為了克服碼的串?dāng)_，在___________之前附加一個(gè)可調(diào)的濾波器；利用____________的方法將失真的波形直接加以校正，此濾波器稱為時(shí)域均衡器。時(shí)域均衡中，橫向?yàn)V波器的抽頭系數(shù)與有關(guān)。5在數(shù)字通信系統(tǒng)中，接收端采用均衡器的目的是。一個(gè)性能良好的二進(jìn)制基帶系統(tǒng)的眼圖應(yīng)該是的圖形。5、在數(shù)字通信中，眼圖是用實(shí)驗(yàn)方法觀察和對系統(tǒng)性能的影響。4、橫向?yàn)V波器的單位沖激響應(yīng)為。二、簡答題5-2-1、在HDB3碼5-2-2、簡述HDB3碼的主要特點(diǎn)，并將下面給出的三種二進(jìn)制碼編為HDB3（1）全“1”碼；（2）全“0”碼；（3）10100000110000116-若數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的沖激響應(yīng)為h(t)，頻域特性為H(w)，則請分別寫出數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無碼間串?dāng)_的時(shí)域條件）和頻域條件。并說明數(shù)字基帶系統(tǒng)所能提供的最高頻帶利用率。答案：（1）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無碼間串?dāng)_的時(shí)域條件為：（2）數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無碼間串?dāng)_的頻域條件為：(3)數(shù)字基帶系統(tǒng)所能提供的最高頻帶利用率為2（B/Hz）5-2-3、碼間串?dāng)_是指什么？若系統(tǒng)總特性為H（ω），系統(tǒng)傳碼率為4/Ts，則無碼間串?dāng)_的條件是什么？改善碼間串?dāng)_的措施有哪些？6-2-4、什么是部分響應(yīng)波形？什么是部分響應(yīng)系統(tǒng)？答：（1）有控制地在某些碼元的抽樣時(shí)刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時(shí)刻無碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時(shí)又可以降低對定時(shí)精度的要求。通常把這種波形稱為部分響應(yīng)波形。（2）利用部分響應(yīng)波形進(jìn)行傳送的基帶傳輸系統(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。5-2-、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？三、畫圖題6-3-1、已知信息代碼為1011，0000，0000，0101，試確定相應(yīng)的AMI碼及HDB3碼已知信息代碼為1010，0000，1100，0011，試確定相應(yīng)的AMI碼及HDB3碼畫出眼圖模型，并簡述各點(diǎn)含義。以表5-2中第Ⅳ類部分響應(yīng)系統(tǒng)為例，試畫出包括預(yù)編碼在內(nèi)的系統(tǒng)組成方框圖。解：++模2判決2T發(fā)收akak′bkck發(fā)送濾波接收濾波信道抽樣脈沖－四、計(jì)算題5-19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P5-5所示的三角形脈沖：求該基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)H（ω）；假設(shè)信道的傳輸函數(shù)C（ω）=1，發(fā)送濾波器和接收濾波器具有相同的傳輸函數(shù)，即GT（ω）=GR（ω），試求這時(shí)GT（ω）或GR（ω）的表示式。0T0Ts/2Tsth(t)1解：(1)H(ω)=∫∞-∞h(t)e-jωtdt=∫0Ts/2(2/Ts)te-jωtdt+∫TsTs/22(1-t/Ts)e-jωtdt=2∫TsTs/2e-jωtdt+2/Ts∫0Ts/2te-jωtdt-2/Ts∫TsTs/2te-jωtdt=-2e-jωt/(jω)︱TsTs/2+2/Ts[-t/(jω)+1/ω2]e-jωt︱0Ts/2-2/Ts[-t/(jω)+1/ω2]e-jωt︱TsTs/2=2e-jωTs/2(2-e-jωTs/2-e-jωTs/2)/(ω2Ts)=4e-jωTs/2[1-cos(ωTs/2)]/(ω2Ts)=8e-jωTs/2sin2(ωTs/4)/(ω2Ts)=2/Ts·Sa2(ωTs/4)e-jωTs/2(2)∵H(ω)=GT(ω)C(ω)GR(ω)C(ω)=1,GT(ω)=GR(ω)∴GT(ω)=GR(ω)=√2/Ts·Sa(ωTs/4)e-jωTs/45-20設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道及接收濾波器組成總特性為H（ω），若要求以2/Ts波特的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，試檢驗(yàn)圖P5-7各種H（ω）滿足消除抽樣點(diǎn)上的碼間干擾的條件否？H(ω)H(ω)11-π/Ts0π/Tsω-3π/Ts03π/Tsω(a)(b)H(ω)H(ω)11-4π/Ts04π/Tsω-π/Ts0π/Tsω(d)圖P5-5解：根據(jù)奈奎斯特準(zhǔn)則，若要求以2/Ts的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)無碼間干擾的頻域條件是：∑H(ω+4iπ/Ts)=常量，︱ω︱≤2π/Ts∴(a)不滿足，系統(tǒng)有碼間干擾；(b)不滿足，系統(tǒng)有碼間干擾；(c)滿足，系統(tǒng)無碼間干擾；(d)不滿足，系統(tǒng)有碼間干擾。5-21設(shè)某數(shù)字基帶傳輸?shù)膫鬏斕匦訦（ω）如圖P5-8所示。其中α為某個(gè)常數(shù)（0≤α≤1）：試檢驗(yàn)該系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳輸？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？←1H（←1H（ω）←←0.5--ω00ω0ωαω0αω0αω0αω0圖P5-8解：（1）該系統(tǒng)的傳輸特性在ω0處滿足互補(bǔ)對稱性，即∑H(ω+2iω0)=常量，︱ω︱≤ω0該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)無碼間干擾傳輸；（2）該系統(tǒng)的最大碼元傳輸速率為：RB=ω0/π=2f0；此系統(tǒng)占用信道帶寬為Bc=(1+α)f0,系統(tǒng)的頻帶利用率為RB/Bc=2/(1+α)B/Hz5-4-1、二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)如下圖所示，τ0（1+cosωτ0）|ω|≤π/τ0現(xiàn)已知H(ω)=0其他GGT(ω)C(ω)GR(ω)抽樣判決器＋{an}{a'n}n(t)試確定該系統(tǒng)最高的碼元傳輸速率RB及相應(yīng)碼元間隔Ts。5-4-、二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)如下圖所示，設(shè)C(ω)=1，GT(ω)=GR(ω)=H(ω)1/2。τ0（1+cosωτ0）|ω|≤π/τ0現(xiàn)已知H(ω)=0其他GGT(ω)C(ω)GR(ω)抽樣判決器＋{an}{a'n}n(t)若n（t）的雙邊功率譜密度為n0/2(W/Hz)，試確定GR(ω)的輸出噪聲功率；若在抽樣時(shí)刻KT(K任意正整數(shù))上，接收濾波器的輸出信號以相同概率取0，A電平，而輸出噪生取值V服從下述概率密度分布的隨機(jī)變量f(V)=(1/2λ)e-|V|/λλ>0(常數(shù))試求系統(tǒng)的最小誤碼率。5-4-、設(shè)有一個(gè)三抽頭的橫向?yàn)V波器，其C-1=-1/4,C0=1,C+1=-1/2；均衡器輸入x(t)在各抽樣點(diǎn)上的取值分別為：x-1=1/4,x0=1,x+1=1/2，其余都為零。試求均衡器輸出y(t)在各抽樣點(diǎn)上的值。5-4-、設(shè)計(jì)3個(gè)抽頭的迫零均衡器，以減小碼間串?dāng)_。已知,x-2=0,x-1=0.1,x0=1,x1=-0.2,x2=0.1,求3個(gè)抽頭的系數(shù)，并計(jì)算均衡前后的峰值失真。題干：設(shè)計(jì)3個(gè)抽頭的迫零均衡器，以減小碼間串?dāng)_。已知,x-2=0,x-1=0.2,x0=1,x1=-0.3,x2=0.1,求3個(gè)抽頭的系數(shù)，并計(jì)算均衡前后的峰值失真。1、如下圖所示，系統(tǒng)輸入為AMI碼和高斯加性白噪聲，白噪聲經(jīng)低通濾波器后輸出噪聲功率為，低通濾波器輸出的AMI信號在時(shí)刻的可能取值為＋A、0或－A，圖中判決器的判決電平為－A/2和A/2。當(dāng)>A/2或<－A/2時(shí)，判決器輸出“1”電平，若－A/2<<A/2時(shí)，判決器輸出“0”電平。若發(fā)送端二進(jìn)制信號源為獨(dú)立不等概源，且發(fā)1概率為1/4，發(fā)0概率為3/4，則計(jì)算該系統(tǒng)誤碼率。（已知：，）正弦載波數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)基本要求：掌握二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號的時(shí)域表示和頻譜特性；重點(diǎn)掌握二進(jìn)制振幅鍵控（2ASK）、二進(jìn)制移頻鍵控（2FSK）、二進(jìn)制移相鍵控（2PSK或2DPSK）信號的調(diào)制解調(diào)原理、時(shí)域波形和系統(tǒng)抗噪聲性能分析；重點(diǎn)掌握二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號采用相干解調(diào)和采用非相干解調(diào)的原理及特點(diǎn)；了解多進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制（4PSK、4DPSK）信號的星座圖組成、調(diào)制解調(diào)原理。一、填空題7-1-1答案：連續(xù)，連續(xù)，數(shù)字

題干：2FSK信號屬于______(數(shù)字/模擬選一)信號，因?yàn)開____________________。

答案：數(shù)字，其參量——頻率只能離散取值7-1-2、PSK是用碼元載波的___________來傳輸信息；DPSK是用前、后碼元載波的_________來傳輸信息，它可克服PSK的_____________缺點(diǎn)。

答案：相位，相位差，相位模糊題干：與2PSK系統(tǒng)相比,2DPSK系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是____________________，主要缺點(diǎn)是_____________________，在實(shí)際工作中應(yīng)用的是____________系統(tǒng)。

答案：克服了相位模糊，抗噪性能稍差，2DPSK題干：在二進(jìn)制數(shù)字相位調(diào)制系統(tǒng)中，經(jīng)常采用2DPSK調(diào)制方式，而不采用2PSK調(diào)制方式的主要原因是。答案：克服了相位模糊/7-1-3、對2ASK、2FSK、2PSK作比較后發(fā)現(xiàn)：就抗噪性能而言，__________最差；就帶寬性能而言，__________最差。

答案：2ASK，2FSK題干：2DPSK，2ASK，2FSK和2PSK采用相干解調(diào)時(shí)，抗信道加性高斯白噪聲性能從好到壞排列順序?yàn)?。答案?-1-4、在二進(jìn)制相對相移鍵控調(diào)制（2DPSK）通信系統(tǒng)中在接收機(jī)中采用極性比較——碼反變換方法解調(diào)，已知碼變換器輸入信號誤碼率為Pe，則碼反變換器輸出的誤碼率Pe/＝。答案：7-1-5、在碼元速率相同時(shí)，8PSK的頻帶利用率是2PSK的______倍，64QAM的頻帶利用率是2PSK的______倍。

答案：3，67-1-6、在數(shù)字調(diào)制通信系統(tǒng)的接收機(jī)中，應(yīng)該先采用__________同步，其次采用_________同步，最后采用__________同步。

答案：載波，位，幀7-1-7、MSK的主要特點(diǎn)是：__________連續(xù)變化，調(diào)制指數(shù)h_______。

答案：相位，最小7-1-8、在采用8PSK調(diào)制的通信系統(tǒng)中，無碼間干擾時(shí)能達(dá)到的最高頻帶利用率是______bit/s.Hz，或______Bd/Hz。

答案：3，17-1-9、若要求信息傳輸速率為2kbit/s，則采用基帶傳輸時(shí)需要的最小信道帶寬為______Hz，采用16QAM傳輸時(shí)的最小信道帶寬為______Hz。

答案：1k，500二、簡答題7-2-1、什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點(diǎn)？答：數(shù)字調(diào)制是用載波信號的某些離散狀態(tài)來表征所傳送的信息，在接收端也只要對載波信號的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測。模擬調(diào)制是對載波信號的參量進(jìn)行連續(xù)調(diào)制，在接收端則對載波信號的調(diào)制參量連續(xù)的進(jìn)行估計(jì)。7-2-2、什么是振幅鍵控？2ASK信號的波形有什么特點(diǎn)？答：振幅鍵控是用基帶信號控制載波的幅度作離散變化，也就是載波的幅度隨著數(shù)字信號1和0在兩個(gè)電平之間轉(zhuǎn)換。7-2-3、OOK信號的產(chǎn)生及解調(diào)方法如何？答：產(chǎn)生方法：第一種：一般的模擬幅度調(diào)制方法；第二種：鍵控方法。解調(diào)方法：第一種：非相干解調(diào)；第二種：相干解調(diào)。7-2-4、OOK信號的功率譜密度有何特點(diǎn)？答：OOK信號的功率譜密度的特點(diǎn)：第一：由連續(xù)譜和離散譜兩部分組成；第二：OOK信號的帶寬是基帶脈沖波形帶寬的兩倍；第三：OOK信號的第一旁瓣峰值比主峰值衰減14Db。7-2-5、什么是移頻鍵控？2FSK信號的波形有什么特點(diǎn)？答：2FSK是用數(shù)字基帶信號控制載波的頻率變化，0符號對應(yīng)于載頻ω1，1符號對應(yīng)于載頻ω2，而且ω1和ω2之間的改變是瞬間完成的。7-2-6、2FSK信號的產(chǎn)生及解調(diào)方法如何？答：產(chǎn)生：第一種：利用調(diào)頻模擬法實(shí)現(xiàn)；第二種：鍵控法，即利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個(gè)不同的獨(dú)立頻率源進(jìn)行選通。解調(diào)方法：第一種：非相干解調(diào)；第二種：相干解調(diào)。7-2-7、相位不連續(xù)的2FSK信號的功率譜密度有何特點(diǎn)？答：第一：2fsk信號的功率譜同樣有連續(xù)譜和離散譜組成；第二：若兩個(gè)載頻之差較小，則連續(xù)譜出現(xiàn)單峰；反之，則出現(xiàn)雙峰；第三：傳輸此信號所需的第一零點(diǎn)帶寬為7-2-8、什么是絕對相移？什么是相對相移？它們有何區(qū)別？答：絕對相移是利用載波相位（初相）的絕對值來表示數(shù)字信號。相對相移是利用相鄰碼元的載波相位的相對變化來表示數(shù)字信號。區(qū)別：2dpsk的波形的同一相位并不對應(yīng)相同的數(shù)字信息符號，而前后碼元的相對相位的差才唯一決定信息符號。7-2-9、2PSK和2DPSK信號可以用哪些方法產(chǎn)生和解調(diào)？他們是否可以采用包絡(luò)檢波法解調(diào)？為什么？答：產(chǎn)生：第一種：利用調(diào)頻模擬法實(shí)現(xiàn)；第二種：鍵控法，又分為相位選擇法和調(diào)相法。解調(diào)方法：第一種：相干解調(diào)；第二種：差分相干解調(diào)。7-2-10、2PSK和2DPSK信號的功率譜密度有何特點(diǎn)？試將它們與OOK信號的功率譜密度加以比較。答：2PSK和2DPSK信號的功率譜是完全相同的，同樣有連續(xù)譜和離散譜組成，但當(dāng)雙極性基帶信號已相等的概率出現(xiàn)時(shí)，將不存在離散部分。7-2-11、試比較OOK系統(tǒng)，2FSK系統(tǒng)，2PSK系統(tǒng)以及2DPSK系統(tǒng)的抗信道加性噪聲的性能。7-2-12、試述多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的特點(diǎn)。答：多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制的特點(diǎn)：（1）在相同的碼元傳輸速率下，多進(jìn)制系統(tǒng)的速率顯然比二進(jìn)制系統(tǒng)的高。（2）在相同的信息速率下，由于多進(jìn)制碼元傳輸速率比二進(jìn)制的低，因而多進(jìn)制信號碼元的持續(xù)時(shí)間要比二進(jìn)制的長。顯然，增大碼元寬度，就會增加碼元的能量，并能減小由于信道特性引起的碼間干擾的影響等。三、畫圖題1、請畫出2FSK相干解調(diào)原理框圖。(2）設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為011011100010，碼元速率為1000波特，試分別畫出OOK，2FSK，2PSK和2DPSK信號的波形示意圖，且直接畫在下圖中。其中：2FSK載波f1=1000Hz，載波f2=1500Hz，其它調(diào)制信號載波頻率均為1000Hz；2ASK中0表示無載波，1表示有載波；2FSK中表示f1，1表示f2；2PSK和2DPSK采用A移相方式。解：011011100010OOK2FSK2PSK2DPSK設(shè)載頻為1800Hz，碼元速率為1200B，發(fā)送數(shù)字信息為011010：若相位偏移Δφ=0°代表“0”、Δφ=180°代表“1”，試畫出這時(shí)的2DPSK信號波形；又若Δφ=270°代表“0”、Δφ=90°代表“1”，則這時(shí)的2DPSK信號的波形又如何？（注：在畫以上波形時(shí)，幅度可自行假設(shè)）解：011010（1）（2）設(shè)發(fā)送數(shù)字信息序列為01011000110100，試按表6-3的要求，分別畫出相應(yīng)的4PSK及4DPSK信號的所有可能波形。解：01011000110100A方式4PSK4DPSKB方式4PSK4DPSK（以上所畫相移鍵控波形，其初始相位均對正弦波形而言）四、計(jì)算題6-4-、設(shè)某2ASK系統(tǒng)中二進(jìn)制碼元傳輸速率為9600波特，發(fā)送“1”符號和“0”符號的概率相等，接收端分別采用同步檢測法和包絡(luò)檢波法對該2ASK信號進(jìn)行解調(diào)。已知接收端輸入信號幅度a=1mV，信道等效加性高斯白噪聲的雙邊功率譜密度n0/2=4×10-13W/Hz。試求:(1)同步檢測法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)總的誤碼率；(2)包絡(luò)檢波法解調(diào)時(shí)系統(tǒng)總的誤碼率。5、設(shè)有一2FSK傳輸系統(tǒng)，其傳輸帶寬等于2400Hz。2FSK信號的頻率分別為＝980Hz，＝1580Hz。碼元速率=300Baud。接收端輸入的信噪比等于6dB，另外，已知，，求解:（1）此2FSK信號的帶寬？（4分）（2）用包絡(luò)檢波法時(shí)的誤碼率()？6-4-、設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制絕對信息為1011100101，采用2DPSK方式傳輸。已知碼元傳輸速率為1200B，載波頻率為1800HZ。試構(gòu)成一種2DPSK信號調(diào)制器原理框圖，并畫出2DPSK信號的時(shí)間波形（相位差Δφ為后一碼元起始相位和前一碼元結(jié)束相位之差）；采用差分相干方式進(jìn)行解調(diào)，試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形。6-4-、某系統(tǒng)采用2ASK方式傳輸數(shù)據(jù)。已知碼元傳輸速率為RB，信道特性為恒參信道，加性高斯白噪聲的均值為零，噪聲單邊功率譜密度為n0。接收端采用相干解調(diào)方式對該2ASK信號進(jìn)行解調(diào)，并設(shè)接收信號振幅為a。試畫出2ASK信號相干解調(diào)器原理框圖；若發(fā)送概率P（1）=P（0），試推導(dǎo)最佳判決門限b*和系統(tǒng)最小誤碼率Pe；若發(fā)送概率P（1）≠P（0），試分析最佳判決門限b*的變化和對系統(tǒng)最小誤碼率Pe的影響。6-4-、在2DPSK系統(tǒng)中，已知碼元傳輸速率為2400波特，發(fā)送端發(fā)出的信號振幅為5V，信道加性高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2=2Χ10-12W/Hz。要求解調(diào)器輸出誤碼率Pe≤10-4。若采用差分相干解調(diào)，試求從發(fā)送端到解調(diào)器輸入端信號的最大衰減；若采用相干解調(diào)加碼反變換，試求從發(fā)送端到解調(diào)器輸入端信號的最大衰減。6-4-、若采用2DPSK方式傳送二進(jìn)制數(shù)字信息，已知發(fā)送端發(fā)出的信號振幅為5V，輸入接收端解調(diào)器的高斯噪聲功率σ2n=3×10-12W，今要求誤碼率Pe=10-5。試求：(1)采用差分相干接收時(shí)，由發(fā)送端到解調(diào)器輸入端的衰減為多少？(2)采用相干解調(diào)—碼反變換接收時(shí)，由發(fā)送端到解調(diào)器輸入端的衰減為多少？6-4-、2DPSK系統(tǒng)中，已知載頻為1800Hz，碼元速率為1200波特，發(fā)送數(shù)據(jù)序列為01110010。當(dāng)發(fā)送‘0’符號時(shí)Δф=0°，發(fā)送‘1’符號時(shí)Δф=180°，試畫出一種能采用差分相干解調(diào)的2DPSK信號的時(shí)間波形(參考相位為0°)；試畫出2DPSK信號差分相干解調(diào)的原理框圖，并畫出各點(diǎn)時(shí)間波形(至少包括5個(gè)波形)；當(dāng)解調(diào)器輸入端的信噪比r=10dB，試計(jì)算解調(diào)器輸出的誤碼率Pe。6-4-、若相干2PSK和差分相干2DPSK系統(tǒng)的輸入噪聲功率相同，系統(tǒng)工作在大信噪比條件下，試計(jì)算它們達(dá)到同樣誤碼率所需要的相對功率電平（k=rDPSK/rPSK）；若要求輸入信噪比一樣，則系統(tǒng)性能相對比值（PePSK/PeDPSK）為多大。并討論以上結(jié)果。五、證明題-5-1、已知2ASK信號,式中s(t)為二進(jìn)制單極性隨機(jī)矩形脈沖序列，證明2ASK信號的功率譜P2ASK(f)是基帶信號功率譜Ps(f)的線性搬移，即證明成立。新型數(shù)字通帶調(diào)制技術(shù)基本要求：掌握正交振幅調(diào)制（QAM）的星座圖、調(diào)制與解調(diào)原理、頻帶利用率；最小頻移鍵控（MSK）的主要特點(diǎn)、附加相位軌跡、調(diào)制與解調(diào)原理；高斯最小頻移鍵控（GMSK）的基本原理、主要優(yōu)缺點(diǎn)；正交頻分復(fù)用（OFDM）的基本原理、頻譜特