大學通信工程原理經(jīng)典課件通信原理習題(3-5章).ppt

1、第3章習題答案,3-3 設某恒參信道可用圖3-7所示的線性二端對網(wǎng)絡來等效。試求它的傳輸函數(shù) ，并說明信號通過該信道時會產(chǎn)生哪些失真？,解 該信道的傳輸函數(shù)為 幅頻特性為,相頻特性為 由于該信道的幅度特性 不為常數(shù)，且相頻特性 與 為非線性關系，所以信號經(jīng)該信道傳輸會產(chǎn)生幅度畸變和相位畸變。,3-4 今有兩個恒參信道，其等效模型分別如圖3-8（a），（b）所示。試求這兩個信道的群延遲特性，畫出他們的群延遲曲線，并說明信號通過它們時有無群遲延失真。,解 （a）圖傳輸函數(shù)為,（b）圖傳輸函數(shù)為,為常數(shù)， 為 的非線性函數(shù)，所以信號經(jīng)過信道（a）時無群遲延失真，而經(jīng)過信道（b）時會產(chǎn)生群遲延失真。,

2、3-10 設某隨參信道的最大多徑時延差等于 3 為了避免發(fā)生選擇性衰落，試估算在該信道上傳輸?shù)臄?shù)字信號的碼元脈沖寬度。,解：信道的相關帶寬 設信號帶寬為B，根據(jù)工程經(jīng)驗通常取 即碼元脈沖寬度,3-14 設高斯信道的帶寬為4KHz,設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)之傳輸率和差錯率。 解：設信道的容量為 理想通信系統(tǒng)是指傳信率 , 差錯率 的通信系統(tǒng)。,3-15 某一待傳輸?shù)膱D片約含2.25X106個像元。為了很好的重現(xiàn)圖片，需要12個亮度電平。假若所有這些亮度電平等概率出現(xiàn)，試計算用3min傳送一張圖片時所需的信道帶寬（設信道中信噪功率比為30dB）。 解： 每個像元

3、所含的平均信息量為 每幅圖片的平均信息量為,用3min傳送一張圖片所需的傳信率為 由信道容量 ，得到 所以 即信道帶寬至少應為4.49KHz。,第4章習題答案,4-7 設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(diào)制信號 的頻帶限制在5KHz，而載波為100KHz，已調(diào)信號的功率為10KW。若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器，試問： （1）該理想帶通濾波器應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？ （4）求解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度，并用圖形表示出來。,解 （1）該理想帶

4、通濾波器是用于濾除帶外噪聲，并保證已調(diào)信號順利通過。由于已調(diào)信號的中心頻率為載頻100KHz,帶寬則是 帶寬的兩倍，即B=2X5kHz=10kHz,為保證信號順利通過，理想帶通濾波器應具有如下傳輸特性： 其中K為常數(shù)。,（2）解調(diào)器輸入端的噪聲是經(jīng)過理想帶通濾波后的高斯窄帶噪聲，其帶寬為B,因此輸入端的噪聲功率 已知輸入信號功率 ，故有,（3）由于雙邊帶調(diào)制的調(diào)制制度增益G2，因此，解調(diào)器輸出端的信噪比 （4）相干解調(diào)時，解調(diào)器的輸出噪聲 ，其中 是解調(diào)器輸入端高斯窄帶噪聲的同相分量，其功率譜密度,因此輸出噪聲 的功率譜密度為 其特性如圖4-2所示。,49 設某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度

5、 ，在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶（上邊帶）信號，并設調(diào)制信號 的頻帶限制在5kHz,而載波是100kHz，已調(diào)信號功率是10kW.若接收機的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問： （1）該理想帶通濾波器應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？,解： （1）由題意可知，單邊帶信號的載頻為100KHz,帶寬B=5kHz。為使信號順利通過，理想帶通濾波器的傳輸特性應為,（2） 解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號的帶寬相同， 同時已知輸入信號功率 ，故有,（3）由于單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制制度增益 ，因此解調(diào)器輸出端的信噪比

6、,413 設某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度 在該信道中傳輸振幅調(diào)制信號，并設調(diào)制信號 的頻帶限制于5kHz，載頻是100kHz，邊帶功率為10kW，載波功率為40kW。若接收機的輸入信號先經(jīng)過一個合適的理想帶通濾波器，然后再加至包絡檢波器進行解調(diào)。試求： （1）解調(diào)器輸入端的信噪功率比； （2）解調(diào)器輸出端的信噪功率比； （3）制度增益G。,解： （1）設振幅調(diào)制信號 則已調(diào)信號功率 根據(jù)題意可知，,因此 另外，輸入端的噪聲功率 故有輸入信噪比,（2）在大信噪比，即 時，包絡檢波器的輸出為 其中 為有用信號， 為噪聲分量。故有 因此輸出信噪比,（3）根據(jù)（1），（2）結(jié)果，可得,第5章習題

7、答案,51 設二進制符號序列為110010001110，試以矩形脈沖為例，分別畫出相應的單極性波形，雙極性波形，單極性歸零波形，雙極性歸零波形，二進制差分波形及八電平波形。 解 單極性波形,雙極性波形 單極性歸零波形,雙極性歸零波形 二進制差分波形,八電平波形,5-8 已知信息代碼為1010000011000011，試確定相應的AMI碼及HDB3碼，并分別畫出它們的波形圖。 解 AMI碼：,HDB3碼,5-11 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總特性為 ，若要求以 的速率進行數(shù)據(jù)傳輸，試檢驗圖512各種 滿足消除抽樣點上碼間干擾的條件否？,解： 當 時，若滿足無碼間干擾傳輸?shù)臈l件，根據(jù)奈奎斯特準則，基帶系統(tǒng)的總特性 應滿足 或者,容易驗證，除（c）之外，（a）（b）（d)均不滿足無碼間干擾傳輸?shù)臈l件,5-16 設一相關編碼系統(tǒng)如圖5-17所示。圖中，理想低通濾波器的截止頻率為 ，通帶增益為 ，試求該系統(tǒng)的單位沖激響應和頻率特性。,解 理想低通濾波器的傳遞函數(shù)為 其對應的單位沖激響應,所以系統(tǒng)單位沖激響應 系統(tǒng)的頻率特性,其幅頻響應為,5-25