通信原理課后練習(xí)答案.ppt

課后作業(yè)解答 第1章緒論 習(xí)題 1 2 1 4 1 6 1 10 作業(yè) 第1章課后作業(yè)解答 1 2某信源符號(hào)集由A B C D和E組成 設(shè)每一符號(hào)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(hào)的平均信息量 解 第1章課后作業(yè)解答 1 4一個(gè)由字母A B C D組成的字 對(duì)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 不同字母等概率出現(xiàn)時(shí) 試計(jì)算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?解 等概時(shí)該信源平均每個(gè)符號(hào)的攜帶的信息量為 傳輸?shù)钠骄畔⑺俾蕿?第1章課后作業(yè)解答 若每個(gè)字母出現(xiàn)概率分別為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 平均每個(gè)符號(hào)的攜帶的信息量為 傳輸?shù)钠骄畔⑺俾蕿?第1章課后作業(yè)解答 1 6設(shè)一信息源的輸出由128個(gè)不同的符號(hào)組成 其中16個(gè)出現(xiàn)的概率為1 32 其余112個(gè)出現(xiàn)概率為1 224 信息源每秒發(fā)出1000個(gè)符號(hào) 且每個(gè)符號(hào)彼此獨(dú)立 試計(jì)算該信息源的平均信息速率 第1章課后作業(yè)解答 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0 5h內(nèi)共收到216個(gè)錯(cuò)誤碼元 試計(jì)算該系統(tǒng)的誤碼率Pe 0 5h內(nèi)共收到的碼元數(shù)為 解 系統(tǒng)的碼元速率為 系統(tǒng)的誤碼率為 第2章確知信號(hào) 習(xí)題 2 5 2 7 2 8 2 9 作業(yè) 第3章隨機(jī)過程 習(xí)題 3 5 3 6 3 7 3 8 作業(yè) 第3章課后作業(yè)解答 3 5已知隨機(jī)過程 其中 是廣義平穩(wěn)過程 且自相關(guān)函數(shù)為 隨機(jī)變量在上服從均勻分布 它與彼此統(tǒng)計(jì)獨(dú)立 試證明是廣義平穩(wěn)的 試畫出自相關(guān)函數(shù)的波形 試求功率譜密度及功率S 第3章課后作業(yè)解答 試證明是廣義平穩(wěn)的 只要證明的均值為常數(shù) 自相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔有關(guān)即可 所以 第3章課后作業(yè)解答 第3章課后作業(yè)解答 試畫出自相關(guān)函數(shù)的波形 試求功率譜密度及功率S 平穩(wěn)隨機(jī)過程的功率譜密度是其自相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換 即 第3章課后作業(yè)解答 或者 第3章課后作業(yè)解答 3 6已知噪聲的自相關(guān)函數(shù)為 試求其功率譜密度Pn f 和功率N 試畫出和的曲線 第3章課后作業(yè)解答 第3章課后作業(yè)解答 第3章課后作業(yè)解答 平穩(wěn)隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)后仍為平穩(wěn)過程 第3章課后作業(yè)解答 或者 第3章課后作業(yè)解答 3 8一個(gè)中心頻率為fc 帶寬為B的理想帶通濾波器如下圖所示 假設(shè)輸入是均值為零 功率譜密度為n0 2的高斯白噪聲 試求 濾波器輸出噪聲的自相關(guān)函數(shù) 濾波器輸出噪聲的平均功率 輸出噪聲的一維概率密度函數(shù) 第3章課后作業(yè)解答 濾波器輸出噪聲的自相關(guān)函數(shù) 可以很容易得到濾波器輸出噪聲的功率譜密度 輸出噪聲的自相關(guān)函數(shù)與其功率譜密度互為傅里葉變換關(guān)系 則 第3章課后作業(yè)解答 濾波器輸出噪聲的平均功率 輸出噪聲的一維概率密度函數(shù) 高斯隨機(jī)過程通過線性系統(tǒng)后仍為高斯過程 所以輸出噪聲的一維概率密度函數(shù)仍服從高斯分布 其中 第4章信道 習(xí)題 4 7 作業(yè) 第4章課后作業(yè)解答 4 7設(shè)一黑白數(shù)字相片有400萬個(gè)像素 每個(gè)像素有16個(gè)亮度等級(jí) 若用3kHz帶寬的信道傳輸它 且信號(hào)噪聲功率比等于10dB 試問需要傳輸多少時(shí)間 解 每個(gè)像素所包含的信息量為 整張相片所包含的信息量為 根據(jù)shannon公式 第5章模擬調(diào)制系統(tǒng) 習(xí)題 5 3 5 4 5 5 5 7 5 17 5 19 作業(yè) 第5章課后作業(yè)解答 5 3已知調(diào)制信號(hào) 載波為 進(jìn)行單邊帶調(diào)制 試確定該單邊帶信號(hào)的表示式 并畫出頻譜圖 解 單邊帶信號(hào)的表示式為 第5章課后作業(yè)解答 第5章課后作業(yè)解答 5 4將調(diào)幅波通過殘留邊帶濾波器產(chǎn)生殘留邊帶信號(hào) 若此濾波器的傳輸函數(shù)如圖P5 2所示 斜線段為直線 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為時(shí) 試確定所得殘留邊帶信號(hào)的表達(dá)式 第5章課后作業(yè)解答 5 5某調(diào)制方框圖如圖P5 3 b 所示 已知的頻譜如圖P5 3 a 所示 載頻 且理想低通濾波器的截止頻率為 試求輸出信號(hào) 并說明為何種已調(diào)信號(hào) 第5章課后作業(yè)解答 第5章課后作業(yè)解答 5 7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(hào) 并設(shè)調(diào)制信號(hào)的頻帶限制在5kHz 而載波為100kHz 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 試問 該理想帶通濾波器的中心頻率和通帶寬度為多少 解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少 解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少 求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度 并用圖形表示出來 第5章課后作業(yè)解答 該理想帶通濾波器的中心頻率和通帶寬度為多少 解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少 解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少 2020 3 13 33 可編輯 第5章課后作業(yè)解答 求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度 并用圖形表示出來 教材P99 式5 2 14 解調(diào)器輸出噪聲功率是輸入噪聲功率的1 4 即 因此 輸出噪聲功率譜密度為 第5章課后作業(yè)解答 第5章課后作業(yè)解答 此調(diào)頻波的頻率偏移 調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度 頻率偏移 調(diào)頻指數(shù) 頻帶寬度 第5章課后作業(yè)解答 5 19有60路模擬話音信號(hào)采用頻分復(fù)用方式傳輸 已知每路話音信號(hào)頻率范圍為0 4kHz 已含防護(hù)頻帶 副載波采用SSB調(diào)制 主載波采用FM調(diào)制 調(diào)制指數(shù) 試計(jì)算副載波調(diào)制合成信號(hào)帶寬 試求信道傳輸信號(hào)帶寬 第6章課后作業(yè)解答 習(xí)題 6 7 6 9 6 11 6 12 6 13 作業(yè) 第6章課后作業(yè)解答 6 7已知信息代碼為1011000000000101 試確定相應(yīng)的AMI碼及HDB3碼 并分別畫出它們的波形圖 消息碼 1011000000000101 AMI碼 10 1 1000000000 10 1 10 1 1B00VB00V0 10 1 10 1 1B00 VB00 V0 10 1 10 1 1000 V B00 V0 10 1 10 1 1000 V B00 V0 10 1 HDB3碼 第6章課后作業(yè)解答 6 9某基帶傳輸系統(tǒng)接收濾波器輸出信號(hào)的基本脈沖為如圖P6 4所示的三角脈沖 求該基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù) 假設(shè)信道的傳輸函數(shù) 發(fā)送濾波器和接收濾波器具有相同的傳輸函數(shù) 即 試求這時(shí)或的表示式 第6章課后作業(yè)解答 第6章課后作業(yè)解答 6 11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的總特性為 若要求以波特的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 試驗(yàn)證圖P6 6所示的各種能否滿足抽樣點(diǎn)上無碼間串?dāng)_的條件 第6章課后作業(yè)解答 6 12設(shè)某數(shù)字基帶系統(tǒng)的傳輸特性如圖P6 7所示 其中為某個(gè)常數(shù) 試檢驗(yàn)該系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)無碼間串?dāng)_的條件 試求該系統(tǒng)的最高碼元傳輸速率為多大 這時(shí)的系統(tǒng)頻率利用率為多大 第6章課后作業(yè)解答 6 13為了傳送碼元速率的數(shù)字基帶信號(hào) 試問系統(tǒng)采用圖P6 8中所畫的哪一種傳輸特性較好 并簡(jiǎn)要說明其理由 第7章課后作業(yè)解答 習(xí)題 7 1 7 2 7 3 7 4 7 7 作業(yè) 第7章課后作業(yè)解答 7 1設(shè)發(fā)送的二進(jìn)制信息為1011001 試分別畫出OOK 2FSK 2PSK及2DPSK信號(hào)的波形示意圖 并注意觀察其時(shí)間波形上各有什么特點(diǎn) 7 2設(shè)某OOK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1000B 載波信號(hào)為 每個(gè)碼元中包含多少個(gè)碼元周期 求OOK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬 第7章課后作業(yè)解答 7 3設(shè)某2FSK傳輸系統(tǒng)的碼元速率為1000B 已調(diào)信號(hào)的載頻分別為1000Hz和2000Hz 發(fā)送數(shù)字信息為011010 試畫出一種2FSK信號(hào)調(diào)制器原理框圖 并畫出2FSK信號(hào)的時(shí)間波形 試討論這時(shí)的2FSK信號(hào)應(yīng)選擇怎樣的解調(diào)器解調(diào) 試畫出2FSK信號(hào)的功率譜密度示意圖 第6章課后作業(yè)解答 7 4設(shè)二進(jìn)制信息為0101 采用2FSK系統(tǒng)傳輸 碼元速率為1000B 已調(diào)信號(hào)的載頻分別為3000Hz 對(duì)應(yīng) 1 碼 和1000Hz 對(duì)應(yīng) 0 碼 若采用包絡(luò)檢波方式進(jìn)行解調(diào) 試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形 若采用相干方式進(jìn)行解調(diào) 試畫出各點(diǎn)時(shí)間波形 求2FSK信號(hào)的第一零點(diǎn)帶寬 第6章課后作業(yè)解答 7 7設(shè)發(fā)送的絕對(duì)碼序列為011010 采用2DPSK方式傳輸 已知碼元傳輸速率為1200B 載波頻率為1800Hz 定義相位差為后一碼元起始相位和前一碼元結(jié)束相位之差 若代表 0 代表 1 試畫出這時(shí)的2DPSK信號(hào)波形 若代表 0 代表 1 則這時(shí)的2DPSK信號(hào)波形又如何 第9章課后作業(yè)解答 習(xí)題 9 9 9 10 9 11 作業(yè) 第9章課后作業(yè)解答 9 9采用13折線A律編碼 設(shè)最小量化間隔為1個(gè)單位 已知抽樣脈沖值為 635單位 試求此時(shí)編碼器輸出碼組 并計(jì)算量化誤差 寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼 不包括極性碼 的均勻量化11位碼 采用自然二進(jìn)制碼 第9章課后作業(yè)解答 9 10采用13折線A律編碼電路 設(shè)接收端收到的碼組為 01010011 最小量化間隔為1個(gè)量化單位 并已知段內(nèi)碼改用折疊二進(jìn)制碼 譯碼器輸出為多少量化單位 試寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼 不包括極性碼 的均勻量化11位碼 第9章課后作業(yè)解答 9 11采用13折線A律編碼 設(shè)最小量化間隔為1個(gè)量化單位 已知抽樣脈沖值為 95量化單位 試求此時(shí)編碼器輸出碼組 并計(jì)算量化誤差 試寫出對(duì)應(yīng)于該7位碼 不包括極性碼 的均勻量化11位碼 第10章課后作業(yè)解答 習(xí)題 10 9 10 10 10 11 作業(yè) 第10章課后作業(yè)解答 10 9設(shè)高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為n0 2 試對(duì)圖P10 1中的信號(hào)波形設(shè)計(jì)一個(gè)匹配濾波器 并 試問如何確定最大輸出信噪比的時(shí)刻 試求此匹配濾波器的沖激響應(yīng)和輸出信號(hào)波形的表示式 并畫出波形 試求出其最大輸出信噪比 最大輸出信噪比時(shí)刻應(yīng)該選在信號(hào)碼元結(jié)束時(shí)刻之后 即 第10章課后作業(yè)解答 試求此匹配濾波器的沖激響應(yīng)和輸出信號(hào)波形的表示式 并畫出波形 第10章課后作業(yè)解答 試求此匹配濾波器的沖激響應(yīng)和輸出信號(hào)波形的表示式 并畫出波形 第10章課后作業(yè)解答 當(dāng)時(shí) 第10章課后作業(yè)解答 當(dāng)時(shí) 第10章