通信原理第二版第四章答案

14-1給定二進(jìn)制比特序列{1101001}，試給出相應(yīng)的單極性NRZ信號(hào)、雙極性RZ信號(hào)與傳號(hào)差分碼信號(hào)的波形。解：傳號(hào)差分碼：01001110；1011000124-2某數(shù)字基帶系統(tǒng)速率為2400Baud，試問(wèn)以四進(jìn)制或八進(jìn)制碼元傳輸時(shí)系統(tǒng)的比特速率為多少？采用雙極性NRZ矩形脈沖時(shí)，信號(hào)的帶寬估計(jì)是多少？解：四進(jìn)制傳輸：

八進(jìn)制傳輸：信號(hào)的帶寬與波特率和脈沖寬度有關(guān)，無(wú)論是多少進(jìn)制傳輸，采用NRZ矩形脈沖傳數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)帶寬都為：2400Hz34.2數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜與帶寬4.2.2信號(hào)的帶寬（NRZ）理論帶寬為無(wú)窮大，通常使用第一零點(diǎn)帶寬做近似

符號(hào)率帶寬評(píng)注2PAMRbBT=RbM高，節(jié)約帶寬；但抗噪性能弱，對(duì)接收機(jī)幅度分辨率要求更高M(jìn)PAMRb/KBT=Rb/K44-3某數(shù)字基帶系統(tǒng)速率為9600bps，試問(wèn)以四進(jìn)制或十六進(jìn)制碼元傳輸時(shí)系統(tǒng)的符號(hào)速率為多少？采用單極性RZ矩形脈沖時(shí)，信號(hào)的帶寬估計(jì)是多少？解：（1）四進(jìn)制傳輸：

十六進(jìn)制傳輸：（2）信號(hào)帶寬與波特率和脈沖寬度有關(guān)，四進(jìn)制單極性RZ脈沖傳輸時(shí)

十六進(jìn)制單極性RZ脈沖傳輸時(shí)

54-4某二元數(shù)字基帶信號(hào)的基本脈沖如圖所示，圖中為T(mén)s碼元間隔。數(shù)字信息“1”和“0”出現(xiàn)概率相等，它們分別用脈沖的有、無(wú)表示。試求該數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度與帶寬，并畫(huà)出功率譜密度圖。解：0、1等概率（單極性），且碼元脈沖形狀為g(t)

2023/2/1通信與信息工程學(xué)院6功率譜密度：74-5已知隨機(jī)二進(jìn)制序列1和0出現(xiàn)概率為p和1-p，基帶信號(hào)中分別用g(t)和-g(t)表示1和0。試問(wèn)：（1）基帶信號(hào)的功率譜密度及功率；（2）若g(t)為圖（a）所示波形，Ts為碼元寬度，該序列是否含有離散分量fs=1/Ts

；（3）若g(t)改為圖（b），重新回答問(wèn)題（2）。8解：（1）使用g(t)與-g(t)表示1和0，表明碼型為雙極性碼功率譜密度：功率：9（2）若基帶脈沖波形為離散譜為該二進(jìn)制序列不存在離散分量fs=1/Ts

10（3）若基帶脈沖波形為離散譜為114-6

采用低通濾波技術(shù)接收二元雙極性NRZ信號(hào)。假設(shè)二進(jìn)制符號(hào)0和1是等概率的，問(wèn)接收機(jī)的平均差錯(cuò)概率Pe計(jì)算公式是什么？Pe=10-6需要的Eb/N0是多少？（提示：借鑒例題4.6數(shù)值）解：低通濾波接收二元雙極性NRZ信號(hào)公式LPF接收系統(tǒng)（矩形NRZ，取B=1/Ts）匹配濾波器接收系統(tǒng)雙極性2PAM單極性2PAM2023/2/1通信與信息工程學(xué)院12常用函數(shù)：4.3二元信號(hào)的接收方法與誤碼分析13匹配濾波器144-8（2-12）

在功率譜密度為N0/2的加性高斯白噪聲下，設(shè)計(jì)與題圖波形相匹配的匹配濾波器，確定（1）最大輸出信噪比時(shí)刻；（2）匹配濾波器的沖激響應(yīng)與輸出波形；（3）最大輸出信噪比值解：（1）最大輸出信噪比時(shí)刻為t0=T

（2）沖激響應(yīng)：，令c=1，t0=T

（3）

15164-14在功率譜密度N0/2為的AWGN信道中進(jìn)行二元基帶傳輸，假定碼元等概且發(fā)射信號(hào)分別為：（1）確定最佳接收機(jī)的結(jié)構(gòu)（確定濾波器特性）；（2）給出最佳錯(cuò)誤概率17解：（1）m1(t)對(duì)應(yīng)的匹配濾波器沖激響應(yīng)為h1(t)=km1(T-t)=h2(t)=例2.1118（3）19誤碼過(guò)程分析中的要點(diǎn)：3、判決門(mén)限的選擇平均誤碼率匹配濾波器與進(jìn)行匹配（4.3.27）（4.3.21）等概二進(jìn)制傳輸204-16設(shè)4種基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道及接收濾波器組成的H(f)如圖所示，若要求以1/Ts波特的速率進(jìn)行數(shù)字傳輸，問(wèn)它們是否會(huì)造成碼間干擾。21解：（1）例4.11圖1；（3）課堂習(xí)題；（4）a=1的升余弦濾波器（b）（a）(c)224-18設(shè)無(wú)碼間干擾基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性為a=0.3的升余弦滾降濾波器，基帶碼元為16進(jìn)制，速率是1200Baud。試求：（1）該系統(tǒng)的比特速率；（2）傳輸系統(tǒng)的截止頻率值；（3）該系統(tǒng)的頻帶利用率。解：（1）（2）

2f0=Rs=1200Baud=1200Hz（3）

234-19計(jì)算機(jī)以56kbps的速率傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)，試求升余弦滾降因子分別為0.25、0.3、0.5、0.75和1時(shí)，下面兩種方式所要求的傳輸帶寬。（1）采用2PAM基帶信號(hào)；（2）采用8電平PAM基帶信號(hào)。解：（1）采用2PAM基帶信號(hào)：2f0=Rs=56kBaud=56kHz升余弦滾降因子分別為0.25、0.3、0.5、0.75和1時(shí)，傳輸帶寬分別為35kHz、36.4kHz、42kHz、49kHz、56kHz24（2）采用8PAM基帶信號(hào)：2f0=Rs=56/3kBaud=18.67kHz升余弦滾降因子分別為0.25、0.3、0.5、0.75和1時(shí)，傳輸帶寬分別為11.67kHz、12.13kHz、14kHz、16.33kHz、18.67kHz35kHz、36.4kHz、42kHz、49kHz、56kHz254-20在某理想帶限信道Hz上傳送PAM信號(hào)。（1）要求按9600bps的速率傳輸，試選擇PAM的電平數(shù)M；（2）如果發(fā)送與接收系統(tǒng)采用平方根升余弦頻譜，試求滾降因子a；（3）保證Pb=10-5需要的Eb/N0是多少？解：（1）根據(jù)Nyquist速率公式，Rs≤2W=6000Baud

如2PAM傳輸：Rs=9600Baud，不滿(mǎn)足要求

4PAM傳輸：Rs=4800Baud，滿(mǎn)足要求

（2）W=3000Hz，2f0=Rs=4800Baud通信與信息工程學(xué)院26（3）Pb=10-5時(shí)Eb/N0約為13dBEb/N0約為20274-22某信道的碼間干擾長(zhǎng)度為3，信道脈沖響應(yīng)采樣值為h(-T)==0.3，h(0)=1，h(T)=0.2，求3抽頭迫零均衡器的抽頭系數(shù)以及均衡前后的峰值畸變值。解：28均衡前峰值畸變：

29均衡后峰值畸變：

304-25由圖4.8.2估計(jì)2PAM基帶系統(tǒng)在定時(shí)抖動(dòng)為5％時(shí)，達(dá)到10-5誤碼率所需的Eb/N0

，并與理想定時(shí)的結(jié)果相比較。解：二者Eb/N0分別約為9.5dB與10.5dB，相差1dB314-27給定二進(jìn)制比特序列1101001，給出相應(yīng)的傳號(hào)差分碼、AMI碼與數(shù)字雙相碼波形。解：（1）傳號(hào)差分碼為兩組：首位為“0”

首位為“1”

{an}1101001{an}1101001

{bn}01001110{bn}1011000132（2）AMI碼（三電平，RZ碼）：

1101001+1-10+100-1（3）數(shù)字雙相碼（雙極性四元編碼）：

110100110100110010110334-28給定二進(jìn)制比特序列1010000011000011，給出相應(yīng)的傳號(hào)AMI碼與HDB3碼解：（1）AMI碼（三電平，RZ碼）：+10-100000+1-10000+1-1（2）HDB3碼原序列：10100000

1100001