通信原理張會生課后習題答案

..

思

考

題

1-1什么是通信？常見的通信方式有哪些？

1-2通信系統(tǒng)是如何分類的？

1-3何謂數(shù)字通信？數(shù)字通信的優(yōu)缺點是什么？

1-4試畫出模擬通信系統(tǒng)的模型，并簡要說明各局部的作用。

1-5試畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型，并簡要說明各局部的作用。

1-6衡量通信系統(tǒng)的主要性能指標是什么？對于數(shù)字通信具體用什么來表述？

1-7何謂碼元速率"何謂信息速率"它們之間的關(guān)系如何"

習

題

1-1設(shè)英文字母E出現(xiàn)的概率=0.105，X出現(xiàn)的概率為＝0.002，試求E和X的信息量各為多少？

1-2某信源的符號集由A、B、C、D、E、F組成，設(shè)每個符號獨立出現(xiàn)，其概率分別為1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，試求該信息源輸出符號的平均信息量。

1-3設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進制信號，碼元速率RB2=2400B，試求該系統(tǒng)的信息速率Rb2=？假設(shè)該系統(tǒng)改為傳送16進制信號，碼元速率不變，那么此時的系統(tǒng)信息速率為多少？

1-4某數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送八進制信號，信息速率為3600b/s，試問碼元速率應(yīng)為多少？

1-5二進制信號的傳輸速率為4800b/s，試問變換成四進制和八進制數(shù)字信號時的傳輸速率各為多少〔碼元速率不變〕？

1-6某系統(tǒng)的碼元速率為3600kB，接收端在l小時共收到1296個錯誤碼元，試求系統(tǒng)的誤碼率=？

1-7某四進制數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)的信息速率為2400b/s，接收端在0.5小時共收到216個錯誤碼元，試計算該系統(tǒng)=？

l-8在強干擾環(huán)境下，某電臺在5分鐘共接收到正確信息量為355Mb，假定系統(tǒng)信息速率為1200kb/s。

〔l〕試問系統(tǒng)誤信率=？

〔2〕假設(shè)具體指出系統(tǒng)所傳數(shù)字信號為四進制信號，值是否改變？為什么？

〔3〕假設(shè)假定信號為四進制信號，系統(tǒng)傳輸速率為1200kB，那么＝？

習

題

答

案

第一章習題答案

1-1

解：

1-2

解：

1-3

解：

1-4

解：

1-5

解：

1-6

解：

1-7

解：

1-8

解：

思

考

題

2-1

什么是狹義信道？什么是廣義信道？〔答案〕

2-2在廣義信道中，什么是調(diào)制信道？什么是編碼信道？

2-3試畫出調(diào)制信道模型和二進制無記憶編碼信道模型。

2-4信道無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件是什么？

2-5

恒參信道的主要特性有哪些？對所傳信號有何影響？如何改善？

2-6隨參信道的主要特性有哪些？對所傳信號有何影響？如何改善？

2-7什么是相關(guān)帶寬？相關(guān)帶寬對于隨參信道信號傳輸具有什么意義？

2-8什么是分集接收？常見的幾種分集方式有哪些？

2-9根據(jù)噪聲的性質(zhì)來分類，噪聲可以分為哪幾類？

2-10什么是高斯型白噪聲？它的概率密度函數(shù)，功率譜密度函數(shù)如何表示？

2-11什么是窄帶高斯噪聲？它在波形上有什么特點？它的包絡(luò)和相位各服從什么分布？

2-12窄帶高斯噪聲的同相分量和正交分量各具有什么樣的統(tǒng)計特性？

2-13正弦波加窄帶高斯噪聲的合成波包絡(luò)服從什么概率分布？

2-14信道容量是如何定義的？山農(nóng)公式有何意義？

習

題

2-1信號分別通過圖P2-1所示的兩個電路，試討論輸出信號有沒有群遲延畸變？并畫出群遲延特性曲線。

2-2設(shè)某恒參信道的傳遞函數(shù)，和都是常數(shù)。試確定信號通過該信道后的輸出信號的時域表達式，并討論信號有無失真？

2-3某恒參信道的傳輸函數(shù)為，其中，和為常數(shù)，試確定信號通過后的輸出信號表示式，并討論有無失真。

2-4假設(shè)某隨參信道的二徑時延差τ為1ms，試問在該信道哪些頻率上傳輸衰耗最大？選用哪些頻率傳輸信號最有利〔即增益最大，衰耗最小〕？

2-5帶限白噪聲的功率譜密度如圖P2-2所示。試求其自相關(guān)函數(shù)？〔提示：可利用傅里葉變換的常用公式〕

2-6高斯信道的帶寬為4kHz，信號與噪聲的功率比為63，試確定這種理想通信系統(tǒng)的極限傳輸速率。

2-7有線信道的傳輸帶寬為3.4KHz：

〔1〕試求信道輸出信噪比為30dB時的信道容量；

〔2〕假設(shè)要求在該信道中傳輸33.6kb/s的數(shù)據(jù)，試求接收端要求的最小信噪比為多少？

2-8具有6.5MHz帶寬的某高斯信道，假設(shè)信道號功率與噪聲功率譜密度之比為45.5MHz，試求其信道容量。

習

題

答

案

第二章習題答案

2-1解：

群延遲特性曲線略

2-2

解：

2-3

解：

2-4

解：

二徑傳播時選擇性衰落特性圖略。

2-5

解：

2-6

解：

2-7

解：

2-8

解：

思

考

題

3-1什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些"

3-2

SSB信號的產(chǎn)生方法有哪些？

3-3

VSB濾波器的傳輸特性應(yīng)滿足什么條件？

3-4什么叫調(diào)制制度增益？其物理意義是什么？

3-5

DSB調(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪性能是否一樣？為什么？

3-6什么是門限效應(yīng)？AM信號采用包絡(luò)檢波法解調(diào)時為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng)？

3-7

什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？兩者關(guān)系如何？

3-8

FM系統(tǒng)產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？

3-9

FM系統(tǒng)調(diào)制制度增益和信號帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么？

3-10什么是頻分復(fù)用？頻分復(fù)用的目的是什么？

習

題

3-1調(diào)制信號，載波為，分別寫出AM、DSB、SSB〔上邊帶〕、SSB〔下邊帶〕信號的表示式，并畫出頻譜圖。

3-2線性調(diào)制信號表示式為

〔1〕

〔2〕式中，，試分別畫出它們的波形圖和頻譜圖。

3-3根據(jù)圖P3-1所示的調(diào)制信號波形，試畫出DSB及AM信號的波形圖，并比擬它們分別通過包絡(luò)檢波器后的波形差異。圖P3-1

3-4某調(diào)幅波的展開式為試確定：

〔1〕載波信號表達式；

〔2〕調(diào)制信號表達式。

3-5設(shè)有一調(diào)制信號為，載波為，試寫出當，載波頻率時，相應(yīng)的SSB信號的表達式，并畫出頻譜圖。

3-6假設(shè)對某一信號用DSB進展傳輸，設(shè)加至接收機的調(diào)制信號的功率譜密度為試求：

〔1〕接收機的輸入信號功率；

〔2〕接收機的輸出信號功率；

〔3〕假設(shè)疊加于DSB信號的白噪聲具有雙邊功率譜密度為/2，設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為的理想帶通濾波器，那么，輸出信噪功率比是多少？

3-7設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度/2＝W/Hz，該信道中傳輸SSB〔上邊帶〕信號，并設(shè)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。假設(shè)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〕該理想帶通濾波器該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？

3-8抑制載波雙邊帶調(diào)制和單邊帶調(diào)制中，假設(shè)基帶信號均為3kHz限帶低頻信號，載頻為1MHz，接收信號功率為1mW，加性高斯白噪聲雙邊功率譜密度為μW/Hz。接收信號經(jīng)帶通濾波器后，進展相干解調(diào)。

〔1〕比擬解調(diào)器輸入信噪比；

〔2〕比擬解調(diào)器輸出信噪比。

3-9某線性調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比為20dB，輸出噪聲功率為W，由發(fā)射機輸出端到解調(diào)器輸入端之間總的傳輸損耗為100dB，試求：

〔1〕DSB時的發(fā)射機輸出功率；

〔2〕SSB時的發(fā)射機輸出功率。

3-10某調(diào)頻波的振幅是10V，瞬時頻率為

Hz試確定：

〔1〕此調(diào)頻波的表達式；

〔2〕此調(diào)頻波的最大頻偏、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度；

〔3〕假設(shè)調(diào)制信號頻率提高到Hz，那么調(diào)頻波的最大頻偏、調(diào)頻指數(shù)和頻帶寬度如何變化？

3-11

2MHz載波受l0kHz單頻正弦調(diào)頻，峰值頻偏為l0kHz，求：

〔1〕調(diào)頻信號的帶寬；

〔2〕調(diào)頻信號幅度加倍時，調(diào)頻信號的帶寬；

〔3〕調(diào)制信號頻率加倍時，調(diào)頻信號的帶寬；

〔4〕假設(shè)峰值頻偏減為1kHz，重復(fù)計算〔1〕、〔2〕、〔3〕。

3-12調(diào)制信號是8MHz的單頻余弦信號，假設(shè)要求輸出信噪比為40dB，試比擬制度增益為2/3的AM系統(tǒng)和調(diào)頻指數(shù)為5的FM系統(tǒng)的帶寬和發(fā)射功率。設(shè)信道噪聲單邊功率譜密度＝W/Hz，信道衰耗為60dB。

習

題

答

案

第三章習題答案

3-1

解：略

3-2解：略

3-3

解：略

3-4

解：

3-5

解：

3-6

解：

3-7解：

3-8

解：

3-9

解：

3-10

解：

3-11

解：

3-12

解：BAM=2fm=2*8*106=16*106HzBFM=2(mf+1)fm=2(5+1)8*106=96*106Hz=>Si=(S0/No)Ni/G=(S0/No)(n0B)/GS0/No=40dB=>S0/N0=104信道衰耗=60dB=106Si(AM)=104*106*(5*10-15*16*106)/(2/3)=12004W=30.8dBWGFM=3mf2(mf+1)=3*52(5+1)=450SiFM=104*106*(5*10-15*96*106)/(450)=10.74W=10.3dBW略

思

考

題

4-1什么是數(shù)字基帶信號？數(shù)字基帶信號有哪些常用碼型？它們各有什么特點"

4-2構(gòu)成AMI碼和HDB3碼的規(guī)那么是什么？

4-3研究數(shù)字基帶信號功率譜的目的是什么？信號帶寬怎么確定？

4-4在=1/2的條件下，判斷圖4-1的各種碼型中，哪幾種有離散分量。

4-5數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的根本構(gòu)造如何？

4-6什么叫碼間串擾？它是怎樣產(chǎn)生的？對通信質(zhì)量有什么影響？

4-7滿足無碼間串擾條件的傳輸特性的沖擊響應(yīng)是怎樣的？為什么說能滿足無碼間串擾條件的不是唯一的？

4-8為了消除碼間串擾，基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)應(yīng)滿足什么條件？

4-9什么是奈奎斯特間隔和奈奎斯特速率？

4-10在二進制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，有哪兩種誤碼？它們各在什么情況下發(fā)生？

4-11什么是最正確判決門限電平？當＝1/2時，傳送單極性基帶波形和雙極性基帶波形的最正確判決門限各為多少？

4-12什么叫眼圖？它有什么用處？

4-13什么是時域均衡？橫向濾波器為什么能實現(xiàn)時域均衡？

4-14局部響應(yīng)技術(shù)解決了什么問題？

習

題

4-1設(shè)二進制符號序列為0，試以矩形脈沖為例，分別畫出相應(yīng)的單極性NRZ碼、雙極性NRZ碼、單極性RZ碼、雙極性RZ碼、二進制差分碼波形。

4-2己知信息代碼為1，求相應(yīng)的AMI碼和HDB3碼。

4-3HDB3碼為0+100-1000-1+1000+1-1＋1-100-1+100-1，試譯出原信息代碼。

4-4設(shè)某二進制數(shù)字基帶信號的根本脈沖如圖P4-1所示。圖中為碼元寬度，數(shù)字信息"1〞和"0〞分別用的有無表示，它們出現(xiàn)的概率分別為及〔〕：

〔1〕求該數(shù)字信號的功率譜密度，并畫圖；

〔2〕該序列是否存在離散分量？

〔3〕該數(shù)字基帶信號的帶寬是多少？圖P4-1

圖P4-2

4-5假設(shè)數(shù)字信息"1〞和"0〞改用和-表示，重做上題。

4-6設(shè)某二進制數(shù)字基帶信號的根本脈沖為三角形脈沖，如圖P4-2所示。圖中為碼元寬度，數(shù)字信息"1〞和"0〞分別用的有無表示，且"1〞和"0〞出現(xiàn)的概率相等：

〔1〕求該數(shù)字信號的功率譜密度，并畫圖；

〔2〕能否從該數(shù)字基帶信號中提取的位定時分量？假設(shè)能，試計算該分量的功率。

〔3〕該數(shù)字基帶信號的帶寬是多少？

4-7設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器組成總特性為，假設(shè)要求以2/波特的速率進展數(shù)據(jù)傳輸，試檢驗圖P4-3各種系統(tǒng)是否滿足無碼間串擾條件。圖P4-3

4-8己知濾波器的具有如圖P4-4所示的特性〔碼元速率變化時特性不變〕，當采用以下碼元速率時：

〔a〕碼元速率=500Baud

〔b〕碼元速率=1000Baud

〔c〕碼元速率=l500Baud

〔d〕碼元速率=2000Baud

問：〔1〕哪種碼元速率不會產(chǎn)生碼間串擾？

〔2〕如果濾波器的改為圖P4-5，重新答復(fù)〔1〕。圖P4-4

圖P4-5

4-9

設(shè)由發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器組成二進制基帶系統(tǒng)的總傳輸特性為試確定該系統(tǒng)最高傳碼率及相應(yīng)的碼元間隔。

4-10己知基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器組成總特性如圖P4-6所示的直線滾降特性。其中為某個常數(shù)():

〔1〕檢驗該系統(tǒng)能否實現(xiàn)無碼間串擾傳輸？

〔2〕試求該系統(tǒng)的最大碼元傳輸速率為多少？這時的頻帶利用率為多大？圖P4-6

4-11

為了傳送碼元速率〔Baud〕的數(shù)字基帶信號，試問系統(tǒng)采用圖P4-7所畫的哪一種傳輸特性較好？并簡要說明其理由。圖P4-7

4-12

某二進制數(shù)字基帶系統(tǒng)所傳送的是單極性基帶信號，且數(shù)字信息"1〞和"0〞的出現(xiàn)概率相等。

〔1〕假設(shè)數(shù)字信息為"1〞時，接收濾波器輸出信號在抽樣判決時刻的值A(chǔ)＝1〔V〕，且接收濾波器輸出噪聲是均值為0，均方根值＝0.2〔V〕，試求這時的誤碼率；

〔2〕假設(shè)要求誤碼率不大于10－5，試確定A至少應(yīng)該是多少？

4-13

假設(shè)將上題中的單極性基帶信號改為雙極性基帶信號，而其它條件不變，重做上題中的各問。

4-14

一隨機二進制序列101100…，符號"1〞對應(yīng)的基帶波形為升余弦波形，持續(xù)時間為，符號"0〞對應(yīng)的基帶波形恰好與"1〞相反：

〔1〕當示波器的掃描周期時，試畫出眼圖；

〔2〕當時，試重畫眼圖。

4-15

設(shè)有一個三抽頭的時域均衡器，如圖P4-8所示。輸入波形在各抽樣點的值依次為＝1/8，＝1/3，＝1，＝1/4，＝1/16〔在其它抽樣點均為0〕。試求均衡器輸出波形在各抽樣點的值。

圖P4-8

圖P4-9

4-16設(shè)一相關(guān)編碼系統(tǒng)如圖P4-9所示。圖中，理想低通濾波器的截止頻率為1/2，通帶增益為。試求該系統(tǒng)的頻率特性和單位沖激響應(yīng)。

4-17以表4-1中第IV類局部響應(yīng)系統(tǒng)為例，試畫出包括預(yù)編碼在的系統(tǒng)組成方框圖。

習

題

答

案

第四章習題答案

4-1

解：略

4-2

解：

4-3

解：

4-4

解：

4-5

解：

4-6

解：

4-7

解：

4-8解：

4-9

解：

4-10解：

4-11

解：

4-12

解：

4-13解：

4-14解：略

4-15解：

4-16

解：

4-17

解：

思

考

題

5-1數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)與數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)有哪些異同點？

5-2什么是2ASK調(diào)制？2ASK信號調(diào)制和解調(diào)方式有哪些？其工作原理如何？

5-3

2ASK信號的功率譜有什么特點？

5-4試比擬相干檢測2ASK系統(tǒng)和包絡(luò)檢測2ASK系統(tǒng)的性能及特點。

5-5什么是2FSK調(diào)制？2FSK信號調(diào)制和解調(diào)方式有哪些？其工作原理如何？

5-6畫出頻率鍵控法產(chǎn)生2FSK信號和包絡(luò)檢測法解調(diào)2FSK信號時系統(tǒng)的方框圖。

5-72FSK信號的功率譜有什么特點？

5-8試比擬相干檢測2FSK系統(tǒng)和包絡(luò)檢測2FSK系統(tǒng)的性能和特點。

5-9什么是絕對移相調(diào)制？什么是相對移相調(diào)制？它們之間有什么一樣和不同點？

5-10

2PSK信號、2DPSK信號的調(diào)制和解調(diào)方式有哪些？試說明其工作原理。

5-11畫出相位比擬法解調(diào)2DPSK信號的方框圖及波形圖。

5-12

2PSK、2DPSK信號的功率譜有什么特點？

5-13試比擬2PSK、2DPSK系統(tǒng)的性能和特點。

5-14試比擬2ASK信號、2FSK信號、2PSK信號和2DPSK信號的功率譜密度和帶寬之間的一樣與不同點。

5-15試比擬2ASK信號、2FSK信號、2PSK信號和2DPSK信號的抗噪聲性能。

5-16簡述振幅鍵控、頻移鍵控和相移鍵控三種調(diào)制方式各自的主要優(yōu)點和缺點。

5-17簡述多進制數(shù)字調(diào)制的原理，與二進制數(shù)字調(diào)制比擬，多進制數(shù)字調(diào)制有哪些優(yōu)點。

習

題

5-1己知某2ASK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1200Baud，載頻為2400Hz，假設(shè)發(fā)送的數(shù)字信息序列為011011010，試畫出2ASK信號的波形圖并計算其帶寬。

5-22ASK系統(tǒng)的傳碼率為1000Baud，調(diào)制載波為

V。

〔1〕求該2ASK信號的頻帶寬度。

〔2〕假設(shè)采用相干解調(diào)器接收，請畫出解調(diào)器中的帶通濾波器和低通濾波器的傳輸函數(shù)幅頻特性示意圖。

5-3

在2ASK系統(tǒng)中，碼元傳輸速率=2×波特，信道噪聲為加性高斯白噪聲，其雙邊功率譜密度/2=3×W/Hz，接收端解調(diào)器輸入信號的振幅=40V。

〔1〕假設(shè)采用相干解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。

〔2〕假設(shè)采用非相干解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。

5-4

2ASK包絡(luò)檢測接收機輸入端的平均信噪功率比為7dB，輸入端高斯白噪聲的雙邊功率譜密度為，碼元傳輸速率為50Baud，設(shè)"1〞、"0〞等概率出現(xiàn)。試計算最正確判決門限及系統(tǒng)的誤碼率。

5-5己知某2FSK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為1200Baud，發(fā)"0〞時載頻為2400Hz，發(fā)"1〞時載頻為4800Hz，假設(shè)發(fā)送的數(shù)字信息序列為011011010，試畫出2FSK信號波形圖并計算其帶寬。

5-6試說明：

〔1〕2FSK信號與2ASK信號的區(qū)別與聯(lián)系。

〔2〕2FSK解調(diào)系統(tǒng)與2ASK解調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。

5-7某2FSK系統(tǒng)的傳碼率為2×Baud，"1〞碼和"0〞碼對應(yīng)的載波頻率分別為=l0MHz，=l5MHz。

〔1〕請問相干解調(diào)器中的兩個帶通濾波器及兩個低通濾波器應(yīng)具有怎樣的幅頻特性？畫出示意圖說明。〔2〕試求該2FSK信號占用的頻帶寬度。

5-8在2FSK系統(tǒng)中，碼元傳輸速率=0.2MB，發(fā)送"1〞符號的頻率=1.25MHz，發(fā)送"0〞符號的頻率=0.85MHz，且發(fā)送概率相等。假設(shè)信道噪聲加性高斯白噪聲的其雙邊功率譜密度/2=W/Hz，解調(diào)器輸入信號振幅=4mV。

〔1〕試求2FSK信號頻帶寬度。

〔2〕假設(shè)采用相干解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。

〔3〕假設(shè)采用包絡(luò)檢測法解調(diào)，試求系統(tǒng)的誤碼率。

5-9數(shù)字信息為1101001，并設(shè)碼元寬度是載波周期的兩倍，試畫出絕對碼、相對碼、2PSK信號、2DPSK信號的波形。

5-10設(shè)某相移鍵控信號的波形如圖P5-1所示，試問：圖P5-1

〔1〕假設(shè)此信號是絕對相移信號，它所對應(yīng)的二進制數(shù)字序列是什么？

〔2〕假設(shè)此信號是相對相移信號，且相鄰相位差為0時對應(yīng)"1〞碼元，相位差為時對應(yīng)"0〞碼元，那么它所對應(yīng)的二進制數(shù)字序列又是什么？

5-11假設(shè)載頻為2400Hz，碼元速率為1200Baud，發(fā)送的數(shù)字信息序列為010110，試畫出=270°，代表"0〞碼，=90°，代表"1〞碼的2DPSK信號波形〔注：〕。

5-12在二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，設(shè)解調(diào)器輸入信噪比=7dB。試求相干解調(diào)2PSK、相干解調(diào)-碼變換2DPSK和差分相干2DPSK系統(tǒng)的誤碼率。

5-13在二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)中，碼元傳輸速率=1MB，接收機輸入高斯白噪聲的雙邊功率譜密度/2=2×W/Hz。假設(shè)要求解調(diào)器輸出誤碼率，試求相干解調(diào)和非相干解調(diào)2ASK、相干解調(diào)和非相干解調(diào)2FSK、相干解調(diào)2PSK系統(tǒng)及相干解調(diào)和差分相干解調(diào)2DPSK的輸入信號功率。

5-14畫出直接調(diào)相法產(chǎn)生4PSK〔B方式〕信號的方框圖，并做必要的說明。

5-15畫出差分正交解調(diào)4DPSK〔B方式〕的方框圖，并說明判決器的判決準那么。

5-16四相調(diào)制系統(tǒng)輸入的二進制碼元速率為2400Baud，載波頻率為2400Hz。當輸入碼元序列為0時，試按圖5-37所示相位配置矢量圖畫出4PSK〔A方式〕信號波形圖。

5-17己知數(shù)字基帶信號的信息速率為2048kb/s，請問分別采用2PSK方式及4PSK方式傳輸時所需的信道帶寬為多少？頻帶利用率為多少？

5-18當輸入數(shù)字消息分別為00，01，10，11時，試分析圖P5-2所示電路的輸出相位。

注：①當輸入為"01〞時，a端輸出為"0〞，b端輸出為"1〞。

②單/雙極性變換電路將輸入的"l〞、"0〞碼分別變換為A及-A兩種電平。圖P5-2

5-19設(shè)發(fā)送的碼元序列為+1-1-1-1-1-1+1。試畫出MSK信號的相位路徑圖。假設(shè)碼元速率為1000B，載頻為3000Hz。試畫出MSK信號波形。

習

題

答

案

第五章習題答案

5-1

解：，，，

〔1〕波形

〔2〕

5-2

解：，，

〔1〕

〔2〕相干接收時

5-3

解：

，，

〔1〕相干解調(diào)時

〔2〕非相干解調(diào)時

5-4

解：，，，

〔1〕最正確門限：

而：

所以：

〔2〕包檢：

5-5

解：系統(tǒng)，，

5-6

解：

〔1〕信號與信號的區(qū)別與聯(lián)系：

一路可視為兩路

〔2〕解調(diào)系統(tǒng)與解調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系：

一路信號的解調(diào)，可利用分路為兩路信號，而后可采用

解調(diào)信號的相干或包檢法解調(diào)，再進展比擬判決。

前提：信號可分路為兩路信號譜不重疊。

5-7

解：系統(tǒng)，，，

〔1〕

〔2〕

5-8解：

系統(tǒng)，，，，

〔1〕

〔2〕

所以，相干解調(diào)時：

非相干解調(diào)時：

5-9

解：

5-10

解：

〔1〕信號時1

0

0

1

0

〔2〕1

0

1

0

0

5-11

解：，

5-12解：時：

相干解調(diào)碼變換：

差分相干解調(diào)：

5-13

解：，，

〔1〕：

a：相干解調(diào)時

解得：

b：非相干解調(diào)時

解得：

〔2〕：〔同上〕

a：相干解調(diào)時，

b：非相干解調(diào)時，

〔3〕

相干解調(diào)時

即在保證同等誤碼率條件下，所需輸入信號功率為時得1/4，即

〔4〕

a：差分相干解調(diào)時

即在保證同等誤碼率條件下，所需輸入信號功率為時得1/4，即

b：相干解調(diào)的碼變換后

解得：

5-14

解：略

5-15

解：略

5-16

解：〔A方式〕0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

0，

5-17

解：

〔1〕時所以

〔2〕時所以

5-18

解：

5-19

解：，：：一個碼元持續(xù)時間，含：個周波個周波

思

考

題

6-1

什么是模擬信號的數(shù)字傳輸？它與模擬通信和數(shù)字通信有什么區(qū)別？

6-2

什么是低通型信號的抽樣定理"

6-3

試比擬理想抽樣、自然抽樣和平頂抽樣的異同點"

6-4

PAM與PCM有什么區(qū)別"

6-5

已抽樣信號的頻譜混疊是什么原因引起的"假設(shè)要求從已抽樣信號中正確地恢復(fù)出原信號，抽樣速率和信號最高頻率之間應(yīng)滿足什么關(guān)系"

6-6

什么叫做量化和量化噪聲"為什么要進展量化"

6-7

什么是均勻量化"它的主要缺點是什么"

6-8

什么是非均勻量化"在非均勻量化時，為什么要進展壓縮和擴"

6-9

什么是A律壓縮"什么是μ律壓縮"

6-10

什么叫13折線法"它是怎樣實現(xiàn)非均勻量化的？

6-11

什么是脈沖編碼調(diào)制"在脈碼調(diào)制中，選用折疊二進碼為什么比選用自然二進碼好？

6-12

脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)的輸出信噪比與哪些因素有關(guān)"

6-13

什么是增量調(diào)制"它與脈沖編碼調(diào)制有何異同"

6-14

增量調(diào)制系統(tǒng)輸出的量化信噪比與哪些因素有關(guān)"

6-15

ΔM的一般量化噪聲和過載量化噪聲是怎樣產(chǎn)生的"如何防止過載量化噪聲的出現(xiàn)"

6-16

什么是時分復(fù)用？它在數(shù)字中是如何應(yīng)用的？

習

題

6-1

一個信號，用fs＝500Hz的抽樣頻率對它理想抽樣，假設(shè)已抽樣后的信號經(jīng)過一個截止頻率為400Hz的理想低通濾波器，那么輸出端有哪些頻率成分？

6-2

對于基帶信號進展理想抽樣。

〔1〕為了在接收端能不失真地從已抽樣信號中恢復(fù)出，抽樣間隔應(yīng)如何選取"

〔2〕假設(shè)抽樣間隔取為0.2s，試畫出已抽樣信號的頻譜圖。

6-3

信號，以250次/秒速率抽樣。

〔1〕試畫出抽樣信號頻譜；

〔2〕由理想低通濾波器從抽樣信號中恢復(fù)，試確定低通濾波器的截止頻率；

〔3〕對進展抽樣的奈奎斯特速率是多少"

6-4

設(shè)信號，其中。被均勻量化為41個電平，試確定所需的二進制碼組的位數(shù)k和量化間隔Δv。

6-5

信號的的振幅均勻分布在-2V到2V圍以，頻帶限制在4kHz以，以奈奎斯特速率進展抽樣。這些抽樣值量化后編為二進制代碼，假設(shè)量化電平間隔為1/32(V)，求〔1〕傳輸帶寬；〔2〕量化信噪比。

6-6

信號的最高頻率fx＝2.5kHz，振幅均勻分布在-4V到4V圍以，量化電平間隔為1/32(V)。進展均勻量化，采用二進制編碼后在信道中傳輸。假設(shè)系統(tǒng)的平均誤碼率為Pe＝，求傳輸10秒鐘以后錯碼的數(shù)目。

6-7

設(shè)信號頻率圍0～4kHz，幅值在-4.096～+4.096伏之間均勻分布。假設(shè)采用均勻量化編碼，以PCM方式傳送，量化間隔為2mv，用最小抽樣速率進展抽樣，求傳送該PCM信號實際需要最小帶寬和量化信噪比。

6-8

采用13折線A律編碼，設(shè)最小的量化級為1個單位，抽樣脈沖值為+635單位，信號頻率圍0～4KHz。

〔1〕試求此時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差。

〔2〕用最小抽樣速率進展抽樣，求傳送該PCM信號所需要的最小帶寬。

6-9

設(shè)信號頻率圍0～4kHz，幅值在－4.096～+4.096伏間均勻分布。假設(shè)采用13折線A率對該信號非均勻量化編碼。

〔1〕試求這時最小量化間隔等于多少？

〔2〕假設(shè)某時刻信號幅值為1V，求這時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差。

6-10設(shè)簡單增量調(diào)制系統(tǒng)的量化臺階σ＝50mV，抽樣頻率為32kHz。求：當輸入信號為800Hz正弦波時，(1)信號振幅動態(tài)圍，(2)系統(tǒng)傳輸?shù)淖钚挕?/p>

6-11設(shè)對信號進展簡單增量調(diào)制，假設(shè)量化臺階σ和抽樣頻率選擇得既能保證不過載，又能保證不致因信號振幅太小而使增量調(diào)制器不能正常編碼，試確定M的動態(tài)變化圍，同時證明>。

6-12對輸入的正弦信號分別進展PCM和ΔM編碼，要求在PCM中進展均勻量化，量化級為Q，在ΔM中量化臺階σ和抽樣頻率fs的選擇要保證不過載。

〔1〕分別求出PCM和ΔM的最小實際碼元速率；

〔2〕假設(shè)兩者的碼元速率一樣，確定量化臺階σ的取值。

6-13假設(shè)要分別設(shè)計一個PCM系統(tǒng)和ΔM系統(tǒng)，使兩個系統(tǒng)的輸出量化信噪比都滿足30dB的要求，fx＝4kHz。請比擬這兩個系統(tǒng)所要求的帶寬。

6-14有24路PCM信號，每路信號的最高頻率為4kHz，量化級為128，每幀增加1bit作為幀同步信號，試求傳碼率和通頻帶。

6-15如果32路PCM信號，每路信號的最高頻率為4kHz，按8bit進展編碼，同步信號已包括在，量化級為256，試求傳碼率和通頻帶。

6-16畫出PCM30/32路基群終端的幀構(gòu)造，著重說明時隙和時隙的數(shù)碼構(gòu)造。

6-17畫出PCM30/32路基群終端定時系統(tǒng)的復(fù)幀、幀、路、位等時鐘信號的時序關(guān)系圖。

習

題

答

案

第六章習題答案

6-1

解：20，200，300

6-2

解：

6-3

解：

6-4

解：6位，0.5V

6-5

解：56,72dB

6-6

解：400個

6-7

解：48,72dB

6-8解：11100011，27個單位，32

6-9

解：2mV，11011111，8mV

6-10

解：25mV到318mV，32

6-11

解：略

6-12解：

6-13

解：40，73.7

6-14

解：1352kb/s，676

5-15

解：2048kb/s，1024

6-16

解：略

6-17

解：略

思

考

題

7-1

什么是載波同步？什么是位同步？它們都有什么用處"

7-2

對抑制載波的雙邊帶信號、殘留邊帶信號和單邊帶信號用插入導頻法實現(xiàn)載波同步時，所插入的導領(lǐng)信號形式有何異同點"

7-3

對抑制載波的雙邊帶信號，試表達用插入導頻法和直接法實現(xiàn)載波同步各有什么優(yōu)缺點。

7-4

載波同步提取中為什么出現(xiàn)相位模糊問題"它對模擬和數(shù)字通信各有什么影響"

7-5

對位同步的兩個根本要什么？

7-6

位同步的主要性能指標是什么？在用數(shù)字鎖相法的位同步系統(tǒng)中這些指標都與哪些因素有關(guān)？

7-7

有了位同步，為什么還要群同步"

7-8

試述群同步與位同步的主要區(qū)別〔指使用的場合上〕，群同步能不能直接從信息中提取〔也就是說能否用自同步法得到〕"

7-9

連貫式插入法和間歇式插入法有什么區(qū)別"各有什么特點和適用在什么場合"

7-10

群同步是如何保護的？

習

題

7-1

單邊帶信號的表示式為試證明不能用圖7-1所示的平方變換法提取載波。

7-2

單邊帶信號的表示式為

假設(shè)采用與抑制載波雙邊帶信號導頻插入完全一樣的方法，試證明接收端可正確解調(diào)；假設(shè)發(fā)端插入的導頻是調(diào)制載波，試證明解調(diào)輸出中也含有直流分量，并求出該值。

7-3

假設(shè)圖7-5〔a〕所示的插入導頗法發(fā)端方框圖中，不經(jīng)90°相移，直接與已調(diào)信號相加輸出，試證明接收端的解調(diào)輸出中含有直流分量。

7-4

用單諧振電路作為濾波器提取同步載波，知同步載波頻率為1000kHz，回路Q＝100，把到達穩(wěn)定值40％的時間作為同步建立時間〔和同步保持時間〕，求載波同步的建立時間和保持時間。

7-5

假設(shè)七位巴克碼前后為全"1〞序列，加在圖7-16的輸入端，設(shè)各移位存放器起始狀態(tài)均為零，求相加器輸出端的波形。

7-6

假設(shè)七位巴克碼前后為全"0〞序列，加在圖7-16的輸入端，設(shè)各移位存放器起始狀態(tài)均為零，求相加器輸出端的波形。

習

題

答

案

第七章習題答案

7-1

解：不能

7-2

解：略

7-3

解：略

7-4

解：16.2μs，29.2μs

7-5

解：略

7-6

解：略

思

考

題

8-1信道編碼與信源編碼有什么不同？糾錯碼能夠檢錯或糾錯的根本原因是什么？

8-2過失控制的根本工作方式有哪幾種"各有什么特點？

8-3漢明碼有哪些特點"

8-4分組碼的檢(糾)錯能力與最小碼距有什么關(guān)系"檢、糾錯能力之間有什