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通信原理张会生课后习题答案.doc

1、 思 考 题 1-1 什么是通信?常见的通信方式有哪些? 1-2 通信系统是如何分类的? 1-3 何谓数字通信?数字通信的优缺点是什么? 1-4 试画出模拟通信系统的模型,并简要说明各部分的作用。 1-5 试画出数字通信系统的一般模型,并简要说明各部分的作用。 1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么?对于数字通信具体用什么来表述? 1-7 何谓码元速率 ?何谓信息速率 ?它们之间的关系如何 ? 习 题 1-1 设英文字母 E 出现的概率 =0.105, X 出现的概率为 0.002,试求 E 和 X 的信息量各为多少? 1-2 某信源的符号集由 A、 B、 C、 D、 E、 F 组成,设每个

2、符号独立出现,其概率分别为 1/4、 1/4、 1/16、 1/8、 1/16、 1/4,试求该信息源输出符号的平均信息量 。 1-3 设一数字传输系统传送二进制信 号,码元速率 RB2=2400B,试求该系统的信息速率 Rb2=?若该系统改为传送 16 进制信号,码元速率不变,则此时的系统信息速率为多少? 1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号,信息速率为 3600b/s,试问码元速率应为多少? 1-5 已知二进制信号的传输速率为 4800b/s,试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少(码元速率不变)? 1-6 已知某系统的码元速率为 3600kB,接收端在 l 小时内共收到

3、 1296 个错误码元,试求系统的误码率 =? 1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为 2400b/s,接收端在 0.5 小时内共收到 216 个错误码元,试计算该系统 =? l-8 在强干扰环境下,某电台在 5 分钟内共接收到正确信息量为 355Mb,假定系统信息速率为 1200kb/s。 ( l)试问系统误信率 =? ( 2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号, 值是否改变?为什么? ( 3)若假定信号为四进制信号,系统传输速率为 1200kB,则 ? 习 题 答 案 第一章习题答案 1-1 解: 1-2 解: 1-3 解: 1-4 解: 1-5 解: 1-6 解: 1-7

4、解: 1-8 解: 思 考 题 2-1 什么是狭义信道?什么是广义信道?(答案) 2-2 在广义信道中,什么是调制信道?什么是编码信道? 2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。 2-4 信道无失真传输的条件是什么? 2-5 恒参信道的主要特性有哪些?对所传信号有何影响?如何改善? 2-6 随参信道的主要特性有哪些?对所传信号有何影响?如何改善? 2-7 什么是相关带宽?相关带宽对于随参信道信号传输具有什么意义? 2-8 什么是分集接收?常见的几种分集方式有哪些? 2-9 根据噪声的性质来分类,噪声可以分 为哪几类 ? 2-10 什么是高斯型白噪声?它的概率密度函数,功率谱密度函

5、数如何表示 ? 2-11 什么是窄带高斯噪声?它在波形上有什么特点?它的包络和相位各服从什么分布? 2-12 窄带高斯噪声的同相分量和正交分量各具有什么样的统计特性? 2-13 正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从什么概率分布? 2-14 信道容量是如何定义的?山农公式有何意义? 习 题 2-1 信号分别通过图 P2-1 所示的两个电路,试讨论输出信号有没有群迟延畸变?并画出群迟延特性曲线 。 2-2 设某恒参信道的传递函数 , 和 都是常数。试确定信号 通过该信道后的输出信号的时域表达式,并讨 论信号有无失真? 2-3 某恒参信道的传输函数为 ,其中, 和 为常数,试确定信号 通过 后的输出

6、信号表示式,并讨论有无失真 。 2-4 假设某随参信道的二径时延差 为 1ms,试问在该信道哪些频率上传输衰耗最大?选用哪些频率传输信号最有利(即增益最大,衰耗最小)? 2-5已知带限白噪声的功率谱密度如图 P2-2所示。试求其自相关函数 ?(提示:可利用傅里叶变换的常用公式) 2-6 已知高斯信道的带宽为 4kHz,信号与噪声的功率比为 63,试确定这种理想通信系统的极限传输速率。 2-7 已知有线电话信道的传输带宽为 3.4KHz: ( 1)试求信道输出信噪比为 30dB 时的信道容量; ( 2)若要求在该信道中传输 33.6kb/s 的数据,试求接收端要求的最小信噪比为多少? 2-8 具

7、有 6.5MHz 带宽的某高斯信道,若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为 45.5MHz,试求其信道容量。 习 题 答 案 第二章习题答案 2-1 解: 群延迟特性曲线略 2-2 解: 2-3 解: 2-4 解: 二径传播时选择性衰落特性图略。 2-5 解: 2-6 解: 2-7 解: 2-8 解: 思 考 题 3-1 什么是线性调制?常见的线性调制有哪些 ? 3-2 SSB 信号的产生方法有哪些? 3-3 VSB 滤波器的传输特性应满足什么条件? 3-4 什么叫调制制度增益?其物理意义是什么? 3-5 DSB 调制系统和 SSB 调制系统的抗噪性能是否相同?为什么? 3-6 什么是门限效应

8、? AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应? 3-7 什么是频率调制?什么是相位调制?两者关系如何? 3-8 FM 系统产生门限效应的主要原因是什么? 3-9 FM 系统调制制度增益和信号带宽的关系如何?这一关系说明什么? 3-10 什么是 频分复用?频分复用的目的是什么? 习 题 3-1 已知调制信号 ,载波为 ,分别写出 AM、 DSB、 SSB(上边带)、 SSB(下边带)信号的表示式,并画出频谱图。 3-2 已知线性调制信号表示式为 ( 1) ( 2) 式中, ,试分别画出它们的波形图和频谱图。 3-3 根据图 P3-1 所示的调制信号波形,试画出 DSB 及 AM 信号的

9、波形 图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。 图 P3-1 3-4 已知某调幅波的展开式为 试确定: ( 1)载波信号表达式; ( 2)调制信号表达式。 3-5 设有一调制信号为 ,载波为 ,试写出当 ,载波频率 时,相应的 SSB 信号的表达式,并画出频谱图。 3-6 若对某一信号用 DSB 进行传输,设加至接收机的调制信号 的功率谱密度为 试求: ( 1)接收机的输入信号功率; ( 2)接收机的输出信号功率; ( 3)若叠加于 DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为 /2,设解调器的输出端接有截止频率为 的理想带通滤波器,那么,输出信噪功率比是多少? 3-7 设某信道具有均匀的双

10、边噪声功率谱密度 /2 W/Hz,该信道中传输 SSB(上边带)信号,并设调制信号 的频带限制在 5 kHz,而载波为 100 kHz,已调信号的功率为 10kW。若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问: ( 1)该理想带通滤波器该具有怎样的传输特性 ? ( 2)解调器输入端的信噪功率比为多少? ( 3)解调器输出端的信噪功率比为多少? 3-8 抑制载波双边带调制和单边带调制中,若基带信号均为 3kHz 限带低频信号,载频为 1MHz,接收信号功率为 1mW,加性高斯白噪声双边功率谱密度为 W/Hz 。接收信号经带通滤波器后,进行相干解调。 ( 1)比较解调器输入

11、信噪比; ( 2)比较解调器输出信噪比。 3-9 某线性调制系统的输出信噪比为 20dB,输出噪声功率为 W,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为 100dB,试求 : ( 1) DSB 时的发射机输出功率; ( 2) SSB 时的发射机输出功率。 3-10 已知某调频波的振幅是 10V,瞬时频率为 Hz 试确定: ( 1)此调频波的表达式; ( 2)此调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度; ( 3)若调制信 号频率提高到 Hz,则调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度如何变化? 3-11 2MHz 载波受 l0kHz 单频正弦调频,峰值频偏为 l0kHz,求: ( 1)调频信号的带宽; ( 2)调频信号幅度加倍时,调频信号的带宽; ( 3)调制信号频率加倍时,调频信 号的带宽; ( 4)若峰值频偏减为 1kHz,重复计算( 1)、( 2)、( 3)。 3-12 已知调制信号是 8MHz 的单频余弦信号,若要求输出信噪比为 40dB,试比较制度增益为 2/3 的 AM系统和调频指数为 5的 FM 系统的带宽和发射功率。设信道噪声单边功率谱密度 W/Hz,信道衰耗 为60dB。 习 题 答 案 第三章习题答案 3-1 解: 略 3-2 解: 略 3-3 解: 略 3-4 解: 3-5 解: 3-6 解:

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