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：