通信原理答案.doc

1、第一章1、数字通信的特点有哪些？答：数字通信具有以下几个主要特点。（1）抗干扰能力强，无噪声积累（2）便于加密处理（3）采用时分复用实现多路通信（4）设备便于集成化、微型化（5）占用信道频带较宽2、消息源以概率 发送 5 种消息符号16/,/,8/1,4/,2/1543PPP。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的信息量。5431,m解： bititbit416log3821l 1log:22为3、设4个消息符号，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、1/2。各消息符号出现是相对独立的。求该符号集的平均信息量。理论上，四元信源的最大熵为多少?(8分)解： 为为为为 /24log/75.

2、1 81log81log41log1l 2222bitbit 4、已知仅存在加性高斯白噪声的信道容量为 33.6 ，其信号噪声功率比为 30 ，求此模拟信道skbit/ dB的带宽为多少？ 解：dBNS30lg1skbitC/6.3)10(log)(lo22 HzkB73.10lg6.2第二章1、为什么要进行调制？调制的主要功能有哪些？答：采用高频载波调制传输的主要原因有两个：（1）在无线通信中由于要传输的信息基本上都属于低频范围，如果将此低频信号直接发射出去，需要的发射和接收天线尺寸太大，辐射效率太低，不易实现。我们知道，天线如果要想有效辐射，需要天线的尺寸 与信号的波长 可以比拟。即使天线

3、的尺寸为波长的十分之一，即 ，对于频率为 1kHzl 10/l的信号，需要的天线长度为 30km，这样长的天线几乎是无法实现的。若将信号调制到 10MHz 的载波频率上，需要的天线长度仅为 3m，这样的天线尺寸小，实现起来也比较容易。（2）在有线信道通信中可以实现频分多路复用。主要功能：（1）将消息变换为便于传输的形式（适应信道传输） 。（2）提高性能，提高抗干扰性。（3）有效的利用频带（合并多路信号） 。（4）容易辐射。（5）调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以适应信道的要求。2、已调信号 S（ t）= （1+1.5cos mt）cos ct，画出包络检波的输出波形。3、已知某调频波的振

4、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？ 4、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）。 5、已知窄带调相信号为tttScmFMcsinoos)(若用相干载波 相乘后再经过一个低通滤波器，问：)（）能否实现正确解调？（）最佳解调时 应为何值？解 : (

5、1)Sp(t)=1/2cos(2 -cos)tc sin)2sin(/1cscmFMtLPF:1/2cos tFM*in2(2) (cos =0)第3次作业答案1、请回答以下框图是哪种调制方式?解释框图中的名词。答：该框图对应的调制方式是脉冲编码调制(PCM)。简称脉码调制。抽样是把连续时间模拟信号转换成离散时间连续干扰抽样 量化 编码 信道 译码 低通滤波器幅度的抽样信号；量化是把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进90 110 140 160-160 140 110 -90 250 340 360-360 -340 -250制码组

6、输出。译码是编码的逆过程，是将二进制码组转换成离散时间离散幅度的信号；低通滤波器是对译码输出的信号进行滤波。2、信号 ，抽样频率 。求：)20cos()(10)(tttS Hzfs250（1） 抽样信号 的频谱；（4 分）（2） 要求无失真恢复 S(t)，试求出对 采用的低通滤波器的截止频率。 （2 分）)(tS（3） 无失真恢复 S(t)情况下的最低抽样频率 （2 分）?sf解：（1） 抽样信号 的频谱为： )(tS（2）截止频率 kHzf截 止（3）最低抽样频率 S23、已知一基带信号 ，对其进行理想抽样：tttm4coss)(S(f)f(Hz)（1） 为了在接收端能不失真地从已抽样信号

7、中恢复 ，试问抽样间隔应如何选择？)(tms)(t（2） 若抽样间隔取为 0.2s，试画出已抽样信号的频谱图。解：（1）基带信号可看成低通信号，其最高频率 ，Hzfm2所以抽样速率 sfTfmsms 5.041,2抽 样 间 隔（2）抽样间隔取为 0.2s，抽样频率就为 5Hz，所以有：4、12 路载波电话信号占有频率范围为 60-108kHz，求出其最低抽样频率 并画出理?minsf想抽样后的信号频谱。解: Hzfs108min5、已知窄带调相信号为tttScmFMcsinoos)(若用相干载波 相乘后再经过一个低通滤波器，问：) f(kHz)-216 -168 -108 -60 -48 2

8、161681086048)(fMs2-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 f(Hz) （）能否实现正确解调？（）最佳解调时 应为何值？解 : (1)Sp(t)=1/2cos(2 -cos)tc sin)2sin(/1cscmFMtLPF:1/2cos tFM*in2(2) (cos =0)第4次作业答案1、采用 13 折线 A 律编码，设最少的量化级为 1 个单位，已知抽样值为-95 单位。（1）试求此时编码器输出码组，并计算量化误差（段内码用自然二进码）。（2）写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 位码。解：（1）极性

9、码 ，又 6495128，所以码组位于第四段，段落码为 ，量化间隔为 4。 段内码为 ，所以编码器输出为；量化误差为 3 个单位。（2）对应的均匀量化 11 位码为2、M 获得应用的原因有哪些？答：（1） 在比特率较低时，M 的量化信噪比高于 PCM。（2） M 抗误码性能好，能工作于误码率为 10-210 -3的信道。而 PCM 要求误码率：10 -410 -6。（3） M 编译码器比 PCM 简单。3、已知输入语音信号中含最高音频分量 ，幅度为 1V。若 ，则增量调制量化kHzf4.3kHzfS32器的量阶 ?解： SfA)(68.02VfSH4、设信号 ，其中， V。若 被均匀量化为 4

10、1 个电平，试确定所需的二进制码组的位数 和量化级间隔 。解：因为 ，所以所需二进制码为 6 位。量化级间隔为：第五次作业答案1、设二进制符号序列为 110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码型，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形，二进制差分码波形。答：2、已知二元信息序列为10110000001100001，分别画出AMI码、HDB3码的波形。解：AMI码HDB3 码1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 13、设某个基带传输的传输特性 如下图所示。其中 为某个常数（ ） ；()H011）试检验该系统能否实现无码间干扰传输？2）试求改系统的最大码元传输速率为多少？这时的系统频带利用率为多大？解：1）很明显，该系统的传输特性的图形是对称的。根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时， 应满足：()H22() ()0 iseqiCTTH容易验证，当 时，系统是可以实现无码间干扰传输的。0BR2）系统最大码元传输速率 0BR而系统带宽为