13通信原理复习资料2015

通信原理复习资料-填空、选择、简答、计算部分一、填空题1、消息、信息和信号三者的关系中，（信息）是消息的有效内容。2、消息、信息和信号三者的关系中，（消息）是信息的物理形式。3、消息、信息和信号三者的关系中，（信号）是消息的传输载体。4、从信源发出的没有经过调制的原始电信号称为（基带）信号。5、经过调制以后的信号称为（已调（或带通）信号。6、信源编码的目的是提高信息传输的（有效性）。7、信道编码的目的是提高信息传输的（可靠性）。8、通信系统的一般模型主要包括信源、（发送设备）、信道、接收设备、信宿五部分。9、消息只能单方向传输的工作方式称为（单工）通信。10、通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式称为（半双工）通信。11、通信双方可同时进行收发消息的工作方式称为（全双工（双工）通信。12、信道按传输媒质可分为有线信道和无线信道。其中，蜂窝移动通信系统属于（无线）信道。13、信道按传输媒质可分为有线信道和无线信道。其中，固定电话系统属于（有线）信道。14、消息所包含的信息量是该消息出现的概率的函数，概率越小，则信息量越（大）。15、消息所包含的信息量是该消息出现的概率的函数，消息出现的概率为P（x），则消息所包含的信息量I（log2P(x)）bit。16、以等概率发送二进制数字“0和”“1，”则每个数字的信息量为（1）bit。17、以等概率发送M进制波形，则每个波形所含的信息量为（logM）bit。218、一个八进制波形需要用（3）个二进制脉冲表示。19、传送等概率的四进制波形之一的信息量为（2）bit。20、一个由M个符号组成的离散信源，其信源的熵的最大值为（log2M）b/符号。21、设信源的熵为H(x)，则该信源发送一条含n个符号的消息，其总信息量为（nH(x)）bit。22、出现概率越（小）的消息，其所含的信息量越大。23、英文字母有26个，若每个字母在文章中出现次数均等，则每个字母的信息量为（4.7）bit。24、设独立发送的二进制信源，“1”符号出现概率为0.25，则“0符”号出现概率为（0.75）。25、设独立发送的二进制信源，“1”符号出现概率为0.25，则信源的平均信息量为（0.81）b/符号。26、已知英文字母e出现的概率为0.105，则e的信息量为（3.25）bit。27、已知英文字母x出现的概率为0.002，则x的信息量为（8.97）bit。28、通信系统的主要性能指标是指（有效性）和可靠性。29、模拟通信系统中，系统的有效性用（带宽）衡量。30、模拟通信系统中，系统的可靠性用（输出信噪比）衡量。31、数字通信系统中，有效性用（频带利用率）衡量。32、设每秒传送n个M进制的码元，则信息传输速率为（M）b/s。nlog233、一个八进制数字传输系统，若码元速率为2400Baud，则该系统的最大可能信息速率为（7200）b/s。34、设在125微秒内传输256个码元，则码元速率为（2.048）MBaud。35、二进制码元速率为2.048106Baud，若在2秒内有3个码元产生错误，则误码率为-1-（7.32170）。36、设某四进制数字传输系统以2400Baud的速率传输信息，连续工作100min后，接收端出现288bit差错，则该系统的误比特率为（105）。37、设某四进制数字传输系统以2400b/s的速率传输信息，接收端在0.5小时内共收到216个错误码元，则该系统的误码率为（104）。38、能量信号的平均功率为（0）。39、矩形脉冲信号的持续时间为TB秒，则该矩形脉冲信号的第一零点带宽为（1）Hz。TBS（f）G（f）=240、若一个能量信号的频谱密度为（S（f）J/Hz。则其能量谱密度41、将均值为常数a的平稳随机过程输入频响特性为H（f）的线性系统，则其输出过程的均值为（ aH（0）。42、将一个功率谱密度为P（f）的平稳随机过程输入频响特性为H（f）的线性系统，则其输出过程的功率2谱密度为（H（f）P（f）。43、将一个功率谱密度为P（f）的平稳随机过程输入频响特性为H（f）的线性系统，则其输出过程的功率2增益为（H（f）。44、将一个功率谱密度为P（f）的平稳随机过程输入频响特性为H（f）的线性系统，则其输出过程直流增益为（H（0）。45、均值为0的窄带平稳高斯过程的同相分量的均值为（0）。46、均值为0、方差为n2的窄带平稳高斯过程的包络的一维分布为（瑞利）分布。47、均值为0、方差为n2的窄带平稳高斯过程的相位的一维分布为（均匀）分布。48、广义瑞利分布又称（莱斯）分布。49、一般情况下，正弦波叠加高斯噪声后的包络服从（广义瑞利（莱斯）分布。50、单边功率谱密度为n0的高斯白噪声通过带宽为B的带通滤波器，输出的噪声平均功率为（n0B）。51、按照信道特性的不同，信道可分为恒参信道和（随参（变参）信道。52、按照传输媒质的不同，信道可分为有线信道和（无线）信道。53、中波以下，频率在2MHz以下的电磁波可以沿地球表面进行传播，这称为（地）波传播。54、恒参信道的主要传输特性可用（幅频）特性和相频特性来表示。55、无失真传输系统要求其幅频特性为（常数）。56、无失真传输系统要求其相频特性为一条过（原点）的直线。57、若信道的幅频特性不理想，信号将发生（频率）失真。58、若信道的相频特性不理想，信号将发生（相位）失真。-2-59、噪声可分为人为噪声和自然噪声，其中，热噪声属于（自然）噪声。60、调制信道的定义范围为从调制器的输出端至（解调器的输入端）。61、信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是（多径效应（多径传播）。62、连续信道香农公式可表示为（CBlog（1+S）。t2N63、在随参信道中，由于多径效应的影响，使得多径信道存在一个相关带宽，如果信道的带宽（大于）多径信道的相关带宽，则发生频率选择性衰落。（填大于或小于）64、经过信道传输后的数字信号可分为三类：确知信号、随相信号、起伏信号，经过恒参信道后的信号大多属于（随相信号）。65、经过信道传输后的数字信号可分为三类：确知信号、随相信号、起伏信号，经过多径信道后的信号大多属于（起伏信号）。66、在模拟调制中最节省频带的调制方式是(SSB)调制。67、标准调幅AM中，调制信号m(t)与叠加的直流分量A0当满足条件（m（t）A）时出现“过max0调幅”现象。68、单正弦调频信号的频谱宽度理论上（无限宽）。69、若调制信号的带宽为fH，则AM的带宽为BAM（2fH）。70、若调制信号为单音余弦信号，当满调幅时，AM最大调制效率为（1）。371、DSB信号的调制效率为（100）%。72、DSB信号的带宽是调制信号的带宽的（2）倍。73、SSB信号可以通过（滤波）法和相移法产生。74、DSB调制系统的制度增益为（2）。75、SSB调制系统的制度增益为（1）。76、若调制信号为单音余弦信号，当满调幅时，AM最大制度增益为（2）。377、对AM信号进行包络检波时，当输入信噪比较小时，输出信噪比随输入信噪比的下降而急剧恶化，这种现象称为（门限效应）。78、在模拟调制系统中，载波瞬时频率偏移随调制信号m（t）成比例变化，这称为（频率）调制。79、FM调制时，若调制信号的调制频率为fm，最大频偏为f，调制指数为mf（f）。fm80、若基带信号的最大频率为3.4kHz，则AM的带宽为BAM（6.8）kHz。81、若基带信号的最大频率为3.4kHz，则SSB信号的带宽为BSSB（3.4）kHz。82、已知FM信号的表达式为sFM(t)10cos2106t10cos2000tV，则其带宽为（22）kHz。83、在FM广播系统中，规定每个电台的标称带宽为180kHz，调制指数为5，这意味着其音频信号的最高频率为（15）kHz。84、用基带信号m(t)2cos4000t对载波c(t)20cos(2106t)进行调频，若调频指数mf9，则调频信号的带宽为（40）kHz。-3-85、m序列全称为（最长线性反馈移存器）序列。86、在采用平方环进行载波提取时，二分频器存在错误锁定和（相位模糊）两个不足。87、科斯塔斯环法同平方环法相比，其主要优点是在提取相干载波的同时具有（相干解调）的功能。88、接收端本地振荡器产生的相干载波同接收的码元载波要求（同频同相）。89、随机相位误差的标准差称为（相位抖动）。90、为了建立正确的群同步，接收端的同步电路有两种状态，（捕捉）态和保持态。二、选择题1、下列属于功率信号的是（C）。A、门函数B、衰减指数信号C、周期信号D、抽样信号2、下列属于随机信号的是（C）。A、正弦信号B、周期信号C、高斯白噪声D、抽样信号3、关于能量信号和功率信号的频谱性质，下列说法错误的是（B）。、能量信号可用频谱密度表示，但功率信号不能；B、能量信号的频谱为连续谱，功率信号也是连续谱；C、功率信号可用功率谱密度表示；D、功率信号的功率谱密度是离散谱。4、关于平稳随机过程，下列说法正确的是（C）。、广义平稳过程就是严平稳过程；B、所有的平稳随机过程都具有各态历经性；C、严平稳随机过程的统计特性与时间起点无关；D、广义平稳随机过程的均值仅随时间而改变。5、关于各态历经性，下列说法错误的是（D）。、具有各态历经性的过程，其统计平均对等于其任一实现的时间平均；B、具有各态历经性的过程都是平稳随机过程；C、具有各态历经性的过程，其均值为常数；D、所有广义平稳随机过程都是各态历经的。6、关于平稳随机过程的自相关函数R（），下列说法错误的是（D）。A、R（）是的偶函数；B、R（0）表示该随机过程的平均功率；C、R（0）是R（）的最大值；D、若该随机过程均值为0，则R（0）也表示其直流功率。7、关于能量信号的自相关函数R（），下列说法错误的是（D）。A、R（0）即为该能量信号的能量；B、自相关函数R（）是的偶函数；C、能量信号的自相关函数R（）与其能量谱密度是一对傅里叶变换对；D、自相关函数R（）与时间起点有关。8、关于功率信号的自相关函数R（），下列说法错误的是（D）。A、R（0）即为该功率信号的平均功率；B、功率信号的自相关函数R（）是的偶函数；C、功率信号的自相关函数R（）与其功率谱密度是一对傅里叶变换对；D、自相关函数R（）与时间起点有关。9、关于高斯随机过程，下列说法错误的是（A）。、高斯过程通过时变系统后仍未高斯过程；-4-B、若干个高斯过程的线性组合仍是高斯过程；C、广义平稳的高斯过程是严平稳过程；D、高斯过程通过线性系统后仍为高斯过程。10、关于窄带随机过程，下列说法错误的是（B）。、窄带随机过程的带宽远小于其中心频率；B、窄带随机过程的包络和相位都是变化剧烈的随机过程；C、窄带平稳高斯过程的同相分量和正交分量在同一时刻是统计独立的；D、窄带平稳高斯过程的同相分量和正交分量都是平稳高斯过程。11、关于高斯白噪声，下列说法错误的是（C）。、带限高斯白噪声有低通白噪声和带通白噪声之分；B、白噪声的功率谱密度在所有频率上均为常数；C、对高斯白噪声进行抽样，在不同的两个时刻上得到的抽样值有可能相关；D、通信系统中的热噪声可近似为高斯白噪声。12、下列哪种信道为无线信道？（B）A、架空明线B、电离层反射C、光纤D、同轴电缆13、下列哪种信道可用于干线网？（D）A、架空明线B、电离层反射C、对称电缆D、同轴电缆14、下列属于恒参信道的是（D）。A、电离层散射B、流星余迹散射C、多径衰落信道D、同轴电缆15、下列属于随参信道的是（C）。A、架空明线B、卫星中继C、多径衰落信道D、同轴电缆16、关于信道中的干扰，下列说法错误的是（B）。、时变信道中可能存在乘性干扰，也可能存在加性干扰；B、加性干扰与信号共存共失；C、热噪声是一种加性干扰；D、乘性干扰是因为信道特性的不理想造成的，会使信号失真。17、关于编码信道，下列说法错误的是（B）。、编码信道不理想会使信道中产生误码；B、P（0/1）表示发“0收”到“1的”概率；C、P（1/0）表示发“0收”到“1的”概率；D、P（1/1）表示正确转移概率。18、下列属于线性失真的是（A）。A、频率失真B、谐波失真C、频率偏移D、相位抖动19、下列不属于随参信道的共性的是（B）。、存在多径效应；B、信道参数不随时间变化；C、存在频率选择性衰落；D、信道传输时延随时间变化。20、在随参信道中，下列哪种衰落是由于多径效应引起？（B）。A、平坦衰落B、快衰落C、慢衰落D、瑞利衰落21、在随参信道中，阴影效应属于（C）。A、平坦衰落B、快衰落C、慢衰落D、瑞利衰落22、下列关于噪声的说法正确的是（B）、电火花既属于人为噪声又属于窄带噪声；B、热噪声属于白噪声，是一种起伏噪声；-5-C、脉冲噪声也是窄带噪声；D、宇宙噪声属于窄带噪声。23、下列关于信道容量说法错误的是（B）。、信道容量可用每符号所能传输的最大平均信息量表示；B、根据香农公式，连续信道容量可随信道的带宽增大而无限增大；C、信号平均功率越大，信道容量越大；D、信噪比越大，信道容量越大。24、根据香农公式，下列哪一项不是连续信道容量的三要素？（C）A、带宽BB、信号平均功率SSD、噪声单边功率谱密度n0C、信噪比N25、给定信号平均功率S和噪声单边功率谱密度n0，当信道带宽B时，信道容量（C）。A、趋近于0B、趋近于无穷大C、趋近于1.44SD、趋近于Sn0n026、下列4个信道中，信道容量最大的是（D）。A、带宽B=3kHz，信噪比S=10dB；NB、带宽B=3kHz，信噪比S=10倍；NC、带宽B=3kHz，S3104Hz；n0D、带宽B=6kHz，S3104Hz。n027、关于调制，下列说法错误的是（C）。A、AM属于带通调制；B、调制可以把不适合信道传输的信号变换成适合在信道中传输的信号；C、VSB属于角度调制；D、调制可以实现信道的多路复用。28、下列模拟调制中，不属于幅度调制的是（B）。A、VSBB、FMC、DSBD、AM29、关于幅度调制，下列说法错误的是（A）。、幅度调制又称为非线性调制；B、幅度调制就是用调制信号控制高频载波的幅度；C、AM属于双边带调幅；D、幅度调制可以实现信道的多路复用。30、下列关于AM说法正确的是（B）。A、AM属于非线性调制；B、AM属于双边带调制；C、AM属于角度调幅；D、AM调制效率小于50%。31、下列哪种调制方式可采用包络检波？（D）A、VSBB、SSBC、DSBD、AM-6-32、下列哪种调制方式占用频带最窄？（B）A、VSBB、SSBC、DSBD、AM33、关于模拟调制，下列说法正确的是（B）。、包络检波属于相干解调方式；B、AM可采用相干解调法解调；C、VSB占用带宽比SSB小；D、AM调制效率可大于50%。34、关于线性调制系统的抗噪声性能，下列说法错误的是（B）。、调制制度增益越大，解调器的抗噪声性能越好；B、SSB的抗噪声性能远不如DSB，因为SSB制度增益仅为DSB一半；C、AM解调时信噪比恶化；D、小信噪比时，AM采用包络检波法将出现门限效应。35、关于调频下列说法错误的是（C）。A、调频属于角度调制；B、调频信号抗干扰性能优于调幅信号；C、宽带调频也可采用相干解调；D、调频信号在调制前后总功率不变。36、关于直接调频和间接调频，下列说法错误的是（B）。A、直接调频的频偏较大；B、直接调频的频率稳定度高于间接调频；C、间接调频的电路更复杂；D、把调制信号直接输入FM调制器即可产生直接调频信号。37、下列哪种模拟调制系统的抗噪声性能最好？（A）。A、WBFMB、AMC、VSBD、SSB38、下列哪种模拟调制系统的频带利用率最高？（C）。A、FMB、AMC、SSBD、DSB39、下列哪种模拟调制系统属于非线性调制？（A）。A、FMB、VSBC、SSBD、DSB40、某调角信号为s(t)10cos2106t10cos2000t，其最大频偏为（D）。A、1MHzB、2MHzC、1kHzD、10kHz41、某调角信号为s(t)10cos2106t10cos2000t，其调制指数mf（D）。A、2B、4C、6D、842、关于频分复用信号中的各路基带信号，下列说法正确的是（A）。、在频域不重叠，在时域重叠；B、在频域和时域均不重叠；C、在频域重叠，在时域不重叠；D、在频域和时域均重叠。43、下列模拟通信系统中目前在广播中还在广泛使用的调制方式为（A）。A、FMB、VSBC、SSBD、DSB44、下列序列中，不属于伪随机序列的是（A）。A、冲激序列B、m序列C、M序列D、二次剩余序列45、关于扩频通信，下列说法错误的是（B）。、直扩后的码片速率远高于信码速率；-7-B、跳频系统的用户在不同帧的不同时隙上跳变；C、扩频通信可提高系统的抗干扰能力；D、扩频技术以广泛应用到码分多址系统中。46、在点对点通信中不需要（D）。A、位同步B、群同步C、帧同步D、网同步4、在采用非相干解调的数字通信系统中，一定不需要（A）。A、载波同步B、位同步C、码元同步D、群同步47、控制取样判决时刻的信号是（B）。A、相干载波B、位定时信息C、群同步信号D、帧同步信号48、群同步码应具有（B）的特点。A、不能在数据码中出现B、良好的局部自相关特性C、长度为偶数D、长度为奇数49、下列提取相干载波的方法中，不存在相位模糊的是（D）。A、平方变换法B、平方环法C、同相正交环法D、插入导频法50、数字系统和模拟系统都可能具有的同步是（A）。A、载波同步B、位同步C、码元同步D、群同步三、简答题1、数字通信系统有哪些优缺点？答：同模拟通信相比，数字通信具有以下优点：（ 1）抗干扰能力强，且噪声不积累；2）传输差错可控；3）便于处理、变换、存储，便于将来自不同信源的信号综合传输；4）易于集成，使通信设备微型化、重量减轻；5）易于加密处理，且保密性好。缺点：（1）需要较大的传输带宽；（2）对同步要求高，系统设备复杂。2、数字通信系统的主要性能指标是什么？如何衡量？答：有效性和可靠性是数字通信系统的主要性能指标。在数字通信系统中，有效性用频带利用率来衡量；可靠性用差错概率来衡量，差错概率常用误码率和误信率表示。3、什么是码元速率和信息速率？它们之间关系如何？答：码元速率：单位时间（每秒）传输码元的数目，用RB表示。信息速率：单位时间内传输的平均信息量，用Rb表示。二进制时RbRB；M进制下，RbRBlog2M。4、什么是误码率和误信率？它们之间关系如何？答：误码率：错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例，即码元在传输过程中被传错的概率，用Pe表示。误信率：又称误比特率，是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例，用Pb表示。-8-在二进制中，PePb；在M进制中，PePb。5、试比较单极性归零码、单极性非归零码、双极性归零码、双极性非归零码的优缺点。答：（ 1）单极性归零码：优点：有位定时分量；缺点：有直流分量和丰富的低频分量，同非归零码相比，带宽大，频带利用率低；2）单极性非归零码：（ 优点：简单，是信息常用表现形式；缺点：无位定时分量，有直流分量和丰富的低频分量；3）双极性归零码：（ 优点：等概时无直流分量，不等概时有位定时分量缺点：有丰富低频分量，不等概时有直流分量，等概时无位定时分量；4）双极性非归零码：优点：简单，等概时无直流分量缺点：有丰富低频分量，不等概时有直流分量，无位定时分量；6、在基带传输系统中，选择传输码型应遵循哪些原则？答：（ 1）不含直流，且低频分量尽量少；2）应含有丰富的定时信息，以便于从接收码流中提取定是信息；3）功率谱主瓣宽度窄，以节省传输带宽；4）不受信息源统计特性的影响，即能适应信息源的变化；5）具有内在的检错能力，即码型应具有一定的规律性，以便利用这一规律性进行宏观检测；6）编译码简单，以降低通信延时和成本。7、什么是码间串扰？对通信质量有何影响？试写出无码间串扰的时域条件和频域条件。答：码间串扰是由于系统的总传输特性不理想，导致接收码元的波形畸变、展宽，并使前面波形出现很长的拖尾，蔓延到当前码元的抽样时刻上，对当前码元的判决造成干扰。码间串扰会造成错误判决，使系统的误码率上升。无码间串扰的时域条件：h(kTB)1,k00,k为其他整数无码间串扰的频域条件：2i，HTBiTBTB8、什么是部分响应波形？采用部分响应系统有哪些优缺点？答：人为地、有规律的在码元抽样时刻引入码间串扰，并在接收端判决前加以消除，从而可以达到改善频谱特性，压缩传输频带，使频带利用率提高到理论上的最大值，并加速传输波形尾巴的衰减和降低对定时精度要求的目的，这种波形称为部分响应波形。采用部分响应系统的优点：能实现2B/Hz的频带利用率，且传输波形的“尾巴”衰减大和收敛快。-9-采用部分响应系统的缺点：当输入数据为L进制时，部分响应波形的相关编码电平数要超过L个，在同样输入信噪比条件下，部分响应系统的抗噪声性能要比0类响应系统差。9、在数字通信系统中有哪几种同步方式？适用分别是什么含义？答：在数字通信系统中，同步包括载波同步、码元同步、群同步和网同步四种。载波同步又称载波恢复，即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地振荡供给解调器做相干解调用。码元同步又称时钟同步或时钟恢复，对于二进制码元，码元同步又称为位同步。在接收数字信号时，必须得知接收码元的准确起止时刻，为此信号要产生定时脉冲序列。群同步又称帧同步或字符同步。在接收端产生于每群、每帧起止时刻相一致的同步脉冲序列，以便对接收码元正确分组。网同步是指通信网中各站之间的时钟的同步。10、如何解决载波同步问题？各有何优缺点？答：解决载波同步，原则上有两类方法：（ 1）第一类方法是插入导频法，属于外同步法。即在发送端在时域或频域插入辅助同步信息，接收端用窄带滤波器或锁相环提取，产生相干载波。优点：建立同步时间快，设备简单。缺点：占用一定的信道资源和发送功率。（ 2）第二类方式是自同步法，不用发送专门导频，直从接收信号中提取同步信息，可采用平方环法、科斯塔斯环法、再调制器法提取。优点：节省系统信道资源和功率资源。缺点：建立时间较长，设备复杂。11、码元同步的自同步法可分为哪几类？各有何优缺点？答：码元同步的自同步法可分为两种：开环同步法和闭环同步法。开环同步法也称为非线性变换同步法，可采用延迟相乘法和微分整流法。优点是只要接收信噪比大，能保证足够准确的码元同步。缺点是同步跟踪误差的平均值永远不为零。闭环码元同步法类似锁相环法将接收信号和本地产生的码元定时信号相比较，使本地产生的定时信号和接收码元波形的转变点保持同步。12、如何插入群同步码实现群同步？各有何优缺点？答：群同步码的插入方法有两种：集中插入法和分散插入法。集中插入法又称连贯式插入法。采用特殊的群同步码组，集中插入在信息码组的前头。此法适用于要求快速建立同步的地方，或间断传输信息并且每次传输时间很短的场合。目前常用的一种群同步码叫巴克码。分散插入法又称间隔式插入法。是将群同步码以分散的形式等间隔的插入到信息码流中。优点是插入的群同步码很短，且同步码不占用信息时隙，对于信息码元序列的连贯性影响较少。缺点是同步建立时间较长。13、何为假同步、何为漏同步？它们产生的主要原因是什么？答：假同步是指同步系统当捕捉时将错误的同步位置当作正确的同步位置捕捉到。漏同步是指同步系统将正确的同步位置漏过而没有捕捉到。产生假同步的主要原因是由于噪声的影响使信息码元错成同步码元。产生漏同步的主要原因是由于噪声的影响使正确的同步码元变成错误的码元。-10-四、计算题第一章例题：1.设某四进制数字传输系统的每个码元的持续时间（宽度）为83310-6秒，连续工作一小时后，接收到6个错码，且错误码元中仅发生1bit的错误。试求：（ 1）该系统的码元速率和信息速率是多少？（ 2）一小时内传送的总码元数和总信息量是多少？（ 3）该系统的误码率和误信率是多少？解：(1)TB83310-6s，码元速率为：RB=1=1-6=1200（Baud）TB83310系统为四进制，M=4，信息速率为：RbRBlog2M=120022400（b/s）(2)一小时内传送的总码元数为：NRBt=12003600=4.32106（个）一小时内传送的总信息量为：IRbt=24003600=8.64106（bit）(3)误码率为：PeNe61.3910-6N4.32106因为连续工作一小时后，接收到6个错码，且错误码元中仅发生1bit的错误，故误比特数为6bit误信率为：Pb61066.9410-78.641，其余224个出现的概率为1。2.设一信源的输出由256个不同符号组成，其中32个出现的概率为64448信息源每秒发送4800个符号，且每个符号彼此独立。试求：（ 1）该信源发送信息的平均速率。（ 2）该信源最大可能的信息速率。解：（x）M（x）（x）321-2241）7.4（1）该信源的熵为：（）（b/符号）H=-i1Pilog2Pi=-64log264448log2448=该信源发送信息的平均速率为：RbRB=48007.4=35520（b/s）H（x）（2）等概率时，该信源的熵具有最大值：Hmax=log2M=log22568（b/符号）该信源最大可能的信息速率为：RbRBHmax=48008=38400（b/s）-11-第四章例题：1、某数码摄像机每30毫秒产生1幅40万像素的彩色图像，每个像素由RGB3种颜色构成，各有32个灰度级。假设摄像机的输出不经过任何压缩而直接传输，传输信道是一个加性高斯白噪声信道，信道中的信噪比为30.1dB。试求：（ 1）摄像机直接输出的速率是多少？（ 2）传输此输出速率，理论上最少需要的信道带宽是多少？解：每个像素所含的信息量为：Ii3log2323515（bit/像素）每幅图片所含的信息量为：I4105156106（bit）摄像机输出速率为：Rb61062108b/s200Mb/s30103（2）输出信噪比S为30.1dB=1023倍N1+S）Rb，整理得，由信道容量CRb，得CBlog（2NRb200160BS20MHzlog（21+）log（21024）N即信道带宽至少应为20MHz。第五章例题：1、已知单频调频波的振幅为10V，瞬时频率为f(t)106104cos(2103t)Hz。试求：（ 1）此调频波的表达式；2）此调频波的频率偏移、调频指数和频带宽度。解：（ 1）该调频波的瞬时角频率为：(t)2f(t)21062104cos(2103t)（rad/s）该调频波的总相位为：-12-(t)t2106t10sin(2103t)（rad）()d此调频波的时域表达式为：sFM(t)10cos(t)10cos(2106t10sin(2103t)（V）（2）此调频波的频率偏移为：ff(t)max104cos(2103t)max104（Hz）调频指数为：mff10410fm103调频波的带宽为：B2(mf1)fm2(101)10322103（Hz）=22（kHz）2、已知某调角信号（t）=10cos（2106t+10cos2000t）sm试求：（ 1）载波中心频率和调制信号最高频率；2）最大相位偏移、最大频率偏移、调制指数；解：（1）载波中心频率为：fc2106106（Hz）2调制信号最高频率为：fm20001000（Hz）2（2）该调角波的瞬时相位偏移为：(t)=10cos2000t最大相位偏移为：瞬时角频率偏移为：=10（rad）(t)d(t)20000sin2000tdt最大频率偏移为：f20000104（Hz）23、已知AM信号的表达式为（t）=5+2cos(103t)cos（66。10t）sAM试求：（ 1）未调载波和调制信号表达式；2）载波中心频率、调制频率；3）能否采用包络检波法进行解调？解释原因。解：-13-（1）对比AM信号的一般表达式（t）=A0+m（t）cos（t）sAMc，可知未调载波表达式为：A0cos（ct）=5cos（6106t）调制信号表达式为：m（t）=2cos(103t)（2）载波中心频率为：fc61063106（Hz）2调制频率为：fm103500（Hz）22）以为调幅系数为例题：m=21，不会发生过调幅，可以采用包络检波进行解调。5第六章1、设某数字基带传输系统的传输特性H()如图所示。图中横轴被两条虚线和H()分成的三段相等。试确定：（1）该系统能否实现无码间串扰的条件？（2）该系统是否是滚降特性系统？如果是，求滚降系数；（3）若该系统的奈奎斯特带宽为1200Hz，则最高码元传输速率为多少？此时系统的频带利用率为多少？解：（1）因为该系统可等效成矩形系统：所以该系统能够实现无码间串扰条件。f10.5（2）该系统是滚降系统，滚降系数为2fN（3）因为奈奎斯特带宽fN1200Hz，故最高码元传输速率为：-14-RB2fN2400(Baud)此时系统的频带利用率为2211.331.52、设某二进制基带传输系统总频谱特性H(f)是滚降系数为0.4、奈奎斯特带宽fN7kHz的余弦滚降特性。试确定：（ （1）无码间串扰传输时的最高信息速率和最高频带利用率（b/(sHz)）2）若以15kb/s的比特率传输时，有无码间串扰？解：（ 1）二进制时，无码间串扰的最高信息速率即为最高码元速率：RbRB2fN2714（kbit/s）滚降特性使带宽为B(1)fN(10.4)79.8（Hz）故最高频带利用率为：Rb14b1.43（b/(sHz)）B9.8（2）因为在二进制基带系统中，最高信息速率即为最高码元速率为14kbit/s，当传输速率高于该速率时一定会产生码间串扰，故以15kb/s的比特率传输时，有码间串扰。3、设高斯白噪声的单边功率谱密度为n0，试对下图的信号波形设计一个匹配滤波器，2并确定：（1）最大输出信噪比时刻t0；（2）匹配滤波器的冲激响应h(t)和可能波形；（3）匹配滤波器的最大输出信噪比r0max；（4）匹配滤波器的传输函数H().解：（1）因为输入信号的终止时刻为T，所以最大输出信噪比时刻为t0T；-15-（2）匹配滤波器的冲激响应为h(t)s(t0t)s(Tt)；其波形如图所示：（3）在t0T时刻采样，采样时刻的采样值为A2T，此时该匹配滤波器输出的最大信噪比为：E2E2A2Tr0max/2n0n0。n0（4）匹配滤波器的传输函数()(t)jtHhedt第七章例题：1、假设采用PSK信号在微波线路上传送二进制数字信息，已知码元速率Rb106B,接收机输入端的高斯白噪声的单边功率谱密度n021010W/Hz，今要求系统的误码率不大于104，试求采用差分相干解调时，接收机输入端所需的信号功率？解：接收端带通滤波器的带宽为B=2Rb6210（Hz）接收端带通滤波器输出的噪声功率为：21021064nn0B210410W对于差分相干解调PSK系统，误码率为：P1er104e2解得:2ra28.522n故接收机输入端所需的信号功率为：Psa228.5241043.4103W28.52n2、在OOK系统中，已知发送端发送的信号振幅为A5V，接收端带通滤波器输出噪声功率为-16-231012W，若要求系统误码率Pe104n。试求：非相干解调时，从发送端到解调器输入端信号的衰减量是多少dB。解：1r采用非相干解调时，OOK系统的误码率为Pee4。故解调器输入信噪比为：2r4ln(1)4ln(1)342P2104ea2设解调器输入端信号振幅为a，由r，可得解调器输入端信号的振幅为：2n2ar2n2342310121.428105故，非相干解调时，从发送端到解调器输入端信号的衰减量为：k20lgA20lg(5105)110.9(dB)a1.428第十章例题：1、模拟基带信号的最大带宽为4kHz，采用PCM时分复用系统传送10路这样的信号，若对信号进行均匀量化编码，量化电平数为32个。试求：（1）根据奈奎斯特抽样定理，抽样的数字信号的带宽至少为多少？（2）每路信号占用的时隙宽带是多少？如果采用二进制非归零码，单个码元的时间宽度Tb为多少？（3）若采用滚降系数0.4的滚降系统传输，系统带宽B为多少？解：（1）因为模拟基带信号的最大带宽为4kHz，对模拟信号进行PCM编码时，根据奈奎斯特抽样定理，可知抽样速率为8000次/秒，即抽样的数字信号带宽至少为8kHz.（2）因为采用时分复用系统传送10路这样的信号，故每路信号占用的时隙宽度为：T112.5106(s)12.5s800010如果采用二进制非归零码，因为对信号进行均匀量化编码的量化电平数为32个，每个样可以编为5位码。每个时隙容纳5比特。故单个码元的时间宽度为：Tb12.52.5(s)5-17-（3）若采用滚降系数0.4的滚降系统传输，系统带宽为：B1110.4280103(Hz)T2T22.5106bb250mV，取样频率为fS32kHz。、设简单增量调制系统的量化台阶试求：（ 1）最大跟踪斜率k？（ 2）当输入信号为800Hz的正弦波时，允许的最大振幅？（ 3）若系统不出现过载且能正常编码，则输入信号的幅度范围是多少？解：（ 1）最大跟踪斜率为：kfS50103321031.6103（2）因为信号频率为fm800Hz，设输入正弦信号为：m(t)Acos(1600t)，则由不过载条件：dm(t)fS，有，dtmax1600A1.6103，即：1318.3(mV)A（3）为保证正常编码，A要大于起始电平25mV2故，若系统不出现过载且能正常编码，则输入信号的幅度范围是25(mV)A318.3(mV)-18-