通信原理习题解析课件

第一章第一章1.2 解：由公式（1.2-3a)可知1.31.3解解（1 1）若等概率出现，一个字母对应两个二进制脉冲，属于）若等概率出现，一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为四进制符号，故一个字母的持续时间为25ms25ms，传送字母的，传送字母的码元速率为：码元速率为：等概率的平均信息速率为：等概率的平均信息速率为：（2 2）若不等概率出现，其平均信息量由公式）若不等概率出现，其平均信息量由公式1.3-11.3-1可知可知则，由公式则，由公式(1.3-4)(1.3-4)和和(1.3-5)(1.3-5)可得：可得：1.6 解：第二章第二章2.3 解（1）它是能量信号。（2）x(t)的傅立叶变换为则能量谱密度为2.14 解：输出信号的傅立叶变换为所以2.17 解：高斯白噪声通过低通滤波器，输出信号仍然是高斯过程。有由得 则所以 第三章第三章重要公式l 线性调制的一般时域表达式：线性调制的一般时域表达式：l 线性调制的一般频域表达式：线性调制的一般频域表达式：l 调相信号的表达式：调相信号的表达式：l 调频信号的表达式：调频信号的表达式：l 调制指数定义：调制指数定义：l 调频信号的带宽：调频信号的带宽：3.1 3.1 解解：由傅立叶变换得由傅立叶变换得 已调信号的频谱图为：3.2 3.2 解：有上图可知，载波分量振幅为解：有上图可知，载波分量振幅为解：有上图可知，载波分量振幅为解：有上图可知，载波分量振幅为5/25/2，边带分量的振，边带分量的振，边带分量的振，边带分量的振幅为幅为幅为幅为5/4.5/4.3.3 3.3 解：解：解：解：由题意可知：由题意可知：则调制指数为：则调制指数为：已调信号带宽为已调信号带宽为 3.6 解：由题意可知 瞬时相位偏移为瞬时角频率偏移为由于调相与调频的一致性，可得调制指数为因此近似带宽为当信号频率为5kHz时带宽为补充补充：已知某单频调频波的振幅是10V，瞬时频率为试求（1）此调频波的时域表达式；（2）此调频波的频率偏移、调制指数和频带宽度；（3）将调制信号的频率提高到2000Hz，则调频波的频偏、调制指数和频带宽度如何变化？解（1）该调频波的瞬时角频率为则该调频波的总相位为因此，调频波的时域表达式为：（2）根据频率偏移定义调制指数为即调频波的带宽为（3）将调制信号频率fm由103Hz提高一倍，因频率调制时已调波频率偏移与调制信号频率无关，故频偏不变，而此时调制指数和带宽为第四章第四章重要公式：重要公式：重要公式：重要公式：l低通信号的抽样定理：l带通信号的抽样定理：l均匀量化：量化间隔为 端点电平为 量化电平为l输入信号具有均匀的概率密度函数，均匀量化信噪比l线性PCM系统的输出信号量噪比与编码位数有关lDPCM编码器能够正常工作的输入信号的振幅应满足DM编码器能正常工作的输入信号的幅度满足4.2 4.2 解：解：由题意可知由题意可知故语音信号的带宽为故语音信号的带宽为即即n=1,k=3/31n=1,k=3/31根据带通信号的抽样定理，理论上信号不失真的最小抽样频率根据带通信号的抽样定理，理论上信号不失真的最小抽样频率为：为：习题习题4.3 4.3 解：解：对应的傅立叶变换为对应的傅立叶变换为 所以所以根据低通信号的抽样定理，最小频率根据低通信号的抽样定理，最小频率即每秒即每秒100100个样点，三分钟共有：个样点，三分钟共有：4.5 解解：由题意由题意M=256，根据均匀量化量噪比公式得，根据均匀量化量噪比公式得习题：习题：13折线法和折线法和15折线法比较。折线法比较。比较比较13折线特性和折线特性和15折线特性的第一段斜率可知，折线特性的第一段斜率可知，15折线特性第折线特性第一段的斜率（一段的斜率（255/8）大约是）大约是13折线特性第一段斜率（折线特性第一段斜率（16）的两倍。）的两倍。所以，所以，15折线特性给出的小信号的信号量噪比约是折线特性给出的小信号的信号量噪比约是13折线特性的折线特性的两倍。两倍。但是，对于大信号而言，但是，对于大信号而言，15折线特性给出的信号量噪比要比折线特性给出的信号量噪比要比13折折线特性时稍差。这可以从对数压缩式线特性时稍差。这可以从对数压缩式(4.3-22)看出，在看出，在A律中律中A值等于值等于87.6；但是在；但是在律中，相当律中，相当A值等于值等于94.18。A值越大，在大电压段曲线值越大，在大电压段曲线的斜率越小，即信号量噪比越差。的斜率越小，即信号量噪比越差。补充：某载波电话通信系统的频率范围为60108kHz。（1）若对它采用低通抽样，求最低抽样频率，并画出频谱图；（2）若对它采用带通抽样，求最低抽样频率，并画出频谱图；解：由题意（1）低通时由抽样定理的（2）带通时由于则n=2,k=0.25,则由定理可知4.7 4.7 解：解：解：解：信号抽样值等于信号抽样值等于0.30.3，所以极性码，所以极性码c c1 1=1=1。查表可得查表可得 ，所以，所以0.30.3的段号为的段号为7 7，段落码为，段落码为110110，故，故c c2 2c c3 3c c4 4=110=110。第第7 7段的量化间隔为段的量化间隔为设段内量化码为n，则可求得n=3.2所以量化值取3。故c5 5c6 6c7 7c8 8=0011。所以输出的二进制码组为11100011。5.1 5.1 解：解：解：解：消息码消息码消息码消息码1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1AMIAMI码码码码+1 -1 0 +1 0 0 -1 0 0 0 0 0 +1 -1 0 +1 0 0 -1 0 0 0 0 0 +1+1HDB3HDB3码码码码+1 -1 0 +1 0 0 -1 0 0 0 -V 0 +1 -1 0 +1 0 0 -1 0 0 0 -V 0 +1+15.7 5.7 解：解：解：解：（1 1）令）令由图由图P5.1P5.1可得可得因为因为g g（t t）的频谱函数）的频谱函数所以，系统的传递函数为所以，系统的传递函数为（2）系统的传递函数H(f)由发送端滤波器GT(f)、信道C(f)和接收滤波器GR(f)三部分组成，即因为C(f)=1，GT(f)=GR(f)，则所以5.8解:(1)由图可得因为 的频谱为根据对称性：(2)根据奈奎斯特准则，H(f)要在W处具有奇对称特性，其中 有题图可知该系统不满足准则要求，故不能保证无码间串扰。5.9解：H（f）为升余弦传输特性，根据奈奎斯特准则，可等效为理想低通特性。等效矩形带宽为最高码元传输速率码元间隔6.5 解：1）由载波波形可得载波频率为 ，因此每个码元中包含2000个载波周期。2）2PSK信号的频谱密度为式中，f0为载波频率，Ps为基带信号双极性矩形脉冲的功率谱密度：则：6.6解：4DPSK信号的码元速率为 RB=Rb/log24=2400/2=1200Bd 每个码元中包含 个载波周期。6.7解：设初始相位为“0”，相位变化 表示“1”，相位变化0表示“0”，则DPSK信号的序列为（0）0 0 0 因为码元速率是载波的4/3 倍，所以一个码元周期内有3/4个载波6.9解：设初始相位为“0”，相位 表示“1”，相位0表示“0”，则基带序列：0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0变换后序列：（0）0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0绝对相位序列：0 0 0 0 0 0 0相对相位：（0）0 0 0 0 0 0 0