通信原理练习题Word文件下载.docx
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若该数字信号0和1出现是独立等概率的，那么传信率Rb等于多少？
2、、现有一个由8个等概符号组成的信源消息符号集，各符号间相互独立，每个符号的宽度为0.1ms。
计算：
（1）平均信息量；
（2）码元速率和平均信息速率；
（3）该信源工作2小时后所获得的信息量；
（4）若把各符号编成二进制比特后再进行传输，在工作2小时后发现了27个差错比特（若每符号至多出错1位），求传输的误比特率和误符号率。
解：
（1）
（2）Ts=0.1ms，所以
（3）
（4）误比特率
2小时传送的码元数为
误码率为：
3、（8分）某消息源的符号集由32个等概的符号组成，每符号宽度为2ms，编为5位。
设该消息源以编组方式发送消息，每组30个符号，再间歇15ms，然后再发送下一组，试：
（1）、求信息传输速率；
（2）、若传输1小时后发现有72个符号出错。
若每符号至多出错1位，且间歇期无差错，求误信率和误码率。
（1）由于32个符号等概，因而每一个符号的信息量
每组信息量
，
每组占用时间
（2）1小时传送的信息量为
误信率
码元速率为
误码率为
4、已知四进制离散等概信源（0，1，2，3），求发送每一符号时所传送的信息量？
若每一个符号的宽度为1ms，求相应的码元速率RB。
信息速率Rb。
每一符号出现的概率为：
每一符号所含的信息量为
T＝1ms，所以码元速率为：
信息速率为：
5、某信息源由64个不同的符号所组成，各个符号间相互独立，其中32个符号的出现概率均为1/128，16个符号的出现概率均为1/64，其余16个符号的出现概率均为1/32。
现在该信息源以每秒2000个符号的速率发送信息，试求：
（1）、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率；
（2）、当各符号出现概率满足什么条件时，信息源发出的平均信息速率最高？
最高信息速率是多少？
（1）每个符号的平均信息量为：
平均信息速率为：
（2）当个符号等概出现时，信息源发出的平均信息速率最高。
6、一个由字母A、B、C、D组成的字。
对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码，00代替A，01代替B,10代替C，11代替D，每个脉冲宽度为5ms。
（1）不同字母是等概出现的，计算传输的平均信息速率。
（2）若每个字母出现的可能性分别为：
1／4、1／8、1／8、1／2，计算传输的平均信息速率。
每个符号所含信息量为
所以码元速率为：
（2）
7、如果二进制等概信号,码元宽度为0.5ms，求RB和Rb；
有四进制信号，码元宽度为0.5ms，求传码率RB和独立等概时的传信率Rb
二进制码元速率为
信息速率为
四进制码元速率为
第二章随机信号分析
一填空题
1、窄带随机过程可表示为
和
。
2、广义平均随机过程的数学期望、方差与时间无关，自相关函数只与时间间隔有关。
3、随机过程的基本特征是：
它是时间的函数，但是在某一时刻上的值却是不确定的，是一个随机变量。
4、随机过程的统计特征可通过它的分布特征或数字特征来描述。
5、一个均值为零方差为
的窄带平稳高斯过程，它的同相分量和正交分量均是平稳高斯过程。
而且均值为0，方差为
6、一个均值为零方差为
的窄带平稳高斯过程，其包络的一维分布服从瑞利分布，相位的一维分布服从均匀分布。
7、平稳随机过程的各态历经性可以把统计平均简化为时间平均，从而大大简化了运算。
二简答题
通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声，试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。
答案：
平稳：
统计特性与时间起点无关；
加性：
以叠加到信号上去的形式出现；
高斯：
噪声的概率密度函数为高斯分布；
白：
噪声的功率谱密度为均匀（常数）
第三章信道
1、在随参信道中，发生瑞利衰落的原因是多径传播，发生频率选择性衰落的原因是多径传播。
2、当无信号时，加性噪声是否存在？
是乘性噪声是否存在？
否
3、香农公式应用的条件是：
信号的概率密度函数为高斯或正态分布，信道噪声为加性高斯白噪声。
4、随参信道的传输媒质具有三个特点是对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播。
5、狭义信道是指传输媒质。
6、广义信道按照它包含的功能可分为：
调制信道和编码信道。
调制信道是指从调制器输出到解调器输入的部分。
7、根据乘性干扰的特性，调制信道可分为恒参信道和随参信道，其中，光纤信道（无线电视距中继、卫星中继信道）是一种恒参信道，短波电离层反射信道（对流层散射信道）是一种随参信道。
8、信道容量是指：
信道传输信息的速率的最大值，香农公式给出了在一定条件下，理论上信道单位时间内可能传输的信息量的极限值。
9、香农公式给出了在高斯白噪声背景条件下，当B、S/N、给定时，无码间干扰传输时，信息速率的理论极限值表示为：
10、调制信道的范围是从调制输出端到解调器输入端，它通常是一种模拟信道。
11、“加性高斯白噪声”中的“加”是指与信号相加的形式出现，“高斯”是指概率密度分布为正态分布，“白”是指功率谱均匀。
12、简答：
随参信道传输媒质的特点？
答：
对信号的衰耗随时间变化、传输的时延随时间变化、多径传播
第四章模拟调制系统
1、某调频波
已调信号的功率为200W，调制指数为8最大偏频为16KHz信号带宽为36KHz。
2、在AM、DSB、SSB、FM中，SSB的有效性最好，FM的可靠性最好，AM与DSB的有效性相同，SSB与DSB的可靠性相同。
3、包络检波器因解调的非线性，而存在门限效应，为克服之，要求在检波器输入端满足大信噪比条件。
4、在AM广播系统中，规定每个电台的标准带宽为9KHZ。
这意味着其音频信号最高频率是4.5KHz在FM广播系统中，规定每个电台的标准带宽为180KHZ调频指数为5。
这意味着其音频信号最高频率为：
15KHz。
5、解调系统的门限效应是指：
当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定值以下时，检波器的输出信噪比出现急剧下降的现象。
6、若调制信号为单频余弦信号，则AM调制的调制效率最大为1/3，DSB-SC调制的调制效率为1。
7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为2，单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为1。
8、对最高频率为fH的调制信号m（t）分别进行AM、DSB、SSB和FM调制，相应已调信号的带宽分别为2fH、2fH、fH和2（1+ma）fH。
9、设调制信号为f（t）载波为
，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为
，频域表达式为
10、设调制信号为
载波经调制信号调制后的表达式为：
其中
为载波角频率，
为载波初相位。
若
为常数，
随
成比例变化，则称为幅度调制；
随
成比例变化，则称为相位调制；
的导数随
成比例变化，则称为频率调制。
二作图题
1、已知调制信号
载波为
，分别画出AM、DSB、SSB（下边带）信号的频谱。
2、某低通信号的频谱如图1所示
画出AM、DSB和SSB（上边带）信号的频谱。
（载波频率为ωc，且ωc>
ω0）。
三、简答题：
简述常规幅度调制（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）和单边带调制（SSB）的优点与缺点。
AM优点：
利用包络检波法解调时，设备较简单；
缺点：
调制效率低，频带利用率低
DSB优点：
调制效率高
缺点：
频带利用率低，相干解调设备复杂。
SSB优点：
频带利用率高；
利用滤波法产生调制信号时，对滤波器要求较高，甚至难以实现，解调设备复杂。
四、计算题。
1设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度
在该信道中传输抑制载波的双边带信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5KHZ，而载波为100KHZ，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，先经过带宽为10KHZ的理想带通滤波器滤波，试问：
（1）该理想带通滤波器中心频率多大？
（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？
（4）求出解调器输出端的噪声功率谱密度。
（1）带通滤波器的中心频率为f0=100kHz
（2）信号带宽为B=2×
5kHz=10KHz
输入信号噪声功率Ni=2Pn（f）×
B=10W
已知Si=10kW，所以
（3）双边带调制系统的制度增益为G＝2，所以
（4）
又
所以
2、若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m（t）之功率谱密度为：
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n0/2，设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比为多少？
（2）相干解调之后，接收机的输出信号
因此，输出信号功率
（3）解调器输入噪声功率为
对于相干解调，解调器输出噪声功率
因此，输出信号功率比
3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度
在该信道中传输抑制载波的单边带（上边带）信号，并设调制信号m（t）的频带限制在5KHZ，而载波为100KHZ，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）单边带信号的载频为100kHz，带宽B＝5kHz，为使信号顺利通过，理想带通滤波器的中心频率为
（2）解调器输入端的噪声与已调信号信号的带宽相同，
已知Si=10kW，所以
（3）由于单边带调制系统的制度增益为G＝1，因此解调器输出端的信噪比
4设调制信号m（t）之功率谱密度为：
若用SSB调制方式进行传输（忽略信道的影响），试求：
（2）接收机的
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