《通信原理》第六版樊昌信曹丽娜作业参考答案docxWord文档下载推荐.docx
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N=心・1=1200错误码元数\=216个,因此谋码率P•为
N.
•N
4设一帳黑白数字像片有400万个像素,每个像素有16个亮度等级。
若用3kHz带宽的信il传输己且信号噪声功率比等于10dB,试问需要传输多少时间?
解由香农公式可得信道的最大信息速率(每秒内能够传输的平均借息■的最大值)为・
C,=40^(1十寻)=30001。
旳(1卜10)=
30001og2ll=300010直101()乔11=3000x3.457=10.4(kb/s)
一张图片所含的信息it为
/=4x106xlog216=16x106(bit)
昕以•需要的传输时间
r=Z/C.=(16x10*)/(10.4x103)=1.54x103(»
)二25.67(min)
5-1;
已知线性调制信号表示式如下:
(1)coe/Jtc(Ma)ct
(2)(1*0.5ein/20coecu4t
(3)式中,叭=血试分别Bi出它们的的波形图和頻谱图。
(4)
3(cu—/
2-呗)]=y[5(o)+7"
)+S(o)-5P)+5(<
o+5/J)+5(<
u-7H)]
(■)波形图
(b)频恥图
5(a>
-Z2-<
ue)+6(a>
+/}-<
ue)-3(cu-ZJ+<
wc)]=
^t[5(o>
+6j?
)+5(3・6/2)]+
乎[6(紂+7G)-5(®
-7H)+-5H)+5G)]
其频谱如图5-27(b)所示。
图5-27
5某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度P.(/)=0.5X10・'
W/Hz,在该信道中传输抑
做载波諒边带(上边带)信号,并设调制信号处“)的频带限制在5kHz,而載頻是100kHz,已调信号功率是IDkW。
若接收机的输入值号在加至解调器之前,先经过带宽为5kHz的理想带通滤波器滤波,试问I
(1)该理想带通滤波器的中心频率为多大?
(2)解调器输入竭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?
解
(1)该理想带通滤波器的传输特性为
其中心頻率为102.5kHz
(2)解调器输入端的噪声功率
Ms2PJJ)•九=2x0.5x10-sx5x103=5(W)
已知信号功率S.=10kW,故输入信噪比为
S.S,
N.'
N,
=2000
(3)因为所以输出信噪比为
5-17已知某单频调频波的振幅是10V,瞬时频率为
f(t)=106+104cos2^x107(Hz)
试求:
(I)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;
(3)若调频信号频率提高到2x103Hz,则调频波的频偏、调频指数和频带宽度如何变化?
解:
(1)该调频波的瞬吋角频率为
w(r)=2妙(r)=2^-xlO6+2^xl04cos2^xl03r(raJ/5)
总相位&
(r)为=fLw(r)t/r=2^-xl06r+10sin2^xl03z
因此,调频波的时域表达式
SEW(r)=Acos<
9(r)=10cos(2>
rxl06+10sin2>
rxl04)(V)
(2)根据频率偏移的定义
A/*=lV(Olmax=1&
C0S2龙X10“扁二10仗Hz)
调频指数
△fio410mf=——=―r=1U(Lio3
调频波的帶宽
B-2(纣+/,„)=2(10+1)=22伙Hz)
(3)调制信号频率九由10’居提高到2x103Hz时,因调频信号的频率偏移与调制信号频率无关,所以这时调频信号的频率偏移仍然是\f=10伙Hz)
而这时的调频指数变为=堂=—雀=5
'
2X103
调频信号的带宽变为B-2(A/+/;
”)=2(10+2)=24(好/z)
由上述结果可知:
由于纣>
>
£
”,所以,虽然调制信号频率乞”增加了一倍,但调频信号的带宽B变化很小。
5尢知调制信号是8MHz的单频余弦信号,且设信道噪声单边功率谱密度no=5x10*
W/Hz,宿道勾率损耗a为60dBo若要求输出信噪比为40dB,试求:
(1)100%调制时AM信号的带宽和发射功率;
・
(2)调頻指数为5时FM信号的带宽和发射功率。
解FM系统的带宽和制度增益分别为
Bn=2(%+1)/.=2x(5+1)x8x10#=96(MHt)
Gg二3m:
(叫+1)=3x25x6=450
AM系统的带宽和制度增益分别为•
Bam=2九=:
2x8X10°
=16(MHz)
FM系统的发射功率为
%=詁土《叫=養•佥2.®
=
104xx10€x5x10"
x96X10'
=10.67(W)j.450
AM系统的发射功率为
10<
x|x10^x5x10-x16x10^1200(W)
6-1丿设二进制符号序列为10010011,试以矩形脉冲为例,分别画岀相应的单极性.双极性、单詔日零、双极性归零.二进制差分波形和四电平波形。
单极性、双极性、单极性归零、双极性归零、二进制差分、四电平波形分别如下图6-17(a)、
圧6-17波形图
6、-7已知信息代码为1011的波形蚯
101•试确定相应的AMI码及HDB.码■并分别画出它们
解AMI码:
+10-1+1000
AMI码波形图如图6-19所示。
00000-10+1
HDB,码:
LT
■10+1000+V-B0
HDB,码波形图如图6-20所示。
-E
图6-20HDB,码波形图
图6-19AMI码波形图
6-12/设某数字基带系统的传输持性H(3)如图P6-7所示。
图中a为某个常数(0WaW1):
7
(B试检验该系统能否实现无码间串扰的条件。
(2)该系统的最高码元传输速率为多大?
这时的系统頻带利用率为多大?
解
(1)由于该系统可等效成理想矩形低通特性
13丨W3°
Hg=•.
所以可以实现无码间串扰传输。
(2)该系统的最髙码元速率
系统带宽为
.・
无以•系统的最高额带利用率为
设计一个三抽头的迫零均衡器》已知输入信号*("
在各抽样点的值依次为x.2="
、力=-0.3、%“=0.1,其余均为零。
(1)求三个抽头的最佳系数;
(2)比较均衡前后的峰值失真。
•
分析在输入序列I札I给定时,如果联立
工Si
・•-Af
(E
11—0
可列出抽头系数G必须满足的2N+1个线性方程・即
y=0k=±
l■±
2f—f±
/V
i■-.V
4=0
按式(C:
方程组求出各抽头系数C,,可迫使九前后各有N个取样点上的零值。
这种调整叫做“3零”调整,所设计的均衡器探为“迫零r均衡器•此时峰值失真。
取绘小俺,均衡效果达到最佳。
解根据式(C)和2AT+1=3,可列出矩阵方輕
、0«
.1
Xlxo
%・i
c.r
Co
=
o-
1
*o-
.ct.
-0-
将样值如代企■可得方程组
C,+0.2C0=0
-0.3C.J♦Co0.2C,=1
•解联立方程可得
C.=-0.1779tCo=0.8897,Ct=0.2847
然后通过式(A)可算出
0,y0=1,Xi
r.3
二0,『2=一°
・0356・/2=00153,y3=0.0285u・7'
•kr°
其余=0
输入峰值失真为
儿“77
=0.0794
输岀峰值失真为
°
厂丄工Ini
均衡后的绦值失真减小乙空借。
8•制
<
1设发送的二进制信息为1o11001,试分别画岀OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意M并注意观察其时间波形上各有什么特点。
解OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图如图7-21所示。
7-7典发送的绝对码序列为011010,采用2DPSK方式传输。
已知码元传输速率为1200B,载波扁拓800Hz。
定义相位差X为后一码元起始相位和前一码元结束相位之差:
(1)若=0。
代表“0”,3二180。
代表”.试画出这时的2DPSK信号波形;
(2)若g=270。
代表“0”,*=90。
代衷“1”,则这吋的2DPSK信号时间波形又如何?
解
(1)根据码元传输速率为1200B.载波频率为1800Hz可知,在2DPSK信号的时间波形中,毎个码元时间内共有1.5个周期的载波。
这时.2DPSK信号的时间波形如图7-32所示。
(2)△厂270。
△厂90。
时的2DPSK借号的时间波形如图7-33所示。
2DPSK
绝对码
图7-332DPSK信号的时间波形
(二)
7-U若某2FSK系统的码元传输速率KB=2xlO6Bd,发送“1"
符号的频率/;
为10MHz.发送“0"
符号湖率人为10.4MHz.且发送概率相等。
接收端解调器输入信号的峰值振幅a=40jiV,(g道加性离斯白噪声的单边功率谐密度n0=6x10"
W/H”试求:
(D2FSK信号的第一零点带宽;
(2)非相干接收时,系统的误码率;
(3)相干接收时,系统的误码率。
解
(1)2FSK信号的第一零点带宽为
比0=|Z-Z1+2/;
=10.4-10+2X2=4.4(MIIz)
(2)接收机采用上下两个支路的结构形式•每个支路带通滤波器的带宽等于2ASK的带宽•即
=2«
B=2x2x106=4(MHz)
此时接收机输入端嗓声方差为
7;
==6xIO"
x4x106=2.4x10*n(W)
输入端信噪比为
=33.3
fl2_(40xIO"
)?
-2x2.4x10M,
非相干接收时系魏的误码率为
P.=*严=卜