通信原理张会生课后习题答案.docx

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通信原理张会生课后习题答案

思 考 题

    1-1什么是通信？

常见的通信方式有哪些？

    1-2通信系统是如何分类的？

    1-3何谓数字通信？

数字通信的优缺点是什么？

    1-4试画出模拟通信系统的模型,并简要说明各部分的作用。

    1-5试画出数字通信系统的一般模型,并简要说明各部分的作用。

    1-6衡量通信系统的主要性能指标是什么？

对于数字通信具体用什么来表述？

    1-7何谓码元速率?

何谓信息速率?

它们之间的关系如何?

习  题

   1-1设英文字母E出现的概率=0.105,X出现的概率为＝0.002,试求E和X的信息量各为多少？

   1-2某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成,设每个符号独立出现,其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4,试求该信息源输出符号的平均信息量。

    1-3设一数字传输系统传送二进制信号,码元速率RB2=2400B,试求该系统的信息速率Rb2=？

若该系统改为传送16进制信号,码元速率不变,则此时的系统信息速率为多少？

   1-4已知某数字传输系统传送八进制信号,信息速率为3600b/s,试问码元速率应为多少？

   1-5已知二进制信号的传输速率为4800b/s,试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少〔码元速率不变？

   1-6已知某系统的码元速率为3600kB,接收端在l小时内共收到1296个错误码元,试求系统的误码率=？

   1-7已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s,接收端在0.5小时内共收到216个错误码元,试计算该系统=？

    l-8在强干扰环境下,某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb,假定系统信息速率为1200kb/s。

    〔l试问系统误信率=？

    〔2若具体指出系统所传数字信号为四进制信号,值是否改变？

为什么？

    〔3若假定信号为四进制信号,系统传输速率为1200kB,则＝？

习 题 答 案

第一章习题答案

    1-1 解：

    1-2 解：

    1-3 解：

    1-4 解：

    1-5 解：

    1-6 解：

    1-7 解：

    1-8 解：

思 考 题

    2-1 什么是狭义信道？

什么是广义信道？

〔答案

    2-2在广义信道中,什么是调制信道？

什么是编码信道？

    2-3试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。

    2-4信道无失真传输的条件是什么？

    2-5 恒参信道的主要特性有哪些？

对所传信号有何影响？

如何改善？

    2-6随参信道的主要特性有哪些？

对所传信号有何影响？

如何改善？

    2-7什么是相关带宽？

相关带宽对于随参信道信号传输具有什么意义？

    2-8什么是分集接收？

常见的几种分集方式有哪些？

    2-9根据噪声的性质来分类,噪声可以分为哪几类？

    2-10什么是高斯型白噪声？

它的概率密度函数,功率谱密度函数如何表示？

    2-11什么是窄带高斯噪声？

它在波形上有什么特点？

它的包络和相位各服从什么分布？

    2-12窄带高斯噪声的同相分量和正交分量各具有什么样的统计特性？

    2-13正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从什么概率分布？

    2-14信道容量是如何定义的？

山农公式有何意义？

习  题

    2-1信号分别通过图P2-1所示的两个电路,试讨论输出信号有没有群迟延畸变？

并画出群迟延特性曲线。

    2-2设某恒参信道的传递函数,和都是常数。

试确定信号通过该信道后的输出信号的时域表达式,并讨论信号有无失真？

    2-3某恒参信道的传输函数为,其中,和为常数,试确定信号通过后的输出信号表示式,并讨论有无失真。

    2-4假设某随参信道的二径时延差τ为1ms,试问在该信道哪些频率上传输衰耗最大？

选用哪些频率传输信号最有利〔即增益最大,衰耗最小？

    2-5已知带限白噪声的功率谱密度如图P2-2所示。

试求其自相关函数？

〔提示：

可利用傅里叶变换的常用公式

    2-6已知高斯信道的带宽为4kHz,信号与噪声的功率比为63,试确定这种理想通信系统的极限传输速率。

    2-7已知有线信道的传输带宽为3.4KHz：

    〔1试求信道输出信噪比为30dB时的信道容量；

    〔2若要求在该信道中传输33.6kb/s的数据,试求接收端要求的最小信噪比为多少？

    2-8具有6.5MHz带宽的某高斯信道,若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz,试求其信道容量。

习 题 答 案

第二章习题答案

    2-1解：

                           群延迟特性曲线略

    2-2 解：

    2-3 解：

    2-4 解：

                 二径传播时选择性衰落特性图略。

    2-5 解：

    2-6 解：

    2-7 解：

    2-8 解：

思 考 题

    3-1什么是线性调制？

常见的线性调制有哪些?

    3-2 SSB信号的产生方法有哪些？

    3-3 VSB滤波器的传输特性应满足什么条件？

    3-4什么叫调制制度增益？

其物理意义是什么？

    3-5 DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？

为什么？

    3-6什么是门限效应？

AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？

    3-7 什么是频率调制？

什么是相位调制？

两者关系如何？

    3-8 FM系统产生门限效应的主要原因是什么？

    3-9 FM系统调制制度增益和信号带宽的关系如何？

这一关系说明什么？

    3-10什么是频分复用？

频分复用的目的是什么？

习  题

    3-1已知调制信号,载波为,分别写出AM、DSB、SSB〔上边带、SSB〔下边带信号的表示式,并画出频谱图。

    3-2已知线性调制信号表示式为

    〔1

    〔2

式中,,试分别画出它们的波形图和频谱图。

    3-3根据图P3-1所示的调制信号波形,试画出DSB及AM信号的波形图,并比较它们分别通过包络检波器后的波形差别。

图P3-1

    3-4已知某调幅波的展开式为

试确定：

    〔1载波信号表达式；

    〔2调制信号表达式。

    3-5设有一调制信号为,载波为,试写出当,载波频率时,相应的SSB信号的表达式,并画出频谱图。

    3-6若对某一信号用DSB进行传输,设加至接收机的调制信号的功率谱密度为

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/2,设解调器的输出端接有截止频率为的理想带通滤波器,那么,输出信噪功率比是多少？

    3-7设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度/2＝W/Hz,该信道中传输SSB〔上边带信号,并设调制信号的频带限制在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该理想带通滤波器该具有怎样的传输特性?

    〔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？

    3-8抑制载波双边带调制和单边带调制中,若基带信号均为3kHz限带低频信号,载频为1MHz,接收信号功率为1mW,加性高斯白噪声双边功率谱密度为μW/Hz。

接收信号经带通滤波器后,进行相干解调。

    〔1比较解调器输入信噪比；

    〔2比较解调器输出信噪比。

    3-9某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为W,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB,试求：

    〔1DSB时的发射机输出功率；

    〔2SSB时的发射机输出功率。

    3-10已知某调频波的振幅是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？

    3-11 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。

    3-12已知调制信号是8MHz的单频余弦信号,若要求输出信噪比为40dB,试比较制度增益为2/3的AM系统和调频指数为5的FM系统的带宽和发射功率。

设信道噪声单边功率谱密度＝W/Hz,信道衰耗为60dB。

习 题 答 案

第三章习题答案

   3-1 解：

略

    3-2解：

略

    3-3 解：

略

    3-4 解：

    3-5 解：

    3-6 解：

    3-7解：

    3-8 解：

    3-9 解：

    3-10 解：

    3-11 解：

    3-12 解：

BAM=2fm=2*8*106=16*106Hz

BFM=2fm=2<5+1>8*106=96*106Hz

=>Si=Ni/G=/G

S0/No=40dB=>S0/N0=104

信道衰耗=60dB=106

Si=104*106*<5*10-15*16*106>/<2/3>=12004W=30.8dBW

GFM=3mf2=3*52<5+1>=450

SiFM=104*106*<5*10-15*96*106>/<450>=10.74W=10.3dBW

略

思 考 题

    4-1什么是数字基带信号？

数字基带信号有哪些常用码型？

它们各有什么特点?

    4-2构成AMI码和HDB3码的规则是什么？

    4-3研究数字基带信号功率谱的目的是什么？

信号带宽怎么确定？

    4-4在=1/2的条件下,判断图4-1的各种码型中,哪几种有离散分量。

    4-5数字基带传输系统的基本结构如何？

    4-6什么叫码间串扰？

它是怎样产生的？

对通信质量有什么影响？

    4-7满足无码间串扰条件的传输特性的冲击响应是怎样的？

为什么说能满足无码间串扰条件的不是唯一的？

    4-8为了消除码间串扰,基带传输系统的传输函数应满足什么条件？

    4-9什么是奈奎斯特间隔和奈奎斯特速率？

    4-10在二进制数字基带传输系统中,有哪两种误码？

它们各在什么情况下发生？

    4-11什么是最佳判决门限电平？

当＝1/2时,传送单极性基带波形和双极性基带波形的最佳判决门限各为多少？

    4-12什么叫眼图？

它有什么用