2
P(1+/?
)>0)=P(14-w2>0)=1—^-ertc
所以4=erfc
四・(12分)一角度调制信号5(r)=500cos[2^/..>+5cos(2^/wr)]»H中fM=IkHz,y;=IMHzo
(1)若C知$(/)足调制仿号为川(/)的调相倍号,其相位偏移常数(训柑灵敏度〉Kp=5rad/V,ii?
写出调制信号加⑴的表达式;
(2)若已知屮)是调制信号为〃电)的调频信号,其频率偏移常数(调频灵
敏度)K产5000HZ/V,请写出调制信号///(/)的表达式;
(3)请写出$(/)的近似带宽。
皿)严(2也)
解:
(l)s(/)=500cos[2^X/+5cos(2jrfj)]二500cos[2才£f+(/)]•因此
K=cos(2/r/„z)
p
(2)500cos+5cos(27rfmt)]=500cos17tfct^lnK
Lni(z}dr=£^cos(2心口)
w,(z)=-血O兀〃)=~sin(2兀/?
)
(3)12kHz
五.(12分)随机序列匕}中的“{±1}为独立等概的二进制随机变fit。
由匕}构成的冲激序列$("通过脉冲成型滤波器后得到PAM信号y(/)t如图(a)所示。
■
>G)=工")
90OM
金eA7V7>2时対抽杆
Ha
愉图$
(1)若成形滤波器的冲激响应g("如图(b)所示.试写出丁(°的功率谱表示式,并画出功率谱密度图(标上频率值):
(2)若成形滤波器的冲激响应g(”如图(c)所示,试写出》(/)的功率谱农示式,并画出功率谱密度度图(标上频率值):
(3)在成形滤波器的冲激响应列"如图(c)的悄形卜•,勇出第A个取样值儿的表达式,写出”的各种町能取值及其发生槪率,指出”中是査存在码间干扰。
解:
设£(/)是$(/)的功率谱密度,G(/)是g(r)的傅氏变换,则曲)的功率谱密度为
件(/)話(/)|G(/)『
由于E[aJ=O,£[^]=1,/⑴的傅氏变换是I,所以^(/)=|oW此
在(I)的情况下,|G(/)卜〃叫“),Pt.(/)=2Psmc:
(yT);
在
(2)的情况下,|G(/)|=25m(2/D,?
.(/)=^sinc:
(2/T)B功率谱密度图如下,
对应阳(b)对应附(c)
⑶£卜£+f=W+%•>的町能取值为
-24+2.相应槪率分别为丄丄丄。
”中存在码闾干扰.
4244
六・(12分)某激光唱盘(CD)记录系统采用PCM方式将单声道音乐转换
为数字信号(A/D).采样率为44」千样仙秒,每样值用I6bil表示。
(1)若A/D的输入是在动态范伟|内均匀分布的测试信号,请求出D/AM原后信号的输出信噪比(分贝数九
(2)若将数字化的音乐数据比特经过(2&24)循环码编码再输出,求输出的数拥速率;
(3)若一张CD盘片能存储按
(2)的方式产生的两小时音乐的比特流,求这张CD所需要的存储虽足多少Byte-
斛:
⑴鼠化级数为屮,最化信噪比为(2*6)2=233,折合成分贝是96.3分贝(或近似计算为32x3=96分贝)
(2)44lxlOsxi6x—=823.2kb/s;
724
(3)740.88xlO6Byte
7.(12分)若来帯通倍道带宽为4kHz,试求分别采用BPSK、4PSK、8PSK.16QAM数字调制进行无码间干扰传输时,町达到的最爲比待速率。
假设发送频谱均采用滚降系数为a=1^.平方根升余弦成形.
解:
—1时的基帯频带利用率为1Baud/Hz,至频带时成为0.5Baud/Hze易虑进制数为M,则帯通的频帯利用率为件兰bit/s/Hz・传输速率为乙
芈卫=21%忖(kbM)。
因此,以上四种调制下貳簡的无码间|:
扰的速率是:
2、4、6.8kbps。
8.(12分)冇一种特别设计的相干2PSK系统的信号表达式如下
$(/)=/«sin2/rfj土cos"/r♦0<7^
其中土号对应发送的比特「厂对应发对应发“0J式右第一项用于相干接收机获取同步载波,即导频分量。
(1)画出该2PSK佰号的信号矢量图〈星座图〉;
(2)若信道中的I:
扰是双边功率谱密度为导的加性白高斯噪声,证明此系统最佳接收的平均误比持率为
(3)假设发送信号总能fit的10%分配给导频,为了实现10■'的差错率,确定所盅要的电的分贝值。
虬
(1)
(2)常规BPSK
BPSK,它所占的能量与总能量之比为
总比特能量是价,则英常规BPSK部分的冇效比特能呈足位(1-川),所以该BPSK的渓码率足
⑶此时1—0.9,
nI<
^.-(3.0)-=10=10dB
9.(12分)求卜•列计算值;
(1)已知二元离散信源具有两个符号,若出现“0”的概率为1/3.求出现“1”的自信息量;
⑵若某离散信源由0、1、2、3四种符号组成,出现概率为
"0123]
<3/81/41/41/8丿
求该信源的惭。
(3)已知电话信道的带宽ft3400Hz,若要求传输6800bit/s的数据,请计算要求信道的昴小信噪叱足多少分贝。
假设信道中fFJ噪声是加性冉斯噪声。
解:
(1)-Iog2扌=0.585bit
(2)1.9056bit(或bit/symbol)
(3)6800=34001og:
(l+SNR),SNR=3^4.77dB
十.(14分)一£L接序列扩频通信系统如下图所示。
图中(/)=£是林度为±】的双极性NRZ借号,脉冲曲)<\\
/e[o,r]Z外为o。
他}地独立等概的信息序列。
厂是码元间隔。
d"是由一个m疗列形成的幅度为±1的戏极性NRZ信号。
该m序列的码片速率为#,整数L是扩频因子。
m序列的特征多项式是/⑴二1+卄十。
敎波£满足z.r»io发端产生的扩频信号经过信道时叠加了一个双边功率谱密度为N°/2的白為斯噪声兀⑴。
接收端便川同步载波进行解调•并便用同步的m序列进行解旷。
对于第人个发送的码元,接收端在[”,(*+1)厂]时间内进行相关积分后得到判决量口,再通过过零判决得到输出。
心⑴
⑴诸写出m序列的周期画出产生此m序列的电路逻輻框图:
(2)写出图中A、B、C点信号的主浙带宽;
(3)请推导发送他条件卜•判决量口的条件槪率密度两数p(rk\ak).并导出平均判决错迓率作为乞的函数,价是平均每信息比特在C点的能SL
A,o
解:
(l)p=15
►CD1<2
⑵A点主常带宽是B点是*C点是兴<3)
=J:
;"[a“(f)8s2〃〃+nv(/)]x2cos2"xc(/)J/
=J:
;"[2兔cos22nfj+2c(t)nw(t)co$2”打力
=]:
'[a&十cos4/r/j十2c(/)“”(f)cos2;r£/]d/
N吋+f"&(叽⑴cos2初d/
其屮g=f:
“2c(小q(/)cos2^fetdt是爲斯随机变量
E[$]=冲丫:
"2c(叽(f)cos17tfctdt=0
=e[J:
;"J:
;%(/)%(f)cos2Sx2c(讪(r)cos2S亦
=4f:
V⑴cWlX⑴叫W)]cos(2兀〃)cos(2M7)〃M
=4C"CM"®护(i)cg(2S)cog(2S)〃沏
=2.V0J^t,>rc(/)cos2{17rfct)di
対此
P(e\ak=+!
)=P(rk=1)
p(rk\ak)=
P(e\ak=-!
)=?
(/;>0|a,=-l)=P(^>T)=P(^<-T)=^erfc
升以A=yerfc
>由lEk=—i所以
厶
4-一.(12分)设有-(7,4)系统循坏码,其生成多项式为=。
假设码字自左至右对应码多项式的次数自高至低,假设系统位在左。
(1)求信息0111的编码结果:
(2)若译码器输入是0101001,求其码多项式模g(x)所得的伴随式,并给出译码结果;
(3)'弓出该码的系统码形式的牛成矩阵及相应的监停矩阵。
解;
(1)0111010;
(2)十+1(或写成101)・1000000的件fifi式也是101,所以认为最高位冇错,译为1lOlOOlo
■|000l01'
■■
0100IH
1110100
H=
0111010
0010110
1101001
0001011
■■
■■
十二.(12分)在下图心)所示的系统中,输入的二进制序列经过一个1/3
率的卷积编码后再进行8PSK调制.8PSK的星座如图(b)所示.
(1)若输入的信息速率是IMb/s,求调制后的符号速率;
(2)请按格雷码规则标出图(b)中%%,%宀心所对应的:
进制比特:
(3)若编码器输入信息序列的前3比待是101,写出卷枳码编码器的前9个输出比特,石出8PSK训制输出的前3个符号的发送和位。
I緇
解;
(1)编码后速率是3Mb/s「调制后速率是1M波特。
⑵I
(3)卷积码输出的前9个比特是111001100,8PSK发送的前3个符号是
耳小心.对应的相位足:
1\j[3jt15^