通信原理作业详解(1-7章)
习题1.3 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。
（1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题1.2所示。
解：（1）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2×5ms 。传送字母的符号速率为
Bd 10010
521
3
B =??=-R 等概时的平均信息速率为
b 2004log log 2B 2B b ===R M R R
（2）平均信息量为
符号比特977.15
16
log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H
则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R
习题1.6 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。
解：B 6B 11
8000 Bd 125*10
R T -=
== 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22===
1.7 设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。 解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???==
kTRB V V
习题1.8 设一条无线链路采用视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80 m ，试求其最远的通信距离。
解：由28D rh =，得
63849 km D =m 习题2.3 设有一信号可表示为：
4exp() ,t 0
(){0, t<0
t X t -≥=
试问它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。
解：它是能量信号。X (t )的傅立叶变换为：
(1)004
()()441j t t j t j t
X x t e dt e e dt e
dt j ωωωωω
+∞-+∞--+∞-+-∞====+??? 则能量谱密度 G(f)=2
()X f =2
22
416
114j f ωπ=
++ 注意：以后的作业都要求将ω展开为f π2。
习题2.5 试判断下列函数中哪些满足功率谱密度的条件： (1)()f f πδ2cos 2+； (2)()a f a -+δ； (3)()2
ex p f
a -
解：根据功率谱密度P (f )的性质：①P (f )0≥，非负性；②P (-f )=P (f ) ，偶函数。可以判断(1)和(3)满足功率谱密度的条件，(2)不满足。
习题2.6 试求X (t )=A cos t ω的自相关函数，并根据其自相关函数求出其功率。
解：?-∞
→+?=2
22)(cos cos 1)(lim
T T T dt t t A T
R τωωτ ωτcos 2
2
A = 22
1)0(A R P =
= 下面的答案有疑问，最好是用课本中的式 2.2-40（该公式是针对确知信号
的），而用课本中的式2.6-3（该公式是针对随机信号的）是有疑问的。
解：R (t ，t+τ)=E [X (t )X (t+τ)] =E [[]cos *cos()E A t A t ωωτ+)](τω+t []2
21cos cos (2)cos ()22A A E t R ωτωτωττ=++== 功率P =R(0)=22
A
习题2.4 X (t )=12cos 2sin 2x t x t ππ-，它是一个随机过程，其中1x 和2x 是相互统计独立的高斯随机变量，数学期望均为0，方差均为2σ。试求：
(1)E [X (t )]，E [2()X t ]；(2)X (t ) 的概率分布密度；(3)12(,)X R t t 解：(1)]2sin 2cos [)]([21t x t x E t X E ππ-= t x E t x E ππ2sin ][2cos ][21-= =0
])2sin 2cos [()]([2212t x t x E t X E ππ-=
]2sin 2sin 2cos 22cos [22
2
21221t x t t x x t x E ππππ+-= t x E t x E x E t x E πππ2sin ][4sin ][][2cos ][22
2
21221+-= )2sin 2(cos 222t t ππσ+= 2σ=
(2)因为21x x 和服从高斯分布，()21x x t X 和是的线性组合，所以()t X 也服从高
斯分布，其概率分布函数()???
? ??-=222exp 21
σσπx x p 。 (3)
()()()[]()[]2221121121212sin 2cos )2sin 2cos (,t x t x t x t x E t X t X E t t R X ππππ--==
[]212122sin 2sin 2cos 2cos t t t t ππππσ+= ()1222cos t t -=πσ
习题2.10 已知噪声()t n 的自相关函数()τ
τk -e 2
k R n =
，k 为常数。 (1)试求其功率谱密度函数()f P n 和功率P ；(2)画出()τn R 和()f P n 的曲线。 解：(1)222
()()2(2)k j j n n k k P f R e
d e e d k f τωτ
ωττττπ-+∞-+∞--∞
-∞
===+?
?
()20k R P n ==
(2)()n R τ和()f P n 的曲线如图2-2所示。
图2-2
习题2.13 设输入信号/,0
()0,0t e t x t t τ-?≥=?
的高通滤波器（见图2-3）上，RC ＝。试求其输出信号y(t)的能量谱密度。
解：高通滤波器的传输函数为 fC
j R R f H π21)(+
=
输入信号的傅里叶变换为
τπτ
πτ
f j f
j f X 21211)(+=
+= 输出信号y(t)的能量谱密度为
2
2
2
)
21)(21
()()()()(τππτ
f j fC
j R R f H f X f Y f G y ++=
==
4
442224
2216814τπτπτπf f f ++=
习题2.16 设有一个LR 低通滤波器如图2-4所示。若输入信号是一个均值
为0、双边功率谱密度为02
n
的高斯白噪声时，试求
(1) 输出噪声的自相关函数。(2)输出噪声的方差。
解：(1)LR 低通滤波器的传输函数为
()τn R 2
k τ
()
f P n 1
f
C
R
图2-3RC 高通滤波器
输出噪声的功率谱密度为
对功率谱密度做傅立叶反变换，可得自相关函数为
（2）输出亦是高斯过程，因此
习题 3.1 设一个载波的表达式为()5cos1000c t t π=，基带调制信号的表达式为：m(t)=1+cos 200t π。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。
解： ()()()()()t t t c t m t s ππ1000cos 5200cos 1+==
()t t t t
t t ππππππ800cos 1200cos 2
5
1000cos 51000cos 200cos 51000cos 5++
=+= 由傅里叶变换得
()()()[]()()[]()()[]4004004
5
6006004
5
50050025-+++
-+++-++=f f f f f f f S δδδδδδ
已调信号的频谱如图3-1所示。
图3-1 习题3.1图
图2-4 LR 低通滤波器
S(f)
2545
习题3.4 试证明：若用一基带余弦波去调幅，则调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。
证明：设基带调制信号为'()m t ，载波为c (t )=A 0cos t ω，则经调幅后，有
'
0()1()cos AM s t m t A t ω??=+??
已调信号的功率 2
2'22
0()1()cos AM AM
P s t m t A t ω??==+??
=22'222'22000cos ()cos 2()cos A t m t A t m t A t ωωω++
因为调制信号为余弦波且其振幅小于等于1，设调制信号振幅为A m 且
1≤m A ，故
0)('=t m , 2
1
2)('2
2
≤=m A t m
则：载波功率为 2
2
2
0cos 2
c A P A t ω==
边带功率为 4
4cos )('2
2202
2
2
A A A t A t m P m s ≤==ω 因此1
2
s c P P ≤。即调幅信号的两个边带的功率之和最大等于载波功率的一半。
习题3.8设角度调制信号的表达式为63()10cos(2*1010cos 2*10)s t t t ππ=+。试求：
（1）已调信号的最大频移；（2）已调信号的最大相移；（3）已调信号的带宽。
解：（1）已调信号的瞬时相位为
t t t ππ?2000cos 10102)(6+?=
瞬时角频率为
t dt
t d t i πππ?ω2000sin 200010102)
()(6?-?==
故最大频移 200010*
10 kHZ
2f π
π
?== kHz （2）已调信号的瞬时相位为
t t t ππ?2000cos 10102)(6+?=
故已调信号的最大相移10=?? rad
（3）因为调制指数1101010103
3
>>=?=?=m f f f m
所以已调信号带宽22)101010(2)(233=+??=+?≈m f f B kHz
习题4.2 若语音信号的带宽在300～3400Hz 之间，试按照奈奎斯特准则计算理论上信号不失真的最小抽样频率。
解：由题意，H f =3400Hz ,L f =300Hz ,故语音信号的带宽为 B =3400-300=3100Hz
H f =3400Hz =13100?+3
31?3100=kB nB +
即n =1,k =331。
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
s f =)1(2n k
B +=2?3100?（1+331
）=6800Hz
习题4.3 若信号()sin(314)s t t t =。试问：
（1） 最小抽样频率为多少才能保证其无失真地恢复？ （2） 在用最小抽样频率对其抽样时，为保存3min 的抽样，需
要保存多少个抽样值？
(a) (b)
图4-1 习题4.3图
解：()sin(314)s t t t =，其对应的傅里叶变换为
()S ω=???≤其他
,0314
,314ωπ
信号()s t 和对应的频谱()S ω如图
4-1所示。所以
Hz 5023142H H ===ππωf
根据低通信号的抽样定理，最小频率为Hz 1005022H s =?==f f ，即每秒采100个抽样点，所以3min 共有：100?3?60=18000个抽样值。
习题4.5 设有一个均匀量化器，它具有256个量化电平，试问其输出信号量噪比等于多少分贝？
解：由题意M=256，根据均匀量化的信号量噪比公式得 ()dB 16.48256lg 20lg 20dB ===M N S q q
习题4.7 在A 律PCM 语音通信系统中，试写出当归一化输入信号抽样值等于0.3时，输出的二进制码组。
解：信号抽样值等于0.3，所以极性码1c =1。
查表可得0.3∈（13.93，11.98），所以0.3的段号为7，段落码为110，故
234c c c =110。
第7段内的动态范围为：
(11.9813.93)16
-≈164，该段内量化码为n ,则164n ?
+1
3.93
=0.3，可求得n ≈2.92，所以量化值取3。故5678c c c c =0011。 所以输出的二进制码组为11100011。
习题5.1 若消息码序列为1101001000001，试求出AMI 和3HDB 码的相应序列。 解： A MI 码为
3HDB 码为
习题 5.5 设一个二进制单极性基带信号序列中的“1”和“0”分别用脉冲)(t g [见图
1
0100010010111000001001011+--+-++-+-+
5-2]的有无表示，并且它们出现的概率相等，码元持续时间等于T 。试求：
（1） 该序列的功率谱密度的表达式，并画出其曲线；
（2） 该序列中有没有概率T f 1=的离散分量？若有，试计算其功
率。
解：
图5-2 习题5.5图1
（1）由图5-2得
??
?
??≤??? ??-=其他 02,21)(T t t T A t g
)(t g 的频谱函数为： ??
?
??=
42)(2wT Sa AT w G 由题意，()()2110/P P P ===，且有)(1t g =0,)(2t g =)(t g ，所以
0)(1=f G ,)()(2f G f G =。将其代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数的表达式
中，可得
?
?? ?
?
-??? ??+??? ??=??? ?
?-??? ??+??? ??=??? ??
-??? ??-+-=??? ??
-?????
???? ??-+??? ??+--=
∑∑∑∑∞-∞=∞-∞=∞-∞=∞
-∞=T m f m Sa A wT Sa T A T m f T m G T wT Sa T A T T m f T m G P T f G P P T T m f T m G P T m PG T f G f G P P T f P m m m m s δπδδδ2
16416214441)1(1)()1(1)1(1)()()1(1)(42422
4222
22
21221
曲线如图5-3所示。
O
图5.3 习题5.5 图2
（2）二进制数字基带信号的离散谱分量为
??? ??-??? ??=
∑∞
-∞
=T m f m Sa A w P m v δπ216
)(42
当m =±1时，f=±1/T ，代入上式得
???
?
?-??? ??+??? ??+??? ??=T f Sa A T f Sa A w P v 12161216)(4242δπδπ
因为该二进制数字基带信号中存在f=1/T 的离散谱分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步需要的f=1/T 的频率分量。该频率分量的功率为
42
424242422216216πππ
ππA A A Sa A Sa A S =+=??? ??+??? ??=
习题5.7 设一个基带传输系统接收滤波器的输出码元波形)(t h 如图5-6所示。
（1） 试求该基带传输系统的传输函数)(f H ；
（2）
若其信道传输函数1)(=f C ，且发送滤波器和接收滤波器的传
输函数相同，即)()(R T f G f G =，试求此时)(T f G 和)(R f G 的表达式。
图5-6 习题5.7图
解：（1）令 02 T 2-1)(??
???≤??? ??=其他T t t t g ，由图5-6可得)(t h =???
??-2T t g ，因为)
(t g 的频谱函数??
?
??=
422)(2f T Sa T f G π，所以，系统的传输函数为 )(f H =2
222
2422)(fT
j fT
j
e f T Sa T e
f G πππ--??
? ??=
（2）系统的传输函数)(f H 由发送滤波器)(T f G 、信道)(f C 和接收滤波器)(f G R 三部分组成，即)(f H =)(f C )(T f G )(R f G 。因为1)(=f C ，)()(R T f G f G =，则
)(f H =)(2T
f G =)(2R f G 所以 )(T f G =)(R f G =4
2422)(fT j
e
f T Sa T f H ππ-??
? ??=
习题5.8 设一个基带传输系统的传输函数)(f H 如图5-7所示。
（1） 试求该系统接收滤波器输出码元波形的表达式：
（2）
若其中基带信号的码元传输速率0B 2f R =，试用奈奎斯特准则
衡量该系统能否保证无码间串扰传输。
图5-7 习题5.8图
解：（2）当0B 2f R =时，需要以0B 2/f R f ==为间隔对)(f H 进行分段叠加，即分析在区间][0,0f f -叠加函数的特性。由于在][0,0f f -区间，)(f H 不是一个常数，且又不以f =f 0处奇对称，所以存在码间干扰。
00
习题5.9 设一个二进制基带传输系统的传输函数为
???≤+=其他,
02/1),2cos 1()(0
00ττπτf f f H
试确定该系统最高的码元传输速率B R 及相应的码元持续时间T 。
图5-8 习题5.9图
解：)(f H 的波形如图5-8所示。由图可知，)(f H 为升余弦传输特性，根据奈奎斯特准则：曲线以f =W 1处奇对称，H(f )的最大值为20τ，最大值的一半为0τ，当H(f )=0τ时，f =W 1=1/40τ。所以，系统的传输函数可等效为理想低通（矩形）特性（如图中虚线所示）。等效矩形带宽为
141
τ=
W 最高码元传输速率 0
1212τ=
=W R B 相应的码元间隔 02/1τ==B R T
习题 6.5 设有一个2PSK 信号，其码元传输速率为1000Baud ，载波波形为
()
t A 6104cos ?π。
（1） 试问每个码元中包含多少个载波周期？ （2）
若发送“0”和“1”的概率分别是0.6和0.4，试求
此信号的功率谱密度的表达式。
解：（1）由载波波形为()t A 6104cos ?π可得，载波频率为6102?Hz ，因此每个码元中包含2000个载波周期。
（2）2PSK 信号的功率谱密度为
()()()[]c s c s f f P f f P f P ++-=4
1
2PSK
式中，6c 102?=f Hz ，为载波频率；s P 为双极性矩形脉冲基带信号的功率谱密度：
()()()()()()∑--+-=s s s s s mf f mf G P f f G P P f f P δ2
2
1214
()s
s
s
T f T f T f G sin ππ=
式中，1000=s f 。由上面三式可得
()()()()[]
()()()()[]
()()
()()[]
6
62-2
6
6
2
66222
22
2
2PSK 10210210 1021000102sin 1021000102sin 240 0124
1 1?++?-+???
????
???
?????+?++?-?-=++--+
++--=f f f f f f f f f f G P f f f G f f G P P f f P c c s c c s δδπππδδ
习题 6.6 设有一个4DPSK 信号，其信息速率为2400 b/s ，载波频率为1800 Hz ，试问每个码元中包含多少个载波周期？
解：4DPSK 信号的码元速率为
Baud 1200224004log 2b B ===R R
所以每个码元中包含5.11200
1800
=个载波周期。
习题 6.7 设有一个2DPSK 传输系统对信号采用A 方式编码，其码元速率为2400 Baud ，载波频率为1800 Hz 。若输入码元序列为011010，试画出此2DPSK 信号序列的波形图。
解：如图6-7所示。
图6-7 习题6.7图
习题 6.8 设一个2FSK 传输系统的两个载频分别等于10 MHz 和10.4 MHz ，码元传输速率为0.6102? Baud ，接收端解调器输入信号的峰值振幅V 40μ=A ，加性高斯白噪声的单边功率谱密度180106-?=n W/Hz 。试求：
（1） 采用非相干解调（包络检波）时的误码率；
（2）
采用相干解调时的误码率。
解：（1） 2FSK 信号采用非相干解调时的误码率221
r e e P -=。
信号带宽为 Hz 108.0102.02104.0266601?=??+?=+-=B R f f B
()
67.16610
8.0106210160021040261812
02
6
2
2=?????=?==---B
n A r n σ 因此，372e 1021.32
1
--?==r e P 。
（2） 2FSK 信号采用相干解调时的误码率为
[]
3821099.1 21 1 2erfc 21--?=>>=r e e r
r r P π
习题 6.9 设在一个2DPSK 传输系统中，输入信号码元序列为0111001101000，试写出其变成相对码后的码元序列，以及采用A 方式编码时发送载波的相对相位和绝对相位序列。
解：绝 对 码： 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 相 对 码：(0) 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 绝对相位： 0 π 0 π π π 0 π π 0 0 0 0 相对相位： 0 π π π 0 0 π π 0 π 0 0 0
习题7.2 设载波同步相位误差?=10θ，信噪比dB 10=r 。试求此时2PSK 信号的误码率。
解：6e 105)114.3(erfc 2
1
)10cos 10(erfc 21)cos (erfc 21-?≈≈?==θr P
习题7.4 设接收信号的信噪比等于dB 10，要求位同步误差不大于5%。试问采用开环码元同步法时应该如何设计窄带滤波器的带宽才能满足上述要求？
解：由题意得：
同步误差
%5/33
.00
_
≤=
n KE T
b ε
，信噪比10dB 100==n E b 。推得05.010/33.0_
≤=K T
ε
，则356.4≥K 。
窄带滤波器的带宽应为T
KT B 356.41
1=
≤，其中T 为码元持续时间。
习题7.5 设一个5位巴克码序列的前、后都是“+1”码元，试画出其自相关函数曲线。 解：5位巴克码有两种：-+---和+-+++。题中所说巴克码序列不是-+---，
而是+-+++，计算可得自相关函数为：
1)4(,0)3(,1)2(,0)1(,5)0(=====R R R R R
由此画出此序列的自相关函数曲线如图7-1所示。
图7-1 习题7.5图
(完整版)通信原理复习题及答案
通信原理复习题 一、单项选择题 1．数字通信相对于模拟通信具有（ B ）。 A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强C．传输容量大Ｄ．易于频分复用 2．以下属于模拟信号是（ A ）。 A．PAM信号Ｂ．PCM信号C．⊿M信号Ｄ．DPCM信号 3．以下信号属于模拟信号的是（ B ）。 A．PCM信号B．PAM信号C．⊿M信号D．DPCM信号 4．以下属于数字信号是（ D ）。 A．PAM信号Ｂ．PDM信号C．PPM信号Ｄ．PCM信号 5．对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为（ A ）。 A．均匀分布B．正态分布C．瑞利分布D．指数分布 6．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是（C ）。 A．PAM传输方式B．PCM传输方式C．PSK传输方式D．⊿M传输方式 7．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是（ B ）。 A．PSK传输方式B．PCM传输方式 C．QAM传输方式 D．SSB传输方式 8．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是（ D ）。 A．采用PAM方式的通信系统B．采用SSB方式的通信系统 C．采用VSB方式的通信系统D．采用PCM方式的通信系统 9．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的（ A ）。 A．有效性B．可靠性C．适应性D．标准性 10．以下属于码元速率单位的是（ A ）。 A．波特B．比特C．波特/s D．比特/s 11．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的（ B ）。 A．可靠性B．有效性 C．适应性 D．标准性 12．产生频率选择性衰落的原因是（ C ）。 A．幅频畸变Ｂ．相频畸变C．多径传播Ｄ．瑞利衰落 13．若采用空间分集技术，抗选择性衰落较差合并方式为（A ）。 A．最佳选择方式Ｂ．最大功率合并方式C．最小色散合并方式Ｄ．最大信噪比合并方式14．以下属于恒参信道的是（ D ）。 A．微波对流层散射信道B．超短波电离层散射信道 C．短波电离层反射信道D．微波中继信道 15．改善恒参信道对信号传输影响的措施是（C ）。 A．采用分集技术B．提高信噪比C．采用均衡技术D．降低信息速率 16．随参信道所具有的特点是（ D ）。 A．多经传播、传输延时随时间变化、衰落 B．传输损耗随时间变化、多经传播、衰落 C．传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化、衰落 D．传输损耗随时间变化、传输延时不随时间变化、多经传播 17．根据信道的传输参数的特性可分为恒参信道和随参信道，恒参信道的正确定义是（B ）。A．信道的参数不随时间变化B．信道的参数不随时间变化或随时间缓慢变化 C．信道的参数随时间变化D．信道的参数随时间快速变化 18．以下信道属于随参信道的是（ B ）。 A．电缆信道B．短波信道C．光纤信道D．微波中继信道 19．调制信道的传输特性不好将对编码信道产生影响，其结果是对数字信号带来（B ）。 A．噪声干扰B．码间干扰C．突发干扰D．噪声干扰和突发干扰
通信原理作业详解章
习题1.3 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00，01，10，11表示。若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输，试分别求出在下列条件下的平均信息速率。 （1） 这四个符号等概率出现； （2）这四个符号出现概率如习题1.2所示。 解：（1）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2×5ms 。传送字母的符号速率为 Bd 10010 521 3 B =??=-R 等概时的平均信息速率为 b 2004log log 2B 2B b ===R M R R （2）平均信息量为 符号比特977.15 16 log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H 则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =?==H R R 习题1.6 设一个信息源输出四进制等概率信号，其码元宽度为125 us 。试求码元速率和信息速率。 解：B 6B 11 8000 Bd 125*10 R T -= == 等概时，s kb M R R B b /164log *8000log 22=== 1.7 设一个接收机输入电路的等效电阻等于600欧姆，输入电路的带宽等于6MHz ，环境温度为23℃，试求该电路产生的热噪声电压有效值。 解：66231067.7106600)27323(1038.144--?≈???+???== kTRB V V 习题1.8 设一条无线链路采用视距传输方式通信，其收发天线的架设高度都等于80 m ，试求其最远的通信距离。 解：由28D rh =，得 63849 km D =m 习题2.3 设有一信号可表示为：
最新通信原理试卷一及答案
通信原理试卷一及答案 一、填空题（每空1分，共20 分） 1、随机过程X （t ）的自相关函数,则其均值为 ，方差 为 ，平均功率为 。 2、多径传播对传输信号的影响有：（1）使载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号（即衰落信号）；（2） ； （3） 。 3、调制信号是幅度为的单音信号，，则已调波DSB 发送信号功率为 。 4、对于正在运行的FM 系统，若调制信号幅度增大，则频偏 、 所需传输的带宽 。 5、若将f （t ）先 而后使它对载波进行FM 即得PM 。 6、在模拟调制系统AM 、DSB 、SSB 、VSB 和FM 中，调制效率最低的是 。抗干扰能力最强的是 。 7、数字信号的码元时间长度为1ms ，如果采用八电平传输，信息速率是 。 8、16ASK 信号的带宽是2ASK 信号带宽的 倍。 9、在模数转换中，实际的抽样有两种基本形式，即 和 。 10、在能够消除码间干扰的二元数字基带传输系统中，若传输带宽为3KHz ，滚 降残留谱宽度为1KHz ，则对应的奈氏带宽为 KHz ，传输速率= bit/s. 11、一码长n=7的汉明码，监督位r= ，编码效率= 。 12、对输入信号S(t)采用匹配滤波器进行最佳接收，该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为 。 二、名词解释（5小题，每小题3分，共15分） 1、GMSK 2、误码率 3、门限效应 4、数字基带信号 5、匹配滤波器 τ τ-+=e R X 1)()(t m m A m A f ?b R
三、简答题（3小题，每小题4分，共12分） 1、简述线性调制和非线性调制的概念。 2、简述消除码间干扰的方法。 3、简单比较ASK 、FSK 、PSK （DPSK ）系统相干解调时的性能。 四、均值为0，自相关函数为 的高斯噪声 ，通过传输特性为 （A 、B 为常数）的线性网络，试求： （1）输入噪声的一维概率密度函数；（4分） （2）输出噪声的一维概率密度函数；（4分） （3）输出噪声功率；（2分） 五、某调制方框图如图1（b ）所示。已知的频谱如图1（a ），载频，，且理想低通滤波器的截止频率为，试求输出信号的时域表达式，并说明为何种已调制信号。（共12分） 图1 六、若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V ， 输入接收端解调器的高斯噪声功率，今要求误码率。 试求：非相干接收时，由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？（6分） （注：非相干接收时） 七、设二进制基带系统的分析模型如图2所示，现已知 试求：（1）画出传输特性的波形；（4分） （2）求该系统最高码元传输速率及相应码元间隔 。（4分） ()m t 21ωω<<1H ωω>1ω()s t ()s t 212 310n W σ-=?410e p -=/4 1 2r e p e -=00 0(1cos ),||()0,H else πτωτωτω? +≤?=? ??()H ωB R s T
通信原理习题答案-西安邮电
第一章绪论 学习要求： 常用通信术语； 模拟信号与数字信号的定义； 通信系统的组成、分类、和通信方式； 数字通信系统的优缺点； 离散消息的信息量、平均信息量（信源熵）的计算； 衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标； 传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系； 误码率和误信率的定义及计算。 一、简答题 1．消息、信息、信号，通信的含义是什么通信系统至少包含哪几部分 2．试画出模拟和数字通信系统的模型图，并指出各组成部分的主要功能，说明数字通信系统有什么特点 3．举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。 4．举例说明如何度量信息量。 5．通信系统的性能指标是什么这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么二、综合题 1.设有四个符号，其中前三个符号出现的概率分别为1/4，1/8，1/8，且各符号的出现是相对独立的。试计算该符号集的平均信息量。 H x bit/符 2.一个由字母A、B、C、D组成的字，对于传输的每一个字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，每个二进制脉冲宽度为5ms。
（1）不同字母是等可能出现时，试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 1 1 3 P A ，P B ，P C ，P D 5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。 R b max 200 bit/s R b bit/s 3.国际莫尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的电流脉冲 表示，“点”用持续1单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。 （1）计算“点”和“划”的信息量； （2）计算“点”和“划”的平均信息量。 I 2 bit I. bit H x bit/符 4.设一信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112出现的概率为 1/224。信息源每秒发出 1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。 R b 6405 bit/s 5.已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s，接收端在小时内共收到126个错误码元，试计算该系统的误码率P e 。 P e 105 6．某4ASK系统的4个振幅值分别为0,1,2,3。这4个振幅是相互独立的； （1）振幅0,1,2,3出现概率分别为：,,,，求各种振幅信号的平均信息量 （2）设每个振幅的持续时间（即码元宽度）为1s，求此系统的信息速率
通信原理期末考试试题及答案-
通信原理期末考试试题及答案 一、填空题（总分24，共12小题，每空1分） 1、数字通信系统的有效性用 传输频带利用率 衡量，可靠性用 差错率 衡量。 2、模拟信号是指信号的参量可 连续 取值的信号，数字信号是指信号的参量可 离散 取值的信号。 3、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。 4、一个均值为零方差为2n σ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。 5、当无信号时，加性噪声是否存在？ 是 乘性噪声是否存在？ 否 。 6、信道容量是指： 信道传输信息的速率的最大值 ，香农公式可表示为：)1(log 2N S B C +=。 7、设调制信号为f （t ）载波为t c ωcos ，则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为 t t f c ωcos )(，频域表达式为)]()([2 1c c F F ωωωω-++。 8、对最高频率为f H 的调制信号m （t ）分别进行AM 、DSB 、SSB 调制，相应已调信号的带宽分别为 2f H 、 2f H 、 f H 。 9、设系统带宽为W ，则该系统无码间干扰时最高传码率为 2W 波特。 10、PSK 是用码元载波的相位来传输信息，DSP 是用前后码元载波的 相位差 来传输信息，它可克服PSK 的相位模糊缺点。 11、在数字通信中，产生误码的因素有两个：一是由传输特性不良引起的 码间串扰，二是传输中叠加的 加性噪声 。 12、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时，A 律对数压缩特性采用 13 折线近似，μ律对数压缩特性采用15 折线近似。 二、简答题（总分18，共4小题） 1、随参信道传输媒质的特点？（3分） 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
通信原理试题集及答案全
一、是非题 1、在单边带信号中插入强载波，可用包络检波法解调出基带信号。（对） 2、对于调频信号，也可以用其上边带或下边带传输信息。（错） 3、不管m(t)是什么信号，在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.（错） 4、在数字通信中，若无码间串扰，则误码率为0。（错） 5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍，则调频信号带宽也增大一倍。（错） 6、单极性数字信号的连0码时间越长，要求位同步器的同步保持时间也越长。（对） 7、只要无误码，则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声（错）‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统（对） 二、填空题 1、模拟通信系统中，可靠性最好的是（FM），有效性最好的是（SSB）。 2、在FM通信系统中，采用预加重和去加重技术的目的是（提高解调器输出信噪比）。 3、时分复用的话路数越多，信息速率（越大）。 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中，可靠性最好的是（2PSK），有效性最好的是（2ASK、2PSK） 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是（编码位数增加1位，量化信噪比增大6dB），非均匀量化器可以提高（小）信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比：（S/N）dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位，（S/N）dB=20lg M=20lg2（N+1）-20lg2N=20lg2=6dB 6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是（采用预加重技术和去加重技术） 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为（）和（）Hz PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器，则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为（4），不等于0的个数最少为（1） 8、通过眼图，可以观察到（码间串扰）和（噪声）的大小 9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为（1600）Hz，带宽为（3600）Hz P1 05：m f为最大相位偏移，由调频信号可知其最大相位偏移为8，m f=8, 调制信号的频率：f m=400π/2π=200 所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600. B=2（m f+1）f m=3600Hz 10、当无信号时，加性噪声是否存在？（存在），乘性噪声是否还存在？（不存在） 11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号，则AM信号带宽为（6.8kHz），SSB信号带宽为（3.4kHz），DSB信号带宽为（6.8kHz）。 12、设信息速率为1.2kbit/s，则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为（）和（）。 PSK信号为双极性不归零码，对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号：带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK：带宽为：2W 对4PSK：带宽为：2W/ log2M =2W/2=W
通信原理部分答案
第一章绪论 1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？ 通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可靠性是主要性能指标，在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。 1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？ 有效性用传输速率和频带利用率来衡量，可靠性用差错率来衡量，差错率有误码率，误信率。 第二章确知信号 2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。 答：能量信号的其能量为有限的正值，但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大，其平均功率为有限值。 7．自相关函数有哪些性质？ 答：（1）自相关函数是偶函数。（2）与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。3当I=0时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量 第三章随机过程 3-6．已知噪声的自相关函数为 =（为常数） （1）试求其功率谱密度及功率； （2）试画出及的图形。
通信原理作业
1.1人体对音调高低的感觉与声音频率是什么关系？ 声音音调高低决定于发声体振动的频率。频率越大，声调越高；频率越小，声调也就越低！ 1.2人对声音频率的相应范围？ 20HZ----20KHZ 1.3人对哪些声音频率最敏感？ 人耳对1000Hz的声音最敏感，而且对高频声比对低频声的灵敏性要好。 2.1视频信号的频谱有什么特点？ 音频信息时间上的离散化和图像信息空间位置的离散化。 音频信息电平值和图像灰度值的离散化。 2.2 在我国采用的模拟电视制式中，视频信号的带宽是多少？ PAL制是将两个色差信号对频率为4.43MHz，NTSC制是将两个色差信号对频率为3.58MHz，在无线电频谱中48～958MHz的频率范围被划分为五个频段 Ⅰ频段：为电视广播的1～5频道（48.5～92MHz） Ⅱ频段：为调频广播和通信专用 Ⅲ频段：为电视广播的6～12频道（167～223MHz） Ⅳ频段：为电视广播的13～24频道（470～566MHz） Ⅴ频段：为电视广播的25～68频道（606～958MHz） 2.3彩色信号的频谱是如何分布的？ 彩色电视系统是按照三基色的原理设计和工作的。三基色包括：红色、绿色和蓝色（RGB） 混色方法：单位面积上存在三个RGB像元点，每个点独立发光，由于发光点很小，在一定距离观看时，人眼会看到的是三原色的混合色。 3.彩色电视机传输信号的特点是？与黑白电视是如何兼容的？ 早期为了保护黑白电视机的用户权益，彩色电视信号传送的并非RGB颜色分量，而是一个亮度和两个色差分量。
电视视频基带内传输图像的复合信号。黑白电视的全电视信号包括：扫描逆程期间的行(水平)、场(垂直)扫描同步和消隐信号、扫描正程时间的黑白亮度信号。其中同步信号使收发的扫描同步，以保证接收图像的稳定重现；消隐信号用来消除回扫亮线干扰；黑白亮度信号供黑白或彩色电视机接收黑白电视图像。彩色电视的全电视信号除有同于黑白电视的内容外，还有色同步信号和色度信号。其中色同步信号在扫描逆程期间传送，在NTSC制和PAL制中,它提供接收解码器所需色副载波的频率和相位基准，在SECAM制中，它作为行顺序识别信号。色度信号在扫描正程期间和黑白亮度信号同时传送，它占用视频基带的高频端少部分。经解调得到两个色差信号，黑白亮度信号占用视频基带自低频以上的大部分，除供黑白电视机接收黑白图像，还和两个色差信号一起进入矩阵网络，还原成红、绿、蓝三基色信号，放大后送到彩色显像管显示彩色图像。 兼容的必备条件 (1) 所传送的彩色电视信号中应有亮度信号和色度信号两部分。亮度信号包含了彩色图像的亮度信息，它与黑白电视机的图像信号一样，能使黑白电视机接收并显示出无彩色的黑白画面；色度信号包含了彩色图像的色调与饱和度等信息，被彩色电视机接收后，与亮度信号一起经过处理后显示出彩色画面。另外，彩色电视机接收到黑白电视信号后，也能显示出与黑白电视机基本相同的图像。 (2) 彩色电视信号通道的频率特性应与黑白电视通道频率特性基本一致。应该有相同的频带宽度、图像载频和伴音载频。图像和伴音的调制方式应黑白电视系统相同，且频道间隔相同(8MHz)。 (3) 彩色电视与黑白电视应有相同的扫描方式及扫描频率，相同的辅助信号及参数。 (4) 应尽可能地减小黑白电视机收看彩色节目时所受到（彩色信号的）干扰，以及彩色电视中色度信号对亮度信号的干扰。在以上各条中，要实现扫描方式和扫描频率一致、具有相同的图像及伴音载频相对较容易。困难的是如何形成亮度与色度信号；如何保证彩色与黑白电视具有相同的频带宽度，并尽可能地在减少干扰的情况下传送这些信号。 4.数据通信业务对视频通信业务相比有哪些特点？ 数据业务比其它通信业务拥有更为复杂、严格的通信规程或协议；数据业务相对于视音频业务实时性要求较低，可采用存储转发交换方式工作；数据业务相对于视音频业务差错率要求较高，必须采取严格的差错控制措施；数据通信是进程间的通信，可在没有人的参与下自动完成通信过程。 5.多媒体通信业务对通信网有哪些特殊要求？ 1.具有足够的传输带宽，对信息采取必要的压缩措施； 2.支持实时传输特性； 3.支持点到点、点到多点和广播方式通信； 4.支持对称和不对称方式连接； 5.在一次呼叫过程中可修改连接的特性； 6.呼叫过程中可建立和释放一个或多个连接，多个连接间应保持一定的同 步关系。 1.试比较同步时分复用信号与统计时分复用信号的不同的？ 统计时分复用利用公共信道“时隙”的方法与传统的时分复用方法不同，传统的时分复用接入的每个终端都固定地分配了一个公共信道的一个时隙，是对号入座的，不管这个终端是否正在工作都占用着这个时隙，这就使时隙常常被浪
通信原理试题A及答案
一填空题(每空1 分，共20 分) 1：调制信道根据信道传输函数的时变特性不同，可分为（）和（）两类。 2：信道容量是指（） 3: 扩频的主要方式有（）和（）。 4:随机过程的数字特征主要有：（）,（）和（）。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是（）变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与（）有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为（）、（）和（）。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为（），常用的单位为（）。 9:卷积码的译码方法有两类：一类是（），另一类是（）。 10:模拟信号是利用（）、（）和（）来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分，共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？ 3、随参信道对所传信号有何影响？如何改善？ 4、什么是复用技术？主要类型有哪些？复用与多址技术二者有何异同？ 5、在模拟信号数字传输中，为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码？ 三画图题(每题5 分，共5 分) 已知信息代码为：1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0，请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形， (1)给出编码结果； (2)画出编码后的波形； 四计算题(每题10 分，共50 分) 1、现有一振幅调制信号，其中调制信号的频率f m=5KHz，载频f c=100KHz，常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调，说明其理由； (2)请画出它的解调框图； (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性，若要以2000波特的码元速率传输，请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件？
通信原理-习题及答案概要
一、填空 1、单音调制时，幅度A不变，改变调制频率Ωm，在PM中，其最大相移△θm 与Ωm_______关系，其最大频偏△?m与Ωm__________；而在FM，△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中，外同步法是指____________________，内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为：0000、1111。用于检错，其检错能力 为可检；用于纠正位错码；若纠一位错，可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1．单边带信号产生的方式有和。 2．设调制信号的最高频率为f H ，则单边带信号的带宽为，双边带信号的带宽为，残留边带信号的带宽为。 3．抽样的方式有以下2种：抽样、抽样，其中没有频率失真的方式为抽样。 4．线性PCM编码的过程为，，。 5．举出1个频分复用的实例。 6．当误比特率相同时，按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰，在___________之前附加一个可调的滤波器；利用____________的方法将失真的波形直接加以校正，此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号，码元速率为3000B，则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中，可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中，当模拟信号斜率陡变时，阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化，形成很大失真的阶梯电压波形，这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象，可以对 基带数字信号先进行，然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和，在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量，后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统，可以用实验手段通过在示波器上观察该系统
通信原理十套试卷及答案
通信原理试卷一 1、如果系统满足理想低通传输特性,则频带利用率可以达到: a、1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz 2、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从 a、高斯分布 b、均匀分布 c、瑞利分布 d、莱斯分布 3、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在_________信号的解调中: a、DSB b、AM c、PM d、SSB 4、发端发送纠错码,收端译码器自动发现并纠正错误,传输方式为单向传输,这种差错控制的工作方式被称为: a、FEC b、ARQ c、IF d、HEC 5、在“0”、“1”等概率出现情况下,以下哪种码能够直接提取位同步信号: a、单极性不归零码 b、双极性归零码 c、单极性归零码 d、双极性不归零码 6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时,误码率与信噪功率比ρ的关系为 a 、 b 、 c 、 d 、 7、平稳随机过程协方差函数C(τ)与自相关函数R(τ)与均值m的关系为: a 、 b 、 c 、 d 、 8、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号,仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的就是。 a、自然抽样 b、曲顶抽样 c、理想抽样 d、平顶抽样 9、由发送端发送专门的同步信息,接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法,被称为: a、外同步法 b、自同步法 c、位同步法 d、群同步法 10、连贯式插入法中的群同步保护,在维持态时通常要求: a、判决门限提高,漏同步概率提高 b、判决门限降低,漏同步概率提高 c、判决门限提高,漏同步概率降低 d、判决门限降低,漏同步概率降低 11、设x(t)为调制信号,调相波的表示式为:,则PM调制方式的瞬时角频率偏差为: a 、 b 、 c 、 d 、 12、码长ｎ=7的汉明码,监督位应就是: a、2位 b、3位 c、4位 d、5位 13、如果在已知发送独立的符号中,符号“E”出现的概率为0、125,则符号“E”所包含的信息量为: a、1bit b、2 bit c、3 bit d、4 bit
通信原理课后作业答案(最新整理)
第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的，求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解：bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解： nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵
《通信原理》作业
《通信原理》作业（.2.18.） 欧阳学文 1-1以无线广播和电视为例，说明下图所示模型中，信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？（思考题） 答：（一）信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。 （1）在无线广播中，信息源中包含的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号。 （2）在无线电视中，信息源中包含的具体内容就是从声音、图像等消息转换而成的原始电信号。 （二）受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息。 （1）在无线广播中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的声音等消息。 （2）在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换而成的声音、图像等消息。
（三）信道的作用就是传送由原始电信号转换而来的信号。 在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波，其中以某种方式表示原始电信号。 112 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？（思考题） 答：1、码元速度RB定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud）。 2、信息传输速率Rb又称为信息速率或传信率，其定义为每秒传递的信息量，单位是比特/秒（bit/S）。 由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制当中，表示一个码元的比特数不同。 a、在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。 b、在N进制中，设信息速率为Rb（bit/S），码元速率为RBN（Baud）则有：Rb2 =RBN·logaN 1-2某信息源的符号集由A、B、C、D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、
3/16和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。（习题） 解：平均信息量 =2.23 （bit/符号） 1-3设有4个符号，其中前3个符号的出现概率分别为1/4、1/8、1/8，且各符号的出现是相互独立的。试计算该符号集的平均信息量。（习题） 解：各符号的概率之和等于1，故第4个符号的概率为 1/2，由平均信息量公式： 15 国际莫尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母，“划”用持续3单位的电流脉冲表示，“点”用持续1个单位的电流脉冲表示；且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。 （1）计算“点”和“划”的信息量； （2）计算“点”和“划”的平均信息量。（习题） 解：（1）由条件“划”出现的概率是“点”出现概率的
通信原理部分答案
何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点 传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强； 2.传输差错可以控制； 3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理； 4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化； 5.设备便于集成化、微机化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低； 6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么 数字通行系统的模型见图1-4所示。其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。 1-10通信系统的主要性能指标是有哪些？ 通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。其中有效性和可靠性是主要性能指标，在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度，数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。 1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？ 有效性用传输速率和频带利用率来衡量，可靠性用差错率来衡量，差错率有误码率，误信率。 第二章确知信号 2.试分别说明能量信号和功率信号的特性。 答：能量信号的其能量为有限的正值，但其功率等于零；功率信号其能量为无穷大，其平均功率为有限值。 7．自相关函数有哪些性质？ 答：（1）自相关函数是偶函数。（2）与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系。3当I=0时,R(0)等于信号的平均功率或信号的能量 第三章随机过程 3-6．已知噪声的自相关函数为 = （为常数） （1）试求其功率谱密度及功率； （2）试画出及的图形。
通信原理期中考题及答案
电子科技大学2015-2016学年第 1 学期期 中 考试 A 卷 课程名称： 通信原理 考试形式：开卷考试 考试日期： 2015年10月 29 日 考试时长：90分钟 本试卷试题由 六 部分构成，共 5 页。 一、选择与填空（共20分，共 10题，每题 2分） 1、 频带利用率是数字通信系统的（ A ）指标。 （A ）有效性 （B ）可靠性 （C ）适用性 （D ）可实现性 2、某AWGN 信道带宽为50 MHz ，信号噪声功率比为30 dB 。则根据香农公式，该信道容量约为（ D ）。 （A ）40 Mbit/s （B ）130 Mbit/s （C ）150 Mbit/s （D ）500 Mbit/s 3、要无失真传输某信号，信道传递函数需满足的条件是（ D ）。 （A ）幅频响应和相频响应均为常数 （B ）幅频响应和相频响应的乘积为常数 （C ）幅频响应或相频响应的导数为常数 （D ）幅频响应和相频响应的导数都为常数 4、在已调信号带宽相同的情况下，基带信号带宽最宽的是（ B ）信号。 （A ）AM （B ）SSB （C ）DSB （D ） FM 5、在模拟信号传输中，调制效率是指（ C ）。 （A ）传输信号中直流信号功率与交流信号功率之比 （B ）传输信号中载波信号功率与边带信号功率之比 （C ）传输信号中信息携带信号的功率与传输信号总功率之比 （D ）传输信号功率与噪声功率之比 6、设信号功率为 1 mW ，噪声功率为100 nW ，则信噪比(S /N )的dB 值是 40 dB 。 7、基带信号()cos m m m t A t ω=对载波作100%的幅度调制，则常规AM 系统、DSB-SC 系统与SSB 系 统的解调增益分别为 、 2 和 1 。 8、对于4PAM 信号和16PAM 信号， 4PAM 具有较好的抗干扰性能， 16PAM 具有较好的频谱效率。 9、某十六进制数字基带系统符号速率为2400 Baud ，则该系统的比特速率为 9600 bit/s 。 10、当“0”、“1”码等概率出现时，在单极性NRZ 信号、双极性NRZ 信号、单极性RZ 信号和双极性 RZ 信号中，具有多条离散谱线的信号是 单极性RZ 。 二、（共15分）已知某AM 模拟调制系统中，信号表达式()[]106cos4000cos2AM c s t t f t ππ= +。
通信原理部分答案
第一章 一、填空题 1、通信系统的基本组成 、 、 、 、 、 2、数字通信系统的有效性指标码元速率R B 定义是 ，单位 。信息速率定义是 ，单位 。 3、在等概条件下，八元离散信源能达到最大熵是 ，若该信源每秒钟发送2000个符号，则该系统的信息速率为 。 4、通信系统的有效性衡量指标对于模拟通信系统为 ，对于数字通信系统为 。 5、衡量通信系统可靠性的指标对于模拟通信系统为 对于数字通信系统为 。 6、一个M 进制基带信号，码元周期为T S 秒，则传码率为 ，若码元等概出现，一个码元所含信息量为 。 7、根据信道中所传输信号特征的不同，通信系统可分为 通信系统和 通信系统 二、画图：画出通信系统的简化模型。 三、计算题 1（课后7）． 设信道引起的传输误码率为5×10-10，若二元数字序列以2 Mb/s 的信息传输，求： (1) 同样的信息速率， 十六进制时的码元速率； (2) 传输中出现1 bit 误码的平均时间间隔； (3) 若另设有四个消息A 、B 、C 、D ，分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传递，每一消息出现是相互独立的，试计算其平均信息量。 解：已知：10105-?=e P ，b/s 2R b M =, 则二进制的码元速率为 Baud 2Rb Rs M == (1)十六进制的信息速率为 b/s 2R b M = 十六进制的码元速率为 MBaud Baud M R R b s 5.04/216log /2=== (2) 由传输的总码元数目错误接收的码元数目 =e P 知 出现1 bit 误码即R s 误=1Baud 所传输的总码元数为 R s 总 =R s 误/P e =1/5×10-10Baud=2×109Baud 所需时间间隔T s =R s 总/R s =2×109/2×106s=103 s （3） )(lb )()(21i n i i x P x P x H ∑=-==1.75bit
通信原理作业
《通信原理》作业（） 1-1以无线广播和电视为例，说明下图所示模型中，信息源、受信者及信道包含的具体内容是什么？（思考题） 答：（一）信息源的作用是将各种可能的消息转换成原始电信号。 （1）在无线广播中，信息源中包含的具体内容就是从声音等各种消息转换而成的原始电信号。 （2）在无线电视中，信息源中包含的具体内容就是从声音、图像等消息转换而成的原始电信号。 （二）受信者的作用就是将复原的原始电信号转换成相应的消息。 （1）在无线广播中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的声音等消息。 （2）在无线电视中，受信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换而成的声音、图像等消息。 （三）信道的作用就是传送由原始电信号转换而来的信号。 在无线广播和电视中，信道中包括的具体内容就是无线电波， 其中以某种方式表示原始电信号。
1-12 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？（思考题）答：1、码元速度RB定义为每秒传输码元的数目，单位是波特（Baud）。 2、信息传输速率Rb又称为信息速率或传信率，其定义为每秒传递的信息量，单位是比特/秒（bit/S）。 由于码元速率并未限定码元的进制，不同的进制当中，表示一个码元的比特数不同。 a、在二进制中，码元速率与信息速率在数值上相等，只是单位不同。 b、在N进制中，设信息速率为Rb（bit/S），码元速率为RBN（Baud）则有：Rb2 =RBN·logaN 1-2某信息源的符号集由A、B、C、D和E组成，设每一符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16。试求该信息 源符号的平均信息量。（习题） 解：平均信息量 = （bit/符号）
通信原理习题答案解析
5－10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB ，输出噪声功率为9 10W ，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： （1）DSB/SC 时的发射机输出功率； （2）SSB/SC 时的发射机输出功率。 解：设发射机输出功率为S T ，解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /Si=100(dB). （1）DSB/SC 的制度增益G=2，解调器输入信噪比 相干解调时：Ni=4No 因此，解调器输入端的信号功率： 发射机输出功率： （2）SSB/SC 制度增益G=1，则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率： 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解：各波形如下图所示：
6-8已知信息代码为1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1，求相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。 解：
6-11设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H(ω)，若要求以2/Ts 波特的速率进行数据传输，试检验图P5-7各种H(ω)是否满足消除抽样点上码间干扰的条件？ ω (a ) (c ) (d ) 解：无码间干扰的条件是： ??? ??? ?> ≤=???? ? ?+=∑s s i s s eq T T T T i H H π ωπ ωπωω02)( (a ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω021)( 则 s T B 21= ，无码间干扰传输的最大传码率为：s s B T T B R 212max <= = 故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (b ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω0231)( 则 s T B 23= ，无码间干扰传输的最大传码率为：s s B T T B R 232max >= = 虽然传输速率小于奈奎斯特速率，但因为R Bmax 不是2/T s 的整数倍，所以仍然不能消除码间干扰。故该H (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (c ) 如下图所示，H (ω)的等效H eq (ω)为：