通信原理习题课2013(课堂)
通信原理简明教程教学课件ppt作者黄葆华通信原理简明教程习题详解(出版社2013)
（２）当每秒传输 24 幅黑白图像时，信息速率为
Rb = 24 × I = 24 × 1.6 × 106 = 3.84 ×107 bit/s
9．解： 根据误码率公式 P = 错 误 码 元 数 e
传输码元总数
，已知半小时内收到的错误码元数为 216（个） ，故
只要求出半小时内传输的总码元数即可。总码元数等于码元速率与时间长度的乘积。 由信息速率可求出码元速率为
= 2.375 （比特/符号）
6．解： 二进制时， Ts = 0.5ms ， M = 2 ，故有 码元速度
Rs = 1 1 = = 2000Baud Ts 0.5 × 10−3
信息速度 Rb = Rs log 2 M = 2000 × log 2 2 = 2000bit/s 四进制时， Ts = 0.5ms ， M = 4 ，故有 码元速度 信息速度 7．解： （1） M = 2 ， Rs = 2400 （B） ，信息速率为
1
=E[ X (t ) X (t + τ )] ⋅ cos 2π f 0 t ⋅ cos 2π f 0 (t + τ ) = RX (τ ) cos 2π f 0 t cos 2π f 0 (t + τ )
随机过程 S1 (t ) 的自相关函数与时间 t 有关，故不是平稳随机过程。 （2） RS (t , t + τ ) = E{[ X (t ) cos(2π f 0 t + θ )] ⋅ [ X (t + τ ) cos(2π f 0 (t + τ ) + θ )]}
⎧ ⎛ 1 ⎞ ⎪τ 0 ⎜1 − τ ⎟ R (τ ) = ⎨ ⎝ τ 0 ⎠ ⎪ 0 ⎩
τ ≤ τ0 τ > τ0
通信原理课程通信原理-习题课
《通信原理》习题课1． 已知二进制OOK 数字通信系统中发送的二元信号是()1cos2c s t A f t π=、()20s t =，持续时间为0b t T ≤<。
OOK 信号传输中受到功率密度为02N 的加性高斯白噪声()n t 的干扰，接收信号为()()()i r t s t n t =+，1,2i =(1)请分别画出最佳相干接收框图。
(2)设s1(t)和s2(t)等概出现，推导相干接收时的平均误比特率。
（知识点：数字频带通信系统）2．设有恒参信道模型如下图所示，求其幅频特性、相频特性、时延特性和群时延特性，并说明它们对信号传输的影响。
（知识点：信道）3．已知在高斯信道理想通信系统传送某一信息所需带宽为106Hz,信噪比为20dB ，若将所需信噪比降低10dB ，求无差错传输所需信道带宽。
（知识点：香农信道容量公式）4．某一待传输的图片约含2.5×106个像素，每像素量化为16个亮度电平。
假若所有这些亮度电平等概出现且互不相关，并设加性高斯噪声信道中的信噪比为30dB ，试计算用3分钟传送一张这样的图片所需的最小信道带宽（假设不进行压缩编码）。
（知识点：信息量计算；香农公式）5．对10路模拟信号分别进行A 律13折线PCM 编码（每样值8比特编码），然后进行时分复用，再经过滚降因子为α=0.5的升余弦脉冲成型滤波器进行无ISI 传输，该升余弦基带系统的截止频率为480kHz 。
（1）求该系统的最大信息传输速率；（2）求允许每路模拟信号的最高频率分量f H 的值。
（知识点：抽样定理；升余弦滤波器带宽）6. 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 ，每个脉冲宽度为5ms 。
（1）不同的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P A =1/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10试计算传输的平均信息速率。
通信原理课后习题
2bit
1 I (2) log 2 8 3bit
I (3)
log 2
1 8
3bit
各种振幅的平均信息量为：
H
1 2
log 2
1 2
1 4
log 2
1 4
1 4
log 2
1 8
0.5
0.5
0.75
1.75bit
/
symbol
（2）
Rb
RB
H
1 2 106
1.75
875kb/ s
1-3 某 4PSK 数字通信系统用正弦波的四个相位 0， 2, ,3 2 来传输信息， 设这四个相位是相互独立的。 （1） 若每秒钟内 0， 2, ,3 2 出现的次数分别为 500,125,125,250，求 此数字通信系统的码元速率和信息速率。 （2） 若每秒钟内这四个相位出现的次数均为 250，求此数字通信系统的码 元速率和信息速率。 解：（1） RB 500 125 125 250 1000 B
输入 R
C 输出
解：因为理想低通滤波器的传输特性可以表示成：
H
(
f
)
k e 0,
, jtd f f 其它处
H
所以有:
H( f ) 2 k2, f fH
输出信号的功率谱密度为:
PY ( f )
H(
f
)
2
PX
(
f
)
k
2
n0 2
,
f
fH
输出信号的自相关函数:
RY ( )
PY
(
f
)e
j
df
a
0 2a
2a 1! 2
8
通信原理课后习题
通信原理课后习题《通信原理》第⼀章绪论1.1什么是通信？通信系统是如何分类的？1.2模拟信号和数字信号的区别是什么？1.3何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？1.4请画出数字通信系统的基本原理⽅框图，并说明各个环节的作⽤？1.5对于⼆进制信息源，在等概发送时，每⼀符号所包含的信息量是否等于其平均信息量？1.6衡量数字通信系统的主要性能指标是什么？1.7设英⽂字母中A，B，C, D出现的概率各为0.001, 0.023, 0.003,0.115,试分别求出它们的信息量。
1.8已知某四进制信源｛0 , 1, 2, 3｝，当每个符号独⽴出现时，对应的概率为P。
, P1 , P2 , P3，且P°+P1+P2+P3=1。
（1）试计算该信源的平均信息量。
（2）指出每个符号的概率为多少时，平均信息量最⼤，其值为多少？1.9已知⼆进制信号的传输速率为4800bit/s，若码元速率不变，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？1.10在强⼲扰环境下，某电台在5min内共接收到正确信息量为355Mbit，假定系统信息速率为1200kbit/s。
（1）试问系统误码率P b是多少？(2)若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，P b值是否改变？为什么？(3)若假定数字信号为四进制信号，系统码元传输速率为1200kBaud,则P b 是多少/1.11设⼀信息源的输出为由256个不同符号组成，其中32 个出现的概率为1/64，其余224个出现的概率为1/448。
信息源每秒发出2400个符号，且每个符号彼此独⽴。
试计算该信息源发送信息的平均速率及最⼤可能的信息速率。
1.12⼆进制数字信号⼀以速率200bit/s 传输，对此通信系统连续进⾏2h的误码测试，结果发现15bit差错。
问该系统的误码率为多少？如果要求误码率在1*10 7以下，原则上应采取⼀些什么措施？第⼆章随机信号分析2.1 判断⼀个随机过程是⼴义平稳的条件？2.2 平稳随机过程的⾃相关函数具有什么特点？2.3 窄带⾼斯噪声的三种表⽰⽅式是什么？2.4 窄带⾼斯⽩噪声中的“窄带” 、“⾼斯”、“⽩”的含义各是什么？2.5 ⾼斯过程通过线性系统时，输出过程的⼀维概率密度函数如何？输出过程和输⼊过程的数学期望及功率谱密度之间有什么关系？2.6 设变量的分布为正态分布，E( ) =2，D( ) =1，求〈2 的概率为多少?2.7某随机过程X （t）⼆Acos （t+ ），其中A,,是相互独⽴的随机变量，其中A的均值为2,⽅差为4，在区间（0，2 ）上均匀分布，在（-5，5）上均匀分布。
通信原理第一章绪论课堂练习题含答案
通信原理第⼀章绪论课堂练习题含答案第⼀章绪论⼀、填空题（考点1：码元速率/信息速率）1. 若以每分钟60000个码元的速率传输⼆进制信号，其码元速率是(1) ，信息速率是(2) ，若以同样码元速率传输8进制信号，其信息速率是(3) 。
1. (1) 1000B (2)1000bit/s (3) 3000bit/s2. 若以每分钟6000个码元的速率传输⼆进制信号，其码元速率是(4) ，信息速率是(5) ，若以同样码元速率传输4进制信号，其信息速率是(6) 。
2. (4) 100 B (5) 100bps (6) 200bps3. 若以每分钟600个码元的速率传输⼆进制信号，其码元速率是(7) ，信息速率是(8) ，若以同样码元速率传输16进制信号，其信息速率是(9) 。
3. (7) 10 B (8) 10bps (9) 40bps4. 若以每分钟12000个码元的速率传输⼆进制信号，其码元速率是(10) ，信息速率是(11) ，若以同样码元速率传输8进制信号，其信息速率是 (12) 。
4. (10) 200 B (11) 200bps (12) 600bps5. 若以每分钟1200个码元的速率传输⼆进制信号，其码元速率是(13) ，信息速率是(14) ，若以同样码元速率传输4进制信号，其信息速率是 (15) 。
5. (13) 20 B (14) 20bps (15) 40bps（考点2：通信系统性能指标）6. 从信息传输⾓度来看，通信系统的主要指标是(16) 和(17) ，在数字通信中，具体为(18) 和(19) 。
6. (16) 有效性 (17) 可靠性(18) 传输速率 (19) 差错率7. 模拟通信系统的可靠性可⽤(20) 或(21) 来衡量。
7. (20) 输出信噪⽐ (21) 均⽅误差8. 数字通信系统的差错率可⽤(22) 或(23) 来表述。
8. (22) 误码率 (23) 误信率（或误⽐特率）9. 数字通信系统的传输速率可⽤(24) 或(25) 来表征。
通信原理课后习题答案
通信原理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。
2013 通信原理 第1-9 11章 习题 测试题 1-15 答案 OK解读
1-2 某信源符号集由A 、B 、C 、D 和E 组成，设每一符号独立出现，其概率分布分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16。
试求该信源符号的平均信息量。
解：平均信息量（熵）H (x )符号）/(22.252.045.0375.025.01635.8162.7838321)67.1(165)4.2(163)3(81)3(81)2(41165log 165163log 16381log 8181log 8141log 41)(log )()(2222212bit x P x P x H i Mi i =++⨯+≈++++=----------=-----=-=∑=1-3 设有四个符号，其中前三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对独立的。
试该符号集的平均信息量。
解：各符号的概率之和等于1，故第四个符号的概率为1/2，则该符号集的平均信息量为：符号）/(75.15.0375.025.021838321)1(21)3(81)3(81)2(4121log 2181log 8181log 8141log 41)(2222bit x H =+⨯+≈+++=--------=----=1-6 设某信源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224。
信源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。
试计算该信源的平均信息速率。
解：每个符号的平均信息量符号）/(405.6905.35.2)81.7(2241112)5(32116224log 224111232log 32116)(22bit x H =+=⨯+⨯≈⨯+⨯=已知符号速率R B =1000(B)，故平均信息速率为： R b = R B ×H = 1000×6.405 = 6.405×103 (bit /s)2-6 设信号s (t )的傅里叶变换S ( f ) = sin πf /πf ，试求此信号的自相关函数R s (τ)。
通信原理习题(PPT34页)
+ Y1(t) d dx
Hale Waihona Puke Y(t)T7
随机过程
[解]设X(t)的均值为
E[X (t)] a
自相关函数为 RX ( ) PX ()
(1) Y1(t)的均值为
E[Y1(t)] E[X (t) X (t T )] 2a
RY1(t, t
Y1(t)的自相关函数为
) E{[X (t) X (t T )][X
H (X / Y ) (0.95log 0.95 0.05log 0.05) 0.286 bit symb 信道符号信息传输速率(互熵)为
I (X ;Y ) H (X ) H (X / Y ) 1 0.286 0.714 bit symb
It (X ;Y ) I (X ;Y ) RB 0.714 2000 1428 bit s 由于信道对称，则信源等概率分布时，有最大信息传输速率。
6
S N 1010 4
C B log(1 S N)
4106 log(1 4) 9.3 Mbit s
(2)若要传输8Mbit/s速率，需要信噪比
C
8
S N 2B 1 24 1 3 = 4.77dB
附：若有信息量I需要传输，要求在t秒中传完，则至少需要信道容量C＝I/t
13
模拟调制
模拟调制
Rb (log 8) 32000 96 (2)若改用16进制，则信息熵
kbit s
H (X ) log16 4 bit symb 码元速率
RB 96000 4 24 kBaud (3)若系统发生如题所说的误码，则误码率
Pe
1 24000 20
2.083106
4
随机过程
随机过程
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的（ ），二是传输中叠加的（ ） 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
（ ）折线近似，u律对数压缩特性采用（ ）折线近似。
2fH、 2fH、fH 2W 相位 相位差 码间串扰 加性噪声 13 15
(2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250，求此通信系统的码速率 和信息速率。
解： (1) 每秒钟传输1000个相位，即每秒钟传输1000个符号，故
RB=1000 Baud 每个符号出现的概率分别为P(0)=1/2,P(π/2) =1/8, P(π)=1/8, P(3π/2)=1/4 ，
无关，二维分布只与（ ）相关。 5、信道容量C是指（），设信道带宽为BHz，S为信号的平均功率，N为噪声
功率，香农公式可表示为（ ）。 6、某单音调频信号 s（t）=10cos（108πt+10cos2000πt）v ，则已调信号的功率
为（ ）调频指数为（ ），最大频偏为（ ）Hz，该信号的带宽为（ ）。 7、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
B、1000K bps C、3000K
设基带信号为m(t)，载波频率为fc，则单边带 上边带信号的一般表示式为（ ）
A、
s(t) A(t m )c ] o 2f s c t) (
B、s(t)A [1 m (t)c ]o 2 fs ct)(
C、 D、
s ( t) m ( t)c2 o fc ts ) m (( ˆ t)si 2 f n c t)(
A则 长律度代是十表1三1被0折所量线在化段编的落码信长器号度输的值出（为的（8位）码）倍，字b61bb1517bb所46是b在5段段b4内落b3码是b2。0b0111b1所10所,在若在段b段7落=落长0，的度
的（ ）倍，在每个段落内，最后一个小段的段内码是 （
）
A、 0
B、 正值 C、负值 D、不确定
09.04.2020
7
对于二进制系统，误码率等于误比特率 模拟调制系统中个，调频和调相的本质是相同的
（） （）
BPSK信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位 状态转移。发生对信号的错误解调，这种现象称为（ ）。
在2DPSK系统中，载频为1800Hz，码元速率为1800baud。已知发送 数据序列为1 0 1 1 1 0 0 1 0 0，且规定
0,
,
表示数字 1 表示数字 0
若参考相位取0，写出相对码，画出2DPSK信号的波形，并 构成其调制器原理框图。
在残留边带调制系统中，为了不失真地恢复信号，其传输 函数H(w)应满足（ ）
在解调过程中，哪种解调方式会产生门限效应，产生门限 效应的原因是什么？
09.04.2020
8
简单题
信息代码为1100001 ，试写出传号差分码， AMI码，HDB3码（第一个非零码编为+1）
100000000001100001
AMI +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1
HDB3 +1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1
+1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1
AMI
基带传HDB输3 ，频带传输
A 、 0.5 B、 2
C、4 D、16
A、 4
B、 128 C、16 D、64
A 、 0000 B、1111 C、0111 D、1000
09.04.2020
5
填空题
1、消息出现的概率（ ） 其所含的信息量越大。出现的概率（ ），其所 含的信息量越小。
2、在数字通信中，最直观和最合理的准则是（ ）。 3、码元速率相同时，八进制的信息速率是二进制的（ ）倍，（等概时）。 4、平稳随机过程的统计特性不随时间的推移而不同，其一维分布与（ ）
个符号，则该系统的信息速率为。
最小差错概率准则，信道传输信息的速率的最大值，50W，10 10k，22K
3bit/符号 6k bit/s
09.04.2020
6
8相、应对已最调高信频号率的为带fH宽的分调别制为信（号m）（、t（）分）别、进（行A）M、DSB、SSB调制， 9、设系统带宽为W Hz，则该系统无码间干扰时最高传码率为（ ）波特 10、PSK是用码元载波（ ）的来传输信息，DSP是用前后码元载波的
09.04.2020
1
祝福祖国繁荣富强，人民安居乐业
09.04.2020
2
09.04.2020
3
选择题
数字通信中，（ ）是表示其速率的量。
A、误码率 B、误信率 C、传信率
设高斯信道的带宽为250KHz，信号与噪声的 功率比为63，利用这种信道的理想通信系统 的传信率是（ ） 。
A、1500K bps bps
09.04.2020
4
以下信道中，（ ）随参信道
A、无线电视距中继信道 B 、卫星中继信道
C 、移动信道
D、以上所有
模拟调制信号的相干解调是值接收端采用（ ）进行解调
A 、 鉴频器 B、 包络检波器
C、与发送端同频同相的本地载波 D、插入大载波的方法
以下信号中，（ ）一定是功率信号
限时信号 非限时信号 周期信号 非周期不限时信号
每个符号所含的平均信息量为 H(X)=(1/2×1+1/8×3+1/8×3+1/4×2)bit/符号=1.75 bit/符号 信息速率Rb=(1000×1.75)bit/s=1750 bit/s
(2) 每秒钟传输的相位数仍为1000，故
RB=1000 Baud 此时四个符号出现的概率相等，故 H(X)=2 bit/符号 Rb=(1000×2)bit/s=2000 bit/s
简述均匀量化和非均匀量化，并比较优、缺
点。
09.04.2020
9
计算题
某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、 π /2 、π、 3π/2来 传输信息，这四个相位是互相独立的。
(1) 每秒钟内0、 π /2、π、 3π/2出现的次数分别为500、125、125、250， 求此通信系统的码速率和信息速率；