通信习题及答案

一、已知：题一图和Hz,瓦其中：求是均值为零的白高斯噪声，其双边功率谱密度为和相互统计独立的条件，即应具有何种关系请加以证明。

（12分），单边带调制器示于图中，其中基带信号二、一Weaver，请选择值，使输出信号的载频为1M ，，调制信号的频率为1K 。

适当的W，请写出具体的推导步骤。

(12分)题二图三、如图所示的Armstrong型调频器是由窄带调频器经倍频后得到宽带调频信号，此窄带调频信号的最大相位偏移为弧度，调频器输出的调频信号载频为104M ，最大频偏为75K 。

的倍频值。

100K 15K ，振荡器的输出频率为，请求出倍频器1a. 若基带信号带宽为载频的频率漂移2Hz，请问104M 100KHz振荡器的由于b. 100K 振荡器频率稳定度引起频率漂移值为多少题三图四、有12路音频信号，其中每路信号的频率范围为20Hz--20KHz，分别通过截止频率为7KHz的低通滤波器，将此12路信号时分复用为二进制码流，如图所示：最小抽样速率为多少？ a.b. 若抽样速率为每秒16000个抽样，每抽样的量化电平数为256，忽略帧同步比特，请求出输出的二进制信号比特速率值。

若升余弦滚降系数=c. ，为了实现无码间干扰基带传输，请求出此基带成形滤波器的截。

止频率值分）12（．五、一振幅键控（00K）通信的接收系统如图示，在每码元期间，振幅键控信载频 =1M ,，）0（等概率出现）。

二进制码元宽度为T（T=1ms或为号或为 ,是三角波，加性宽带白高斯噪声的双边功率谱密度为瓦/Hz。

抽样时刻的信噪比最大，请写出滤波器传递函数，使得在①处a. 如何设计的表示式）。

表示式（或画出、写出冲激响应请写出在①处时刻的瞬时信号功率值及信噪比。

b.时刻的抽样值为，请写出在振幅键控两信号等概出现条件下的最佳判决门限及c. 若在判决公式。

d. 请详细推导出上述解调器的误码率公式。

题五图，}{QPSK2GHz调制器，载频为，其输入数据为二进制不归零数据序列六、对于一等概出现，且认为它们的出现是相互统计独立。

二进制码元宽度为=-1+1及。

其码1，速率。

a. 请画出QPSK调制器的原理框图。

b. 若在调制之后，未曾受到频带限制，请画出QPSK调制框图中各点功率谱密度（标上频率值）。

c. 若在调制之后，发送带通滤波器是最小带宽奈奎斯特滤波器，请画出在此带通滤波后的QPSK 信号功率谱密度。

d. 画出QPSK解调器原理框图（其中载波恢复电路及位同步电路各用一方框表示即可）。

七、a. 试画出第1类部分响应系统的组成框图，（含予编码，相关编码及译码等）{}：b. 设输入给予编码器的二进制序列为{}：11001，译码器恢复的值。

{} 及相关编码输出码序列请写出相应的予编码输出序列d. 请写出该系统中相关编码器的传递函数及冲激响应公式。

通信原理综合练习题一参考答案和Hz, 一、其中：求是均值为零的白高斯噪声，其双边功率谱密度为瓦和应具有何种关系请加以证明。

相互统计独立的条件，即（12分）解:、通过线性系统得到、白噪声为平稳高斯随机过程，均因，统计独立等效不相关；即互协方差函数为0,值为0;的均值为、、0和互功率谱密度故互相关函数与互协方差函数相等，互相关函数互为傅立;有;则由;叶变换，即题一图题二图又知、独立的条件为：由此得：和的互功率谱密度;附：求已知：据此有:，单边带调制器示于图二中，，请选其中基带信号Weaver二、一值，使输出信号的载频为1M ，，调制信号的频率为1K 。

择适当的W，请写出具体的推导步骤。

(12分)题二图选:解;):虚线框内部分(所示如图)下单边带(输出的频谱LPF上: 是下单边带信号，表示式为:其中,下LPF输出为:相加器输出为:为上单边带信号。

是均值为零的白高斯噪声，双边功率谱密度，通过如题图三所示三、已知网络，求输出的一维概率密度函数。

题三图解：网络幅频特性和相频特性如题四图所示:题四图对的移相键控信号进行相干解调，解调框题五图如所示:题五图等概率出现，为二进制码元宽度。

、、或情况下，分别写出在发（1）带通滤波器BPF输出的信号及噪声表示式；输出的信号及噪声表示式；LPF）低通滤波器2（．（3）抽样时刻的信号及噪声表示式；（4）最佳判决门限及判决公式；（5）详细推导相干解调平均误比特率计算公式。

一.填空：（共30分）码元速率的定义是（），单位是（（（1.数字通信系统的主要性能指标是）和）。

））。

的定义是（信息速率），单位是（），三为（）。

2.窄带随机过程可用三种表达式，一为（），二为（）。

），发生频率选择性衰落的原因是（在随参信道中发生瑞利衰落的原因是（3.某调频波，试确定已调信号功率为（ 4.），调制指数为（），最大频偏为（）赫，信号带宽为（）赫。

若取增量进行简单增量调制编码，伏，求出不发对信号（伏）5.生斜率过载的取样频率至少是（）赫。

6.在数字通信中，眼图是用实验方法观察（）和（）对系统性能的影响。

），码为（）。

其码为（010000017.已知信号代码为，请写出在抽样时刻和8.无数字基带系统的传递函数及冲激响应分别为表达式（码间干扰传输的）。

又设该系统是频带为Ｗ赫的四进制系统，则此系统无码间干扰时最高频带利用率为（）波特，这时的系统最高频带利用率为（）比特／秒／赫。

9.采用部分响应技术可提高频带利用率，并使冲激响应尾巴振荡衰减加快，这是由于（），对输入序列进行予编码是为了防止（）。

10.在数字通信系统中，接收端采用均衡器的目的是（）。

和11.信号功率谱密度主瓣宽度分若二进制数字信息速率为比特／秒，则）赫。

别为（）赫和（为了解决在相干解调恢复载波相位模糊问题，可采取以下措施（ 12.）。

分）68（共完成下列各题：.二1.一模拟基带信号被抽样，均匀量化、线性编码为二进制数字基带信号，若量化电平为4，4800升余弦滚降滤波器传输，此滤波器的截止频率为。

将此二进制码序列通过（注：升余弦滤波器截止频率为）a.求最大可能的PCM信息传输速率。

b.求最大允许的模拟信源带宽。

（12分）2.一BPSK数字调制信号在信道传输过程中受到加性白高斯噪声的干扰。

设加性白噪的双边，接收机带通滤波器带宽，Ｔ为二进制码元宽度。

若二进功率谱密度。

，出现“-制码元出现“+1”的概率为1”的概率为求：解调最佳判决门限（写出推导过程）。

a.b.在近似认为抽样点无码间干扰条件下，请推导出系统平均误比特率计算公式。

（写出详细推导步骤）（12分）已知： 3.、是常数，，为0其中是均值为的白噪，其双边功率谱密度A、题3图输出信噪比求：a.的一维概率密度函数 b.（12分）所示，将此送于图b的傅氏频谱如图一模拟基带信号a的系统，系统输出为4.。

题4图请画出的傅氏频谱图。

a.恢复出b.的接收框图，并说明工作原理。

（上述系统可用于简单的保密请画出由通信）分）12（5.一多路复用QPSK传输系统如图示，图中的QPSK功率谱主瓣带宽为1MHz、中心频率为400MHz。

10路PCM信号和2个180Kb/s的数据以时分多路方式复用，复用器输出送至QPSK调制器。

请求出在PCM系统内可能采用的最大量化电平数M。

（写出计算步骤及每步骤计算结果）题5图6.一数字基带二进制不归零码序列经过一非理想低通信道传输后，引起在解调抽样时刻存在相邻两码元的码间干扰。

此传输系统响应具体说明如下：）的响应是：在T时刻系统对于输入一个单独的“+1”不归零矩形脉冲（码元宽度为，系统，在，在时刻、、时刻的值为A的响应值为的响应值为。

0设系统输入的二进制不归零码序列“＋１”及“－１”是等概率出现且相互统计独立另外，该系统在信道传输过程中受到加性白高斯噪声的干扰。

，方差为的高斯随机变量。

请推导出该数字设：在解调抽样时刻的噪声是均值为 0基带传输系统的平均误比特率计算公式。

（写出详细推导步骤）（8分）计算机终端通过电话信道传输数据，电话信道带宽为，信道输出的信噪比。

一. 256个符号集中的独立符号序列，各符号等概出现。

该终端发出由（1）计算仙农信道容量；（2）求无误码传输的最高符号速率。

（10分）双边功率谱密度，已知是均值为零的白高斯噪声，通过如题二图所示网二.分）10的一维概率密度函数表示式。

（络，求输出题二图一已调信号波形通过衰减为固定常数值。

存在相移的网络。

试证三.则该网络对已调信号附近的相频特性曲线可近似为线性，且明：若，载频附近的群时延等于它的包络的时延（这一原理常用于测量线性网络的群时延——频率特性）。

（7分）四.已调信号通过非时变多径传输后是否一定会发生衰落现象（5分）已知单边带信号，采用相干（同步）解调，本地载五.表示式，并请用频域分析法证波为为常数，求解调器输出信号，其中明此输出信号的失真是相位一频率特性失真。

;)（8分）(注:题五图调制器的载频请计算下列各调制信，6MHz.六将一个视频信号输入至调制器，MHz 号传输带宽：(1) 若调制方式是AM；(2) 若调制方式是FM，频偏为12MHz；(3) 对视频信号进行抽样，抽样速度是14MHz/秒，每秒值量化后（有16个量化电平），再编码为二进制码，然后通过升余弦滤波（滚降因子），再进行PSK调制；(4) 若视频信号的幅度加倍，请再分别计算（1）、（2）、（3）三种情况下的已调信号传输带宽。

（10分）伏，今对其分别进行增量调制（）编码和A设有模拟信号律七.13 编码。

折线PCM1.编码时的台阶伏，求不过载时的编码器输出码速率。

编码时的最小量化级伏，试求为最大值时编码器输出的码组和码速率。

（10分）八.设有一随机二进制序列的0和1分别由不归零脉冲和表示，试分析0、1出现概率相等和不相等两种情况下，是否存在直流分量和1/的离散谱分量（为码元周期）。

（8分）九.QPSK调制框题九图如下所示：（10分）题九图{请画出各点功率谱图，并在横坐标标上各频率值。

十.一最佳基带传输系统如题十图所示，基带信道具有理想频率响应特性，W为信道带宽，带内线性相移。

发送信号在传输过程中受到加性白噪声的干扰，其双边功率谱密度为，为保证接收抽样点无码间干扰传输，系统响应应满足升余弦特性：时延保证线性滤波器物理可实现。

又为保证抽样点输出信噪比最大，接收滤波为匹配滤波器，（在本题中假设发送滤波及基带信道的时延为0）。

题十图（1）.若在某码元间隔内，发送‘+1'数据，请推导出在接收滤波输出抽样时刻的相应信号幅度值；（2）.请推导出在抽样时刻的噪声平均功率；（3）.请写出发‘+1'时，抽样值的概率密度函数表示式。

（10分）十一.对的移相键控信号进行相干解调，解调框题十一图如下所示：分别写出在发或情况下：（1）.带通滤波器（BPF）输出的信号及噪声表示式；（2）.低通滤波器（LPF）输出的信号及噪声表示式；（3）.抽样时刻的信号及噪声表示式（在眼图睁开最大处抽样）；（4）.最佳判决门限及判决公式；（5）.详细推导出相干解调平均误比特率计算公式（忽略码间干扰）。