通信原理课后答案第七章

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通信原理(陈启兴版)第7章课后习题答案

通信原理(陈启兴版)第7章课后习题答案

通信原理(陈启兴版)第7章课后习题答案第7章模拟信号的数字传输7.1 学习指导 7.1.1 要点本章的要点主要有抽样定理;⾃然抽样和平顶抽样;均匀量化和⾮均匀量化;PCM 原理,A 律13折线编码,译码;ΔM 原理,不过载条件;PCM ,ΔM 系统的抗噪声性能;PCM 与ΔM 的⽐较;时分复⽤和多路数字电话系统原理;1. 概述为了使模拟信号实现数字化传输,⾸先要通过信源编码使模拟信号转换为数字信号,或称为―模/数转换‖即A/D 转换。

模/数转换的⽅法采⽤得最早⽽且应⽤较⼴泛的是脉冲编码调制(PCM),PCM 通信系统原理图如图7-1所⽰。

图7-1 PCM 通信系统原理图抽样量化器编码器模拟信号PCM 信号译码器低通滤波器模拟信号数字通信系统PCM 信号由图7-1可见,PCM 系统由以下三部分组成。

(1) 模/数转换(A/D 转换)模/数转换包括三个步骤:抽样(Sampling)、量化(Quantization)和编码(Coding)。

a. 抽样是把在时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的抽样信号,抽样信号在时间上是离散的,但是其取值仍然是连续的,所以是离散模拟信号。

b. 量化。

量化是把幅度上连续的抽样信号转换成幅度离散的量化信号,故量化信号已经是数字信号了,它可以看成是多进制的数字脉冲信号。

c. 是编码。

编码是把时间离散且幅度离散的量化信号⽤⼀个⼆进制码组表⽰。

(2) 数字⽅式传输——基带传输或带通传输;(3) 数/模转换(D/A )——将数字信号还原为模拟信号。

包含了译码器和低通滤波器两部分。

2.抽样定理为模拟信号的数字化和时分多路复⽤(TDM )奠定了理论基础。

根据抽样的脉冲序列是冲激序列还是⾮冲激序列,抽样可以分为理想抽样和实际抽样。

抽样是按照⼀定的抽样速率,把时间上连续的模拟信号变成⼀系列时间上离散的抽样值的过程。

能否由此样值序列重建源信号,取决于抽样速率⼤⼩,⽽描述这⼀抽样速率条件的定理就是著名的抽样定理。

《通信原理》课后习题答案及每章总结(樊昌信,国防工业出版社,第五版)第七章

《通信原理》课后习题答案及每章总结(樊昌信,国防工业出版社,第五版)第七章

《通信原理》习题参考答案第七章7-7. 设输入抽样器的信号为门函数)(t G τ,宽度ms 20=τ,若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量,试求最小抽样速率。

解:ff f Sa f G t G πτπτπτττsin )()()(==⇔ 在第十个零点处有:10=τf 即最高频率为:Hz f m 500102010103=⨯==-τ根据抽样定理可知:最小抽样频率要大于m f 2,即最小抽样频率为1000KHz7-8. 设信号t A t m ωcos 9)(+=,其中A ≤10V 。

若m(t)被均匀量化为40个电平,试确定所需的二进制码组的位数N 和量化间隔υ∆。

解: 402≥N ,所以N =6时满足条件信号m(t)的最大电压为V max =19V ,最小电压为V min =-1V即信号m(t)的电压差ΔV =20V∴V V 5.0402040==∆=∆υ7-10. 采用13折线A 律编码电路,设最小量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+653单位: (1) 试求此时编码器输出码组,并计算量化误差; (2) 写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。

(采用自然二进制码。

) 解:(1)极性码为正,即C 7=1即段落码C 6C 5C 4=110抽样脉冲值在段内的位置为:653-512=123个量化单位 由于段内采用均匀量化,第7段内量化间隔为:32251210244=- 而32×3≤123≤32×4,所以可以确定抽样脉冲值在段内的位置在第3段,即C 3C 2C 1C 0=0011所以编码器输出码组为:C 7C 6C 5C 4C 3C 2C 1C 0=11100011 量化误差:11)232332512(635=+⨯+- (2)635对应的量化值为:624232332512=+⨯+ 对应的11位自然二进制码元为:010********7-11. 采用13折线A 律编码电路,设接收端收到的码组为“01010011”、最小量化间隔为1个量化单位,并已知段内码改用折叠二进制码:(1)试问译码器输出为多少量化单位;(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位自然二进码。

通信原理答案解析第7章

通信原理答案解析第7章

第七章 习题已知一低通信号m(t)的频谱为:M(f)=⎪⎩⎪⎨⎧≤-f f f其他,0200,2001,假设以f s =300Hz 的速率对m(t)进行抽样,试画出一抽样信号m s (t)的频率草图。

解:M s (ω)=300∑∞-∞=⋅-n n M )600(πω1.已知一低通信号m(t)的频谱为:M(f)=⎪⎩⎪⎨⎧≤-f f f其他,0200,2001,假设以f s =400Hz 的速率对m(t)进行抽样,试画出一抽样信号m s (t)的频率草图。

解:M s (ω)=400∑∞-∞=⋅-n n M )800(πω2. 采用13折线A 率编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位。

试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段码用自然二进制码)解:I m =+635=512+36+27输出码组为:c1c2c3c4c5c6c7c8=11100011 量化误差为273. 采用13折线A 率编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95单位。

试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段码用折叠二进制码) 解:-95= -(64+74⨯+3) c5c6c7c8=0000输出码组为:c1c2c3c4c5c6c7c8=00110000 量化误差为74. 采用13折线A 率编码器电路,设接收端收到的码组为“01010011”,最小量化单位为1个单位,并已知段码为折叠二进码。

试问译码器输出为多少单位。

解:I 0= -(256+4.5⨯16)=-3285. 采用13折线A 率编码器电路,设接收端收到的码组为“01010011”,最小量化单位为1个单位,并已知段码为自然二进码。

试问译码器输出为多少单位 解:I 0= -(256+3.5⨯16)=-3126. 单路话音信号的最高频率为4KHz ,抽样速率为8kHz ,将所得的脉冲由PAM 方式或PCM 方式传输。

设传输信号的波形为矩形脉冲,其宽度为τ,且占空比为1。

通信原理第七章习题解答

通信原理第七章习题解答

习题7-1.已知单边带信号为 ()()cos ()sin c cs t m t t m t t ωω=+,试证明不能用平方变换法提取载波同步信号。

解: ()()cos ()sin c c s t m t t m t t ωω=+()cos[()]cr t t t ωϕ=+ 其中,()r t =()()arctan()m t t m t ϕ=2222()()()cos [()]1(){1cos 2[()]}2c c e t s t r t t t r t t t ωϕωϕ==+=++窄带滤波后得:()cos 2[()]c e t t t ωϕ=+因为()t ϕ与 ()()m t m t 、有关,因此载波相位不确定,所以不能用平方变换法提取载波。

7-2.已知单边带信号的表示式为 ()()cos ()sin SSB c cs t m t t m t t =+ωω,若采用与抑制载波双边带信号导频插入完全相同的方法,试证明接收端可以正确解调;若发送端插入的导频是调制载波,试证明解调输出中也含有直流分量。

解:(1)在发送端:图7-2-9(a )中的DSB 信号换成SSB 信号,有()()() ()cos cos sin cos SSB c c c cs t s t a tm t t m t t a t =-ω=ω+ω-ω在接收端:如图7-2-9(a )()()() ()() ()() ()() ()22sin cos sin cos sin 111sin 21cos 2sin 22221111sin 2cos 2sin 22222c c c c cc cc c cc v t as t t m t t m t t a t a t am t t a m t t a ta m t am t t a m t t a t⎡⎤=ω=ω+ω-ωω⎣⎦=ω+-ω-ω=+ω-ω-ω经过低通滤波器后输出为()2a m t , 再经900 移相后即可得到正确的解调信号m ( t )。

通信原理第七版课后答案樊昌信

通信原理第七版课后答案樊昌信

第一章习题习题 在英文字母中E 出现的概率最大,等于,试求其信息量。

解:E 的信息量:()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I 习题 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,设每个符号独立出现,其出现的概率分别为1/4,1/4,3/16,5/16。

试求该信息源中每个符号的信息量。

解:习题 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等概时的平均信息速率为(2)平均信息量为则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题 试问上题中的码元速率是多少?解:311200 Bd 5*10B B R T -=== 习题 设一个信息源由64个不同的符号组成,其中16个符号的出现概率均为1/32,其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号,试求该信息源的平均信息速率。

解:该信息源的熵为=比特/符号因此,该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。

习题 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 118000 Bd 125*10R T -=== 等概时,s kb M R R B b /164log *8000log 22===习题 设一台接收机输入电路的等效电阻为600欧姆,输入电路的带宽为6 MHZ ,环境温度为23摄氏度,试求该电路产生的热噪声电压的有效值。

解:12V 4.57*10 V -===习题 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。

通信原理第七版课后答案解析樊昌信

通信原理第七版课后答案解析樊昌信

第一章习题习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大,等于0.105,试求其信息量。

解:E 的信息量:()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I习题1.2 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,设每个符号独立出现,其出现的概率分别为1/4,1/4,3/16,5/16。

试求该信息源中每个符号的信息量。

解:b A P A P I A 241log )(log )(1log 222=-=-==b I B 415.2163log 2=-=b I C 415.2163log 2=-= b I D 678.1165log 2=-=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 100105213B =⨯⨯=-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977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题1.4 试问上题中的码元速率是多少?解:311200 Bd 5*10B B R T -===错误!未找到引用源。

习题1.5 设一个信息源由64个不同的符号组成,其中16个符号的出现概率均为1/32,其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号,试求该信息源的平均信息速率。

解:该信息源的熵为96log 961*4832log 321*16)(log )()(log )()(22264121+=-=-=∑∑==i i i i Mi i x P x P x P x P X H=5.79比特/符号因此,该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH ===错误!未找到引用源。

移动通信原理 课后答案

移动通信原理 课后答案
第二章
无线传播与移动信道
2.1 移动通信信道具有哪些主要特点? 答:移动通信信道的主要特点: (1)传播的开放性; (2)接收环境的复杂性; (3)通信用户的随机移动性。 2.2 在移动通信中,电波传播的主要传播方式有哪几种? 答:电波传播的主要方式:直射、反射、绕射。 2.3 移动通信的信道中存在着大、中、小尺度(范围)的衰耗与衰落,它们各自具有什么性 质的特征? 答:移动通信信道中,大、中、小尺度衰耗与衰落的特征: (1)大尺度:电波在空间传播所产生的损耗,反映的是传播在宏观大范围(千米量级)的 空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势; (2)中尺度:主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的 损耗,反映了在中等范围内(数百波长量级)的接收信号电平平均值起伏变化的趋势;为无 线传播所特有,一般从统计规律上看遵从对数正态分布,其变化率比传送信息率慢; (3)小尺度:反映微观小范围(数十波长以下量级)接收电平平均值的起伏变化趋势,其 电平幅度分布一般遵从瑞利(Rayleigh)分布、莱斯(Rice)分布和纳卡伽米(Nakagami) 分布。 2.4 移动通信中存在 3 种类型的快衰落,它们各自表示什么类型的快衰落?在什么情况下会 出现?各自克服需要采取的主要措施是什么? 答:移动通信中,快衰落分为以下三种类型:空间选择性快衰落、频率选择性快衰落和时间 选择性快衰落。 其产生的原因和克服需要采取的措施如下: (1)空间选择性快衰落:由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起的,克 服措施为空间分集; (2)频率选择性快衰落:由于信道在时域的时延扩散而引起的,可采用自适应均衡喝 Rake 接收加以克服; (3)时间选择性快衰落:由于用户的高速移动在频域引起多普勒频移,在相应的时域其波 形产生时间选择性衰落,可采用信道交织技术加以克服。 2.5 移动通信中主要噪声干扰有哪几种?对于 CDMA,哪一类干扰是最主要的干扰? 答:移动通信中主要噪声干扰有:加性正态白噪声、多径干扰、多址干扰。 对于 CDMA,最主要的干扰是多径干扰。 2.6 Okumura-Hata 传播模型的主要运用环境与条件是什么? 答:Okumura-Hata 传播模型的主要运用环境与条件为:适用于小城镇与郊区的准平坦地区; 应用频率为 150 MHz ≤ f c ≤ 1500 MHz ;有效距离为 1km ≤ d ≤ 20km ;发射(基站)天线 有效高度为 30~200m;接收(移动台)天线有效高度为 1~10m。

通信原理教程+樊昌信+课后习题答案第一章至第八章

通信原理教程+樊昌信+课后习题答案第一章至第八章

第一章习题习题1.1 在英文字母中E 出现的概率最大,等于0.105,试求其信息量。

解:E 的信息量:()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I习题1.2 某信息源由A ,B ,C ,D 四个符号组成,设每个符号独立出现,其出现的概率分别为1/4,1/4,3/16,5/16。

试求该信息源中每个符号的信息量。

解:b A P A P I A 241log )(log )(1log 222=-=-==b I B 415.2163log 2=-=b I C 415.2163log 2=-= b I D 678.1165log 2=-=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 100105213B =⨯⨯=-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977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题1.4 试问上题中的码元速率是多少?解:311200 Bd 5*10B B R T -===习题1.5 设一个信息源由64个不同的符号组成,其中16个符号的出现概率均为1/32,其余48个符号出现的概率为1/96,若此信息源每秒发出1000个独立的符号,试求该信息源的平均信息速率。

解:该信息源的熵为96log 961*4832log 321*16)(log )()(log )()(22264121+=-=-=∑∑==i i i i Mi i x P x P x P x P X H=5.79比特/符号因此,该信息源的平均信息速率 1000*5.795790 b/s b R mH === 。

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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:
7.6 设用一个7位巴克码作为群同步码,接收误码率为410−。

试分别求出容许错码数为0和1时的漏同步概率。

解:
0m =471(1)1(110) 6.9979e-004n e P P −=−−=−−=1m = 111(1)(1)n n e n P P C P P −=−−−−
474461(110)710(110) 2.0993e-007−−−=−−−××−=
7.8 设一个二进制通信系统传输信息的速率为100,信息码元的先验概率相等,要求假同步每年至多发生一次。

试问群同步码组的长度最小应设计为多少?若信道误码率为10,试问此系统的漏同步概率等于多少?
/b s 5−
解:设码组长度为n
① 每年收到的码元长度有 100365243600N =××× , 连续n 位的码组有 个, 1N n −+即此 中至多只有1钟和同步码组相同, 1N n −+对于n 位码组来说共有 2个组合。

n 所以,21
n N n ≥−+27n ⇒=
② 5271(110) 2.6996e-004e P −=−−=。

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