第 07 章 数字带通传输系统_习题
通信原理简答题答案2(个人整理)
第一章绪论1-2何谓数字信号？何谓模拟信号？两者的根本区别是什么？答：数字信号：电信号的参量值仅可能取有限个值。
模拟信号：电信号的参量取值连续。
两者的根本区别是携带信号的参量是连续取值还是离散取值。
1-3何谓数字通信？数字通信偶哪些优缺点？答：利用数字信号来传输信息的通信系统为数字通信系统。
优点：抗干扰能力强，无噪声积累传输差错可控；便于现代数字信号处理技术对数字信息进行处理、变换、储存；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。
缺点：一般需要较大的传输带宽；系统设备较复杂。
1-4 数字通信系统的一般模型中各组成部分的主要功能是什么？答：信源编码：提高信息传输的有效性（通过数字压缩技术降低码速率），完成A/D转换。
信道编码/译码：增强数字信号的抗干扰能力。
加密与解密：认为扰乱数字序列，加上密码。
数字调制与解调：把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的带通信号。
同步：使收发两端的信号在时间上保持步调一致。
1-5 按调制方式，通信系统如何分类？答：基带传输系统和带通传输系统。
1-6 按传输信号的特征，通信系统如何分类？答：模拟通信系统和数字通信系统。
1-7 按传输信号的复用方式，通信系统如何分类？答：FDM,TDM,CDM。
1-8 单工、半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的？解释他们的工作方式。
答：按照消息传递的方向与时间关系分类。
单工通信：消息只能单向传输。
半双工：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收和发的工作方式。
全双工通信：通信双方可以同时收发消息。
1-9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式？他们的适用场合及特点？答：分为并行传输和串行传输方式。
并行传输一般用于设备之间的近距离通信，如计算机和打印机之间的数据传输。
串行传输使用与远距离数据的传输。
1-10 通信系统的主要性能指标是什么？答：有效性和可靠性。
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？答：有效性：传输速率，频带利用率。
通信原理各章习题集的答案
第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化（便于集成）等_。
2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量， FSK 系统指标具体用_传输速率（传码率、传信率）和_差错率（误码率、误信率）_衡量，FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。
3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率为600B ，信息速率为600b/s ；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为10-4；若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为3 ，信息速率为1800b/s 。
4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。
6.按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。
7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。
9．通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。
10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输速率问题，而后者是指消息传输的 质量问题。
12．设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均信息量H=__1.75b/符号__。
13.设有4个消息符号，其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。
14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为21、41、81、1，则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。
通信原理思考题及作业解答
思考题作业题解答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？答：衡量数字通信系统有效性的性能指标有：码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、频带利用率η。
衡量数字通信系统可靠性的性能指标有：误码率P e 和误信（比特）率P b 。
1–12 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？答：码元速率R B 是指单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ，B ）。
信息速率R b 是指单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒（b/s 或bps ）。
码元速率和信息速率的关系： 或 其中 M 为M 进制（M ＝2 k ，k = 1, 2, 3, …）。
1–13 何谓误码率和误信率？它们之间的关系如何？答：误码率P e 是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
误信率P b 是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
在二进制中有：P e ＝P b 。
第1章 绪论（ 习题 ）1–4 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。
解：(1) 平均每个字母携带的信息量，即熵为2（比特/符号）每个字母（符号）为两个脉冲，其宽度为2×5 ms ＝10－2（s ）则平均信息速率为：2（比特/符号）／10－2（秒/符号）＝200（b/s ）(2) 平均信息量为985.1310log 1034log 4125log 51)(222=⨯+⨯⨯+⨯=x H （比特/符号） 平均信息速率为：H (x )／10－2＝1.985／10－2＝198.5（b/s ）1–7 设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400 B ，试求该系统的信息速率。
通信原理答案第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（段内码用自然二进制码） 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（段内码用折叠二进制码） 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，并已知段内码为折叠二进码。
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，并已知段内码为自然二进码。
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7章(樊昌信第七版)
整理知识 梳理关系 剖析难点 强化重点
归纳结论 引导主线 解惑疑点 点击考点
曹丽娜
樊昌信
编著
国防工业出版社
谢谢！
3 QPSK 解调
原理：分解为两路2PSK信号的相干解调。
x 带通 输入 滤波器 低通 x1 (t ) 滤波器 位定时 低通 滤波器 抽样 判决 抽样 判决
a
并/串 变换 输出
y (t ) cos c t
sin c t
x 载波 恢复
x2 (t )
b
存在问题：存在900的相位模糊（0, 90, 180, 270） 解决方案：采用四相相对相位调制，即QDPSK。
QPSK 特点：
01
Q 11
相位跳变：0°,± 90°,± 180° 跳变周期 2Tb 带宽 B=Rb
0
I
误码性能与BPSK相同
00
10
最大相位跳变：180°
发生在0011或0110交替时，
即双比特ab同时跳变时，信号点沿对角线移动。
21
QPSK 缺点：
最大相位跳变180°，使限带的QPSK信号包络起
744多进制差分相移键控mdpsk1基本原理?qdpsk与qpsk的关系如同2dpsk与2psk关系?4dpsk也称qdpsk?qdpsk的矢量图与qpsk的矢量图相似只是参考相位是前一码元的载波相位n??双比特码元ab载波相位naba方式b方式0?111110?10?10?1111109018027022531545135参考相位a?矢量图aba前一码元载波相位t?波形t参考相位atc?cos?也有法正交调相法和相位选择法?仅需在qpsk调制器基础上增添差分编码码变换2qdpsk调制tc?sin2??差分编码将绝对码ab
《通信原理》课堂练习题(1-9)
《通信原理》课堂练习题(1-9)第1-5章1、一个多进制数字通信系统每隔0.8m向信道发送16种可能取值的电平值中的一个。
则每个电平值所对应的比特数是；符号率（波特）为；比特率为2、一离散无记忆信源（A、B、C、D），各符号发送概率分别为1/2、1/4、1/8、1/8。
则此信源每个符号包含的信息熵为；若信源每毫秒发出一个符号，则此信源每秒输出的信息量为3、若离散信源输出16进制独立等概随机序列，则此信源输出的每个符号所包含的信息量为；若16进制符号不是等概出现，则此信源输出的每个符号所包含的平均信息量为4、由电缆、光纤、卫星中继等传输媒质构成的信道是信道；由电离层反射、对流层散射等传输媒质构成的信道是信道。
5、窄带信号通过随参信道多径传播后，其信号包络服从分布，称为型衰落。
当信号带宽超过多径传播的最大时延差引起的相关带宽时，会产生衰落。
6、信源编码是的编码，以提高通信的；信道编码是的编码，以提高通信的7、香农信道容量公式是在条件下推导得到的。
8、在模拟通信系统中，已调信号带宽越，有效性越好；解调器输出信噪比越，可靠性越好。
9、说明调频系统的特点：10、在民用中波广播AM接收机中采用的解调器是；该解调方式的缺点是在调频系统中，解调输出噪声的功率谱密度的特点是在调频系统中采用预加重和去加重技术的目的是11、在VSB系统中，无失真传输信息的两个条件是、12、已知收音机中的中波波段为535KHZ-1605KHZ，若各台间设0.5KHZ的防护频带，则此波段收音机最多能接收多少台节目？13、信道带宽3KHZ，信号在信道中受到单边功率谱密度为10-6W/HZ的加性高斯白噪声的干扰，信号平均功率为9W。
求（1）信道容量(2)若信道加宽到原来的10倍，并保持信道容量不变，那么信号平均功率要改变多少dB？（log23001≈11.55，30010.1≈2.23）14、某数码摄像机每30m产生一幅40万像素的彩色图像，每个像素由RGB三种颜色构成，各有32个灰度等级。
(完整word版)数字基带传输系统作业题及答案
数字基带传输系统作业题填空题1数字基带系统产生误码的原因是抽样时刻的和的影响。
2．数字基带系统中常采用均衡器和系统来改善系统的性能。
3．为了衡量基带传输系统码间干扰的程度，最直观的方法是______________。
4.双极性数字基带信号，等概时码速率f s的离散分量，不等概时f s的离散分量。
5.有限长横向滤波器的作用是码间串扰。
6.码间串扰是在对某码元识别时，其它码元在该的值。
判断题：1.利用显示均衡波形的眼图可以改善传输性能。
2.对于频带限制在（0，4f）Hz的时间连续信号m(t)，要想无失真的从抽样信mHz。
号中恢复出m(t)，抽样频率至少要为4fm简答题1．第一类部分响应系统输入数字码a n为11001，试写出预编码后的所有可能b nc分别是什么？码以及相关编码后的n2.无码间干扰时，基带传输系统的误码率取决于哪些参数？怎样才能降低系统的误码率？3．（15分）已知信息代码为100000110000011;（1）试确定相应的AMI码及HDB3码;（2）并分别画出他们的单极性不归零波形图；（3）设数字基带传输系统的频带宽度为9KHZ，若采用α=0.5的滚降系统特性，请确定无码间串扰的最高传码率及频带利用率。
4. ( 12分)若传送的数据为11000001100110000101，则相应的HDB3码为何？如果数据等概且独立地取1或0，相应的HDB3码通过某数字基带系统传送，其系统响应h(t)= cos(πt/4Ts) 0≤ t ≤3Ts Ts为码宽，0 其它t简要说明该系统是否存在码间串扰？5.二进制数字基带信号1011000101，通过第I类部分响应系统进行传输。
1.试画出第I类部分响应系统原理方框图;2.由上述基带码通过第I类部分响应系统的变换过程验证信号传输的正确性。
6. 数字基带传输系统的传输特性H（ω）如下图，当传输速率分别为f b=2w、f b=3w时，画图分析在抽样点上是否有码间串扰？1.码间串扰；加性噪声；2.时域；部分响应；3.眼图；4..不存在.存在5..减小6.抽样时刻（╳）（╳）1．a n： 1 0 1 0 1预编码后b n码：0 1 1 0 0 1c码： 1 2 1 0 1相关编码后n之比，而与2.无码间干扰时基带传输系统的误码率依赖于信号峰值A与噪声均方根值n采用什么样的信号形式无关，但这里的信号形式必须是能够消除码间干扰的。
最新通信原理第六版(樊昌信)第7章 数字带通传输系统教学教材
通信原理第7章数字带通传输系统●概述⏹ 数字调制：把数字基带信号变换为数字带通信号（已调信号）的过程。
⏹ 数字带通传输系统：通常把包括调制和解调过程的数字传输系统。
⏹数字调制技术有两种方法：◆ 利用模拟调制的方法去实现数字式调制； ◆ 通过开关键控载波，通常称为键控法。
◆ 基本键控方式：振幅键控、频移键控、相移键控⏹数字调制可分为二进制调制和多进制调制。
●7.1 二进制数字调制原理⏹7.1.1 二进制振幅键控(2ASK ）◆基本原理：☐“ 通- 断键控(OOK)” 信号表达式☐波形振幅键控 频移键控 相移键控⎩⎨⎧-=”时发送“以概率，”时发送“以概率0P 101P t,Acos )(c OOK ωt e 11()s t 载波2ASK◆2ASK 信号的一般表达式其中T s － 码元持续时间；g (t ) － 持续时间为T s 的基带脉冲波形，通常假设是高度为1 ，宽度等于T s 的矩形脉冲； a n － 第N 个符号的电平取值，若取则相应的2ASK 信号就是OOK 信号。
◆2ASK 信号产生方法➢模拟调制法（相乘器法）➢键控法◆2ASK 信号解调方法☐☐ 相干解调( 同步检测法)()tt s t e c ωcos )(2ASK =∑-=ns n nT t ga t s )()(⎩⎨⎧-=PP a n 1,0,1概率为概率为))开关电路2e 2e☐非相干解调过程的时间波形◆功率谱密度2ASK 信号可以表示成式中 s (t ) －二进制单极性随机矩形脉冲序列 设：P s (f ) － s (t ) 的功率谱密度 P 2ASK (f ) － 2ASK 信号的功率谱密度 则由上式可得由上式可见，2ASK 信号的功率谱是基带信号功率谱P s (f ) 的线性搬移（属线性调制）。
知道了P s (f ) 即可确定P 2ASK (f ) 。
由6.1.2节知，单极性的随机脉冲序列功率谱的一般表达式为式中 f s = 1/T s G (f ) － 单个基带信号码元g (t )的频谱函数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
非相干解调时的误码率
相干解调时的误码率
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #10 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－9
2 = 3´10-12 W, P = 10-4 2ASK：A = 5 V, sn e
P2FSK(f )
1000
2000
f (Hz)
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #3 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－4
2FSK 包络检波 (图略，参见教案) 2FSK 相干解调 (图略，参见教案) RB = 1000 B ; '1' ~ 3000 Hz , '0' ~ 1000 Hz B2FSK = | f2-f1 | + 2⋅fs = 2000 + 2´1000 = 4000 Hz
P2FSK(f )
1000
2000
3000
f (Hz)
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #5 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－5
2PSK 调制器与相干解调 (图略，参见教案) RB = 1200 B, fs = 1200 Hz, fc = 2400 Hz an 0 1 0 0 1 1 2PSK P = 0.6, 1-P = 0.4; g1(t) = -g2(t) = g(t); G(f ) = TsSa(pfTs)
B2FSK = | f2-f1 | + 2⋅fs = 4.4 MHz BBP = 2⋅RB = 4 MHz
非相干接收 相干接收
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #12 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－13
r = 10 dB, r = 10 倍 2PSK 相干解调
第 7 章 数字带通传输系统
7－2 7－3 7－4 7－5 7－7 7－8 7－9 7－11 7－13 7－15 7－17 7－18 7－20
LOGO
仅为解题要点，而非完整解答
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #14
Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－17、18
QPSK 00 10 11 假设载波为 coswct 01 10 11 01 10 11 QDPSK A方式 00 QDPSK B方式 00 01
0
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #6 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－7
RB = 1200 B, fc = 1800 Hz; 一个码元内含 1.5 个载波周期 定义 Dj 为后一码元起始相位与前一码元结束相位之差
an 起始相位 2DPSK 起始相位 2DPSK
0
0
1
0
1
0
0
180
1
180
0Hale Waihona Puke 0-90 18090
180
90
180
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #8 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－8
2ASK：RB = 2´106 B, n0 = 6´10-18 W/Hz, a = 40 mV B = 2RB = 4´106 Hz
hb = 4 bit/Hz
需要 M = 16，可采用 16PSK、16QAM 等
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #16 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
Page #1 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－2
2ASK： RB = 1000 Baud , Ts = 10-3 s wc = 4p´106 Hz ,
Tc = 0.5´10-6 s fc = 2´106 Hz
每个码元包含的载波周期数为： Ts/Tc = 2000 个 第一零点带宽为：B = 2/Ts = 2000 Hz
信码
QPSK QDPSK A 方式 QDPSK B 方式
1
0
1
1
0
0
0
1
Page #15 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
7－20
最小理论带宽： 2PSK 最高频带利用率为 1 bit/Hz 4PSK 最高频带利用率为 log24 = 2 bit/Hz MPSK 最高频带利用率为 log2M bit/Hz 带宽不变，比特率加倍，则最高频带利用率加倍
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #2 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－3
2FSK：模拟调频法、键控法 (图略，参见教案) RB = 1000 B ; '0' ~ 2000 Hz , '1' ~ 1000 Hz an 0 1 1 0 1 0 2FSK 从功率谱可以看出， 若采用非相干解调， 上下支路滤波输出 存在严重串扰。 宜采用相干解调。
非相干解调：
相干解调
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #11 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－11
2FSK：RB = 2´106 B, n0 = 6´10-18 W/Hz, a = 40 mV
f1 = 10 MHz, f2 = 10.4 MHz
2DPSK 相干解调 + 码反变换
2DPSK 差分相干解调
通信原理 第 7 章 数字带通传输系统
Page #13 Copyright © 2011 DyNE All rights reserved
7－15
RB = 103 B, n0/2 = 10-10 W/Hz, Pe = 10-5 B = 2⋅RB = 2000 Hz 2 2 sn = n0B = 4´10-7 W; r = Si /sn 2ASK 相干解调 2FSK 非相干解调 2DPSK 差分相干解调 2PSK 相干解调