通信原理加性高斯白噪声信道容量
通信原理题目加答案
1．通信系统的两个主要指标是有效性、可靠性。
2．通信的复用方式有频分复用、时分复用和码分复用。
3．按照传输媒质的不同，信道可分为有线信道、无线信道_。
4．无线信道按照传播方式区分，基本上有地波、天波和视线传播三种。
5．调制信道对信号的干扰分为加性干扰、乘性干扰两种。
6．单一频率正弦波信号经随参信道传输后到达接收端的信号，其包络服从瑞利分布。
7．典型的恒参信道有有线信道、光纤信道、无线视距中继及卫星中继信道。
8．典型的随参信道有短波电离层反射信道、对流层散射信道。
9．对于点与点的之间的通信，按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工和全双工通信。
10．按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以把通信系统分为模拟通信系统、数字通信系统.11．同步卫星通信是电磁波直线传播传播，因此其信道传播性能稳定可靠，传输距离远，容量大，广泛应用于传输多路电话、电报、图像数据和电视节目。
12．已知FM 波的表达式63()10cos(21010sin(10))s t t t ππ=⨯+(V)，可求出载波频率为610Hz ，已调波的卡森带宽为11kHz 。
13．为了改善调频解调器的输出信噪比，在调频系统中广泛采用加重技术，包括预加重技术、去加重技术。
14．产生“门限效应”的主要原因是解调器的非线性。
15．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。
16．差分脉冲编码调制最简单的一个特例是增量调制，为防止其出现过载现象必须满足不过载条件。
17．为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为信源编码，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。
18．二进制基带信号传输过程中，“0”、“1”代码等概率发送条件下，双极性基带系统的最佳判决门限电平为0，单极性最佳判决门限电平为A/2。
19．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。
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。
通信原理复习题
通信原理复习题一、填空题1、若发送信号的比特能量相同、信道中加性白高斯噪声的功率谱密度相同，那么 2FSK 的误比特率和OOK 相同，2DPSK 的误码率比 2PSK 大。
2、二进制序列经过 HDB3 码编码后连续出现的 0符号个数最多是 3 个。
3、信源信息速率是 4000bit/s，采用 QPSK 传输时符号速率是2 k 波特。
如果此 QPSK调制采用了滚降系数为 1 的根升余弦频谱成形，那么发送信号的带宽是 4 kHz，此时的频带利用率为 1 bit/HZ4、某模拟基带信号的频谱范围为 0~1kHz。
对其按奈奎斯特速率进行取样，再经过 A 律十三折线编码，那么编码后的数据速率为 16 kbit/s。
5、．设数据序列是速率为 1kbit/s 的独立等概二进制序列，则对应的双极性不归零信号的主瓣带宽是 1 kHz。
若将此信号调制为 QPSK，则已调信号的主瓣带宽为 1 kHz；若将此信号调制为 2DPSK，则已调信号的主瓣带宽为2 kHz6、调制速率又称____信号__速率或(信号)码元传输速率。
7、数据通信系统根据处理形式的不同，可以分为联机实时系统、远程批量处理系统和___分时处理系统____三类。
8、如果8位并行传输的数据码流其每线速率为2400bit/s，则串行传输的数据传信速率为___19.2kbit/s __。
9、方差σ2(t)表示随机过程在时刻t对于数学期望值a(t)的___偏差或偏离___程度，一般是时间函数。
10、为了反映随机过程不同时刻之间的内在统计特性，采用方差函数C(t1,t2)和___相关____函数。
11、与基带传输不同，频带传输是一种____搬移___频谱的传输方式。
12、位同步就是使收端定时信号的间隔与接收信号码元间隔完全___相等____，且定时信号与接收信号码元保持固定的最佳关系。
13、码重是码组中___非零码元(或“1”的个数)____的个数。
14、对线性分组码，如果找到了码的____生成矩阵(或生成多项式)___，那么编码方法就完全确定了。
通信原理题库-1-4章(1)
通信原理题库一、填空题1．由通信系统模型可知信号传输需经过两个变换，分别是变换和变换。
2．在独立等概的条件下，M进制码元的信息量是二进制码元的倍；在码元速率相同情况下，M进制码元的息速率是二进制的倍。
3．有效性和可靠性是用来度量通信系统性能的重要指标，在数字通信系统中对应于有效性和可靠性的具体指标分别是和。
4．热噪声的频域特性表现为、时域特性表现为、统计特性表现为。
5. 通信工作方式有、、。
6、设一数字传输系统传送16进制码元的速率为2400B，则这时的系统信息速率()7. 能量信号的特点。
功率信号的特点。
8.在实际使用的物理信道中，传输函数如果对信号的影响是固定的，这类信道称为。
9.当无信号时，加性噪声是否存在？，乘性噪声是否还存在？10.广义平稳随机过程的两个特点分别是和。
11.加性高斯白噪声的加是指，“高斯”是指，“白”是指。
12.通常广义信道可以分为调制信道和编码信道，调制信道一般可以看成是一种信道，而编码信道则可以看成是一种信道13.信号在随参信道中传输时，产生衰落的主要原因是。
相关带宽是。
14.出现概率越（）的消息，其所含的信息量越大；出现概率越（）的消息，其所含的信息量越小。
15.平稳随机过程的各态历经性可以把平均简化为平均，从而大大简化了运算。
16.根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为恒参信道和随参信道两大类。
17．设每秒传送N个M进制码元，则码元速率为_ __ ，信息传输速率为。
18.恒参信道的传输特性通常可以用和来表征。
19. 香农公式应用的条件是：信号的概率密度函数为分布，信道噪声为噪声。
20. 参信道中的多经传播对信号传输的影响有：、、。
二、选择题1.一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2. 下列说法中不正确的是（）。
A. 信道中的噪声是不可避免的。
B. 信道可以分为狭义信道和广义信道。
(完整版)通信原理第二章题库总合
一、填空题。
1.按照能量区分，确知信号可分为能量信号和功率信号。
2.能量信号的特点能量等于有限值，但平均功率为零。
3.功率信号的特点平均功率为有限值，能量为无穷大。
4.自相关函数R(τ)和时间t无关，只和时间差τ有关。
5.自相关函数和功率谱密度是一对傅里叶变换对。
6.连续随机变量X，其数学期望为E[g(x)]=∫g(x)f(x)dx。
7.码间串扰和信道噪声是影响基带传输系统性能的两个主要因素。
8.信道容量是指信道传输信息的速率的最大值9.香农公式可表示为C=Blog2(1+S/N)。
10.在实际使用的物理信道中，传输函数如果对信号的影响是固定的，这类信道称为恒参信道。
11.狭义信道是指连接发信设备和收信设备的各种物理媒体。
12.所谓窄带高斯白噪声是指其频率带宽△f远远小于其中心频率fc的平稳高斯噪声。
13.正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从瑞利分布。
14.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。
15.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16.广义平稳随机过程的两个特点分别是数学期望、方差与时间无关和自相关函数只与时间间隔有关。
17.加性高斯白噪声的含义是噪声与信号是相加的关系、功率谱密度在整个频率轴上为常数和具有正态分布的概率密度函数。
18.调制信道分为恒参信道和随参信道。
19.随参信道的传输媒质具有3个特点对信号的衰减随时间变化、传输的时延随时间变M化和多径传播。
20.调制信道根据信道传输函数的时变特性不同，可分为随参信道和恒参信道两类。
21.随参信道的传输媒质的三个特点分别为对信号的哀耗随时间变化、对信号的时延随时间变化、多径传播。
22.信道容量是指该信道能够传送的最大信息量。
23.广义平稳随机过程的数学期望，方差与时间t 无关，自相关函数只与时间差有关。
24.信号在随参信道中传输时，产生衰落的主要原因是多径传播。
25.26.一个离散信号源每毫秒发出四种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2，该信源的平均信息量为4/7bit/符号，平均信息速率为1750b/s 。
樊昌信《通信原理》(第7版)章节题库(信 道)【圣才出品】
第4章信道一、选择题恒参信道的相频失真，对模拟通话质量影响（）。
A．很大B．不显著C．显著D．不存在【答案】B【解析】恒参信道的相频失真，对语音信号影响不大，对视频信号影响大。
二、填空题1．根据信道特性参数随时间变化的快慢，可将信道分为______和______信道。
【答案】恒参信道；随参信道【解析】信道特性随时间变化的信道称为随参信道；信道特性基本上不随时间变化，或变化极慢极小的信道称为恒参信道。
2．调制信道分为______和______，短波电离层反射信道属于______信道。
【答案】恒参信道；随参信道；随参【解析】按照调制信道模型，信道可以分为恒参信道和随参信道两类。
短波电离层反射信道的特性随随时间、季节和年份不断变化，故其属于随参信道。
3．理想恒参信道的冲激响应为______。
【答案】h （t ）＝kδ（t －t d ）【解析】理想恒参信道的幅频特性和相频特性为|()|()d H kt ωϕωω=⎧⎨=-⎩故恒参信道的传输函数为()()|()|d j t j H H e ke ωϕωωω-==根据傅里叶变换可知其冲激响应为(t)(t t )d h k δ=-4．调制信道的定义范围从______至______。
【答案】调制器输出端；解调器输入端【解析】调制器输出端至解调器输入端的范围被定义为调制信道。
5．信号在随参信道中传输时，产生频率弥散的主要原因是______。
【答案】多径效应【解析】信号的多径传播造成了信道的时间弥散性，产生了频率选择性衰落。
6．某电离层反射信道的最大多径时延差为30μs，为了避免频率选择性衰落，工程上认为在该信道上传输数字信号的码速率不应超过______Baud。
【答案】11kBaud【解析】信号的相关带宽为根据工程经验信号的带宽为R由于线性数字调制系统的最高频带利用率为1Baud/Hzη==BB故。
7．宽带信号在短波电离层反射信道中传输时，可能遇到的主要衰落类型是______。
通信原理复习题2
通信原理复习题四、简答题1．通信系统的两项重要性能指标“有效性”和“可靠性”分别反映通信系统的什么性能？其相互间存在什么关系？2．数字通信系统与模拟通信系统相比具有哪些特点？3．什么是误码率？什么是误信率？他们之间关系如何？4．通信系统的两项重要性能指标有效性和可靠性分别反映通信系统的什么性能？模拟通信和数字通信对应于这两项的具体指标是什么？5．什么是码元速率？什么是信息速率？它们的单位分别是什么？他们之间关系如何？13．试对AM和DSB可否采用包络检波方式进行解调进行讨论？码之间的特点？16．试比较传输码AMI码和HDB320．简述观察眼图的作用？以及正确进行眼图观察的方法？22．模拟和数字调制其原理是一样的，但在实现时为何数字调制却不采用模拟调制电路来实现？26．简述数字调制与模拟调制之间的异同点？多进制调制与二进制调制相比具有什么特点？五、作图题8．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的单极性非归零码（NRZ）、归零码（RZ）、差分码和双极性归零码的波形。
9．设有一数字序列为1011000101，请画出相应的NRZ码、RZ码、双极性归零码、AMI码和四电平码的波形。
码？并画分别出编码后的10．设有一数字码序列为10010000010110000000001，试编为相关码、AMI码和HDB3波形？（第一个非零码编为-1）六、1．某信源集包含32个符号，各符号等概出现，且相互统计独立。
现将该信源发送的一系列符号通过一带宽为4kHz的信道进行传输，要求信道的信噪比不小于26dB。
试求：（1）信道容量；（2）无差错传输时的最高符号速率。
3．设信息源的输出由128个不同的符号组成，其中16个出现的概率为1/32，其余112个出现的概率为1/224。
信息源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。
计算该信息源的平均信息速率。
4．已知某四进制离散信源（0、1、2、3），其符号出现的概率分别为，发送符号（码元）宽度为0.2ms。