通信原理习题课(2)
樊昌信《通信原理》(第7版)课后习题(确知信号)【圣才出品】
第2章确知信号思考题2-1 何谓确知信号？答：确知信号是指其取值在任何时间都是确定和可预知的信号，通常可以用数学公式表示它在任何时间的取值。
例如，振幅、频率和相位都是确定的一段正弦波，它就是一个确知信号。
2-2 试分别说明能量信号和功率信号的特性。
答：（1）能量信号的能量为一个有限正值，但其平均功率等于零。
（2）功率信号的能量为无穷大，其平均功率为一个有限正值。
2-3 试用语言（文字）描述单位冲激函数的定义。
答：单位冲击函数是指宽度无穷小，高度为无穷大，积分面积为1的脉冲。
其仅有理论上的意义，是不可能物理实现的一种信号。
2-4 试画出单位阶跃函数的曲线。
答：如图2-1所示。
图2-12-5 试述信号的四种频率特性分别适用于何种信号。
答：（1）功率信号的频谱适用于周期性的功率信号。
（2）能量信号的频谱密度适用于能量信号。
（3）能量信号的能量谱密度适用于能量信号。
（4）功率信号的功率谱密度适用于功率信号。
2-6 频谱密度S（f）和频谱C（jnω0）的量纲分别是什么？答：频谱密度的量纲是伏特/赫兹（V/Hz）；频谱的量纲是伏特（V）。
2-7 自相关函数有哪些性质？答：自相关函数的性质：（1）自相关函数是偶函数；（2）与信号的能谱密度函数或功率谱密度函数是傅立叶变换对的关系；（3）当τ＝0时，能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量，功率信号的自相关函数R（0）等于信号的平均功率。
2-8 冲激响应的定义是什么？冲激响应的傅里叶变换等于什么？答：（1）冲激响应的定义：输入为单位冲激函数时系统的零状态响应，一般记作h（t）。
（2）冲激响应的傅里叶变换等于系统的频率响应，即H（f）。
习题2-1 试判断下列信号是周期信号还是非周期信号，能量信号还是功率信号：（1）s1（t）＝e－t u（t）（2）s2（t）＝sin（6πt）＋2cos（10πt）（3）s3（t）＝e－2t解：若0＜E＜∞，而功率P→0，则为能量信号；若能量E→0，而0＜P＜∞，则为功率信号。
通信原理教程课后习题及答案
-3400 -300 0 300 3400
语音信号的频谱图
f/Hz
20
课后习题及答案
S(f)
…
-8000
-3400 -300 0 300 3400
ΔT(f)
0
Ss(f)
f/Hz
…
8000
f/Hz
…
…
-11400 -8300 -7700 -4600-3400 -300 0 300 34004600 7700 8300
5
cos
1000
t
5 2
cos
1200
t
cos
800
t
5cos1000t 5 cos 1200t 5 cos 800t
2
2
所以：A载波=5V； A上边带= A下边带=5/2V
12
课后习题及答案
3-4. 试证明：若用一基带余弦波去调幅，则调幅信号的两 个边带功率之和最大等于载波功率的一半。
10
课后习题及答案
S(f) 5/2
5/4
-600 -500 -400 0 400 500 600
f
频谱图
11
课后习题及答案
3-2. 在上题中，已调信号的载波分量和各边带分量的振幅分 别等于多少。
题解：由已调信号的时域表达式即可得到
s(t) m(t) c(t) 1 cos 200t 5cos 1000t 5cos1000t 5cos200t cos 1000t
4
课后习题及答案
1-4、试问上题中的码元速率等于多少？
题解：码元速率为单位时间内传送的码元数目。
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：l E log 2"^ log2 P E log 2 0.105 3.25 b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2X5ms。
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R b R B H 100 1.977 197.7 b s习题试冋上题中的码兀速率是多少？1 1解：R B 亍200 BdT B 5*10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R b mH 1000*5.79 5790 b/s。
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：R B 118000 Bd T B125*10 6等概时，R b RB log 2 M8000* log24 16kb/s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：V 4kTRB -4*1.38*10 23*23*600*6*10 64.57*10 12 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》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。
无线通信原理和应用习题课2
则
Eb W /R E N = 所以 W= b ( − 1) ⋅ R ⋅ a = 16.8( Mchips / s ) N 0 ( N / 3 − 1) ⋅ a N0 3
2
祝大家： 期末顺利！ 天天开心！
3
− P −1 ( x ) l n (1 − y ) b):与式（7.58）类似 得到： ∴ γ
0
=
而GSM每信道发送数据速率为270.8333kbps，约是0.136C
y = [1 − e
−
p −1 ( x )
γ0
]M
Chapter7 Equalization, Diversity, and Channel Coding
6.11 :
format long; b=0:0.1:15; a=10.^(b/10); Pefsknc=0.5.*exp(-a/2); Pebpsk=0.5.*erfc(sqrt(a)); Pedpsk=0.5.*exp(-a); semilogy(b,Pefsknc,'--r',b,Pebpsk,'b',b,Pedpsk,'k--'); title ('信噪比和误码率的关系'); xlabel('信噪比/dB') ; ylabel('误码率','Fontsize', 12); legend('FSK(非相干) ', 'BPSK， QPSK','DPSK'); grid on;
Chapter 9：Multiple Access Techniques for Wireless Communications
9.7 a) 发送一个分组的时间τ
通信原理课后练习答案经典.ppt
统计独立。
⑴ 试证明 z(t)是广义平稳的；
⑵ 试画出自相关函数 Rz ( ) 的波形； ⑶ 试求功率谱密度Pz ( f ) 及功率S。
10
.精品课件.
第3章课后作业解答
⑴ 试证明 z(t)是广义平稳的； 只要证明z(t) 的均值为常数，自相关函数仅与时间
间隔 有关即可。
E[z(t )] E[m(t )cos(ct )] E[m(t )] E[cos(ct )]
E{cos[c (t1
t2 )
2 ]
cos[c (t2
t1 )]}
1 2
E{cos[c (t1
t2 )
2 ]}
1 2
cos c
0 12
.精品课件.
第3章课后作业解答
⑵ 试画出自相关函数 Rz ( ) 的波形；
Rz (
)
1 2
Rm (
) cosc
1 / 2 Rz ( )
1
1
⑶ 试求功率谱密度Pz ( f ) 及功率S。 1 / 2
E[m(t1 )cos(ct1 ) m(t2 )cos(ct2 )]
E[m(t1 ) m(t2 )] E[cos(ct1 ) cos(ct2 )]
Rm ( ) E[cos(ct1 ) cos(ct2 )]
E[cos(ct1 ) cos(ct2 )]
1 2
作业 习题：3-5、3-6、3-7、3-8
9
.精品课件.
第3章课后作业解答
3-5 已知随机过程z(t ) m(t )cos(ct )，其中，m(t)
是广义平稳过程，且自相关函数为
1 Rm ( )
1 1 0
Rm ( ) 1 0 1
0
通信原理习题课2
通信原理习题课（第6-8章）概念性题目考查一、填空题1．在2ASK 、2FSK 与2PSK 这三种调制方式中， 的误码率最小， 的频带利用率最低。
2．若要传输速率为7200B 的数据，在滚降系数为1的升余弦基带信道中传输所需要的最小传输带宽为 ，此时的频带利用率为 。
3． 造成数字基带传输误码的原因是________和________。
4． 要传100 kB 的基带信号，无码间干扰100％滚降信道的带宽为 kHz ，这时频带利用率为 Baud/Hz 。
5． 解调器的输入端相同的信噪比，采用2ASK 、2FSK 和2PSK 系统传输，相干解调，具有最小误码率的是________系统。
6． 已知某HDB3码为-1000-1+1000+1-1+1-100-1+100+1-1+1，则原消息码为 。
7． 2ASK 与2PSK 的信号表达式均为()()cos c e t s t t ω= ，但对于2ASK 信号而言，基带信号()s t 为________，对于2PSK 信号而言，基带信号()s t 为________。
8． 2PSK 与2DPSK 的信号表达式均为()()cos c e t s t t ω= ，基带信号()s t 为双极性不归零信号。
但对于2PSK 信号而言，其为________，对于2PSK 信号而言，则为________。
9． 已知传码率为1000B ，则2ASK （2PSK ，2DPSK ）信号带宽为________。
10、已知传码率为1000B ，且两路载频分别为13000 Hz f =，22000 Hz f =，则2FSK 信号带宽为________，且功率谱密度曲线出现________。
二、选择题1.下列特点（ ）不属于部分响应系统。
A 、2B/Hz 的理想频带利用率B 、尾巴衰减速度快C 、无码间串扰D 、带宽为奈奎斯特带宽 2. 二进制基带信号的功率谱密度中，连续谱（ ）。
通信原理习题课(2)
解： AMI码：+1 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 +1 AMI码如图6-18所示。 HDB3码 ：+1 0 -1 +1 0 0 0 +V –B 0 0 –V 0 +1 0 -1 HDB 3 码如图6-19所示
+E
0
-E 图6-18
+E
0
-E 图6-19
6-8 已知信息代码为101100101，试确定相应的双相码和 CIM码，并分别画出它们的波形图。
fsP(1 P)
G1( f
)G2(
2 f)
m
fs PG1(mfs)(1P)G2(mfs)
2 (f
mfs)
计算整理得：
Ps ()
fs
G( f
)2
1T6s 1 cos
fTs 2
0
f 1 Ts
其他
功率谱密度如下图所示。
Ps(ω)
Ts/4
Ts/16
-1/Ts
-1/2Ts
0 1/2Ts
ω 1/Ts
(2)不可以直接提取频率 fs 1/ Ts的位定时分量。
k(与t无关) 且
0 k 1 ，则脉冲序列将无
g2 (t)
离散谱。
解答：基带信号的功率谱分为稳态波功率谱和交变波功率谱 两部分。其中只有稳态波功率谱有离散谱分量。由稳态波功 率谱密度公式：
P ()
v
m
fs PG1(mfs)(1P)G2(mfs) 2g ( f
mf ) s
其中：
G1(mf s )
g(t)
A
t
-Ts/2
0
Ts/2
图P6-3
- 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)。
解答：基带信号的功率谱分为稳态波功率谱和交变波功率谱 两部分。其中只有稳态波功率谱有离散谱分量。由稳态波功 率谱密度公式：
P ()
v
m
fs PG1(mfs)(1P)G2(mfs)
2
g( f
mf ) s
其中：
G1(mfs)
g1(t)e
j2mfstdt
G2(mfs)
g2(t)e
j2mfstdt
代入上式
得 Pv ( ) 0
所以脉冲序列没有离散谱分量。
6.3 设随机二进制序列中0和1分别由 g ( t ) 和 g ( t ) 组成，
它们的出现概率分别为P 及 (1-P ) ：
（1）求其功率谱密度及功率；
（2）若 g ( t ) 为如图P6-1（a）所示波形，T s 为码元宽度，
问该序列是否存在离散分量 fs 1/ Ts ？
+E 双极性归零码波形 0
-E
二进制差分码波形 八电平码波形
+E 0 +7E +5E +3E +E -E -3E -5E -7E
110010001110
6.2 设二进制随机脉冲序列由 g1(t)和 g2 (t)组成，出现 g1(t)
的概率为P，出现 g2 (t)的概率为（1-P）。试证明：
如果 P 1 k(与t无关) 且 0k1，则脉冲序列将无 1 g1(t) g2(t)
cos( t )
g (t) 1 2
Ts
1
4t 2 Ts2
(2)由(1)的结果，该基带信号的离散谱
P v( )1 A 6 2m Sa 4(m 2) (fm fs)
Pv ( )为：
当 m 1 时，即 f fs ，有 P v() 1 A 6 2S a 4 (2 )(f fs) 1 A 6 2S a 4 (2 )(f fs)
可见，该二进制基带信号中存在 fs 1/ Ts 离散分量，故可以提 取码元同步所需的频率 fs 1/ Ts 的分量。
（3）若 g ( t ) 改为图P6-1（b），回答题（2）所问。
g(t)
g(t)
1
1
-Ts/2 0 Ts/2
图P6-1(a)
t
t
-Ts/2 -Ts/4 0 Ts/4 Ts/2
图P6-1(b)
解答:(1)由随机基带序列的功率谱密度公式：
P s( ) P u ( ) P v ( )
fsP (1 P )G 1 (f) G 2 (f)2 m fs P G 1 (m fs) (1 P )G 2 (m fs) 2(f m fs) 由 g 1 (t) g (t),g 2 (t) g (t)得：
fsP(1P)G 1(f)G2(f)2m fsPG 1(mfs)(1P)G2(mfs)2(fmfs) fsP(1P)G(f)2m fsPG(mfs)2(fmfs)
fs 4
A24Ts2Sa4(2fTs)m f2sG(mfs)2(f
mfs)
A126TsSa4(2fTs)1A62mSa4(m2)(f mfs)
因此该序列存在离散分量 fs 1/ Ts 。
6.4 设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如图 P6-2所示。图中Ts为码元间隔，数字信息“1”和“0”分别用 g(t)的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等：
(1)求该数字基带信号的功率谱密度；
(2)能否从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率 fs 1/ Ts 的分量？ 若能，试计算该分量的功率。
m
功率为：
S Ps(f )
2
4fsP(1P) G1(f)2df fs2(12P)2 G1(mfs) (f mfs)df
m
2
4fsP(1P) G1(f)2df fs2(12P)2 G1(mfs)
m
(2)由图P6-1(a)可得，
g (t)
1
0
t Ts 2
其它
代入问(1)中得：
g(t)
A
t
-Ts/2
0
Ts/2
图P6-3
解答：(1)由图P6-1可以得到:
g(t) A(1T2s t ) 0
t Ts 2
其他
G(f)ATs 2
Sa2(2
fTs)
又
P(0)P(1)P1 ，而且
2
g1(t)g(t),g2(t)0
G1(f)G(f),G2(f)0
代入二进制基带信号功率谱密度公式： Ps()Pu()Pv()
G1(f
)
Ts
sin(Ts Ts f
f
)
因此：
G1(mfs)Tssin(TTssfmfs)0
所以该二进制序列不存在离散分量 fs 1/ Ts。
(3)由图P6-1(b)得：
g (t)
1
t Ts 4
0 其 它
代入问(1)中得： G1(f)T2s sin(TsTfsf/2/2)
因此： G 1(mfs)T 2ssin(TsT m sm fsf/s2 /2)0，
该频率分量的功率为：
P v() 1 A 6 2S a 4 (2 ) 1 A 6 2S a 4 (2 )A 4 2 A 4 2 2 A 4 2
6.5 设某二进制数字基带信号中，数字信息“1”和“0”
分别由 g ( t ) 及 g ( t ) 表示，且“1”与“0”出现的概率相 等，g ( t ) 是升余弦频谱脉冲，即
通信原理学习辅导（2）
数字基带传输系统
6.1 设二进制符号序列为110010001110，试以矩形脉冲为例， 分别画出相应的单极性码波形，双极性码波形，单极性归零 码波形，双极性归零码波形，二进制差分码波形及八电平码 波形。
单极性码波形 +E 0 +E
双极性码波形 -E
单极性归零码波形 +E 0
G1(f) g(t)ej2ftdt
同理：G1(mfs)G2(mfs)
G2(f) g(t)ej2ftdt
g(t)ej2ftdt
G1(f)
得到双极性波形序列功率谱密度：
2
P s () 4 fs P ( 1 P )G 1 (f) 2 fs 2 ( 1 2 P ) 2 G 1 ( m fs )( f m fs )
将P 代入上式整理得：
2
Pv ( )
m
f
s
1
1 g1
(
t
)
G1
(
mf
s
)
(1 1
1 g1
(
t
)
)
G2
(
mf
s
)
g2 (tห้องสมุดไป่ตู้)
g2 (t)
g ( f mfs )
m
fs
g2
(
t
) G1
(mfs g2 (t
) )
g1 (t )G2 g 1(t)
(
mf
s
)
2
g
(
f
mf
s
)
因为
g1 (t ) P 1 G1 ( mfs ) P 1 g2 (t) P G2 (mfs ) P