通信原理教程(第2版)课后答案12-10

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樊昌信《通信原理》笔记和课后习题(含考研真题)详解(12-13章)【圣才出品】

樊昌信《通信原理》笔记和课后习题(含考研真题)详解(12-13章)【圣才出品】

第12章正交编码与伪随机序列12.1复习笔记一、正交编码1.正交编码的基本概念(1)正交编码的定义正交编码是指码组两两正交的编码方式。

(2)正交编码的正交性(ρ=0)①互相关系数a.码元为“+1”,“-1”设长为n 的编码中码元取值“+1”和“-1”,则码组x,y 的互相关系数为式中,x,y 表示两个码组,记为b.码元为“0”,“1”设二进制数字码元取值为“0”和“1”,则互相关系数为式中,A 为x 和y 中对应码元相同的个数;D 为x 和y 中对应码元不同的个数。

若码组x 和y 正交,则必有ρ(x,y)=0(11ρ-≤≤+)。

②自相关系数一个长为n的码组x的自相关系数为式中,x的下标按模n运算。

(3)超正交编码(ρ<0)①超正交编码的定义超正交编码是指编码中任两码组间均超正交的编码方式。

②超正交编码的特性任意两个码组间的相关系数ρ<0。

(4)双正交编码(ρ=0或-1)①双正交编码的定义双正交编码是指码组由正交编码和其反码构成的编码方式。

②双正交编码的特性任意两码组间的相关系数ρ为0或-1。

2.阿达玛矩阵(1)阿达玛矩阵的定义阿达玛矩阵是指由元素+1和-1构成,且其各行(或列)互相正交的方阵,记为H矩阵。

(2)阿达玛矩阵的表示阶数为2的幂的高阶H矩阵表示为式中,N=2m;为直积,指将中的每一个元素用矩阵H 2代替;H2为最低阶H 矩阵,下式中+1和-1简写为“+”和“-”,即(3)阿达玛矩阵的正规形式①正规阿达玛矩阵的定义正规阿达玛矩阵是指元素对称且第一行和第一列的元素全为“+”的H矩阵。

②正规阿达玛矩阵的特点正规H矩阵交换任意两行(或列),或改变任一行(或列)中每个元素的符号:a.不会影响矩阵的正交性质;b.交换后的矩阵H不一定正规。

3.沃尔什函数(1)沃尔什函数的定义沃尔什函数用差分方程定义为式中,p=0或1,j=0,1,2,…;指数中的[j/2]表示取j/2的整数部分。

(2)沃尔什函数的特点①函数取值仅为“+1”和“-1”;②任意两个沃尔什函数相乘积分的结果等于0,即满足两两正交;③具有数字信号的特性。

数据通信原理(第2版)课后习题)答案

数据通信原理(第2版)课后习题)答案

2-3 一个抑制载频2ASK 传输系统,带宽2400Hz,基带调制信号为双极性不归零数据信号, 如考虑该系统可通过基带频谱的第一个零点,求系统的调制速率? 解:(参见 P26 图 2-5,P31 图 2-12,P52 图 2-42) 由于 2ASK 信号的功率谱是双边带谱,所以 2ASK 信号的带宽是基带信号带宽的两倍(P53)。 B 调=2400 Hz,fS=B 基=1200
码率。②设系统的带宽为 600Hz,求频带利用率为多少bit / s ⋅ Hz 。
解:①数据传信速率为
R = 9600bit / s
误码率=接收出现差错的比特数/总的发送比特数
=
150
= 4.34 ×10 −6
2-7 某一 QAM 系统,占用频带为 600~3 000Hz,其基带形成滚降系数 a =0.5,若采用 16QAM 方式,求该系统传信速率可多少? 解:(参见 P58 例 2-6) B=3000-600=2400 Hz fN=B/(2(1+a ))=2400/(2(1+0.5))=800 Hz NBd=2fN=2×800=1600Bd R= NBdlog2M=1600 log216=6400bit/s
2000
2000 5
(2)传信速率 R = N Bd log 2 M = 4000 × log 2 4 = 8000bit / s
(3)频带利用率
h
=
R B
=
8000 (⋅ Hz)
数据通信系统的基本构成见教材P3 图1—2
数据通信系统主要由中央计算机系统、数据终端设备(DTE)和数据电路三大部分组成。 数据终端设备:DTE相当于人和机器(计算机)之间的接口。 数据电路:
l 数据电路由传输信道(传输线路)及其两端的数据电路终接设备(DCE)组成。 l 数据电路位于DTE与计算机系统之间,它的作用是为数据通信提供数字传输信道。 l 传输信道包括通信线路和通信设备。 l DCE是DTE与传输信道的接口设备。 l 调制解调器(modem)是最常见的DCE,它是调制器和解调器的结合。 中央计算机系统:中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备组成,具有处理从数据 终端设备输入的数据信息,并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。 l 通信控制器(或前置处理机)是数据电路和计算机系统的接口,控制与远程数据终端

通信原理第2版_蒋青于_秀兰_课后习题答案

通信原理第2版_蒋青于_秀兰_课后习题答案
第 1 章 绪论
习题解答
1-1 解:每个消息的平均信息量为
H
(x)


1 4
log2
1 4

2
1 8
log2
1 8

1 2
log2
1 2
=1.75bit/符号
1-2
解:(1)两粒骰子向上面的小圆点数之和为 3 时有(1,2)和(2,1)两种可能,总的组合
数为 C61 C61 36 ,则圆点数之和为 3 出现的概率为
4
2
2
S

Rx
(
0
)
c
o s0 2
(1
)0 |
1 2
2-4
解:(1)因为 , 互不相关 所以 mx (t) EX(t) E[( ) cos0t]
cos0tE cos0tE
又根据题目已知均值 E E 0 ,所以 mx (t) 0
2-2
x0 x
解:由题意随机变量 x 服从均值为 0,方差为 4,所以 2 ,即 2 服从标准正态分布,可
1
x t2
(x)
e 2 dt
通过查标准正态分布函数
2
数值表来求解。
p(x 2) 1 p(x 2) 1 p( x 0 2 0) 1 (1)
2
2
冲激响应为
h(t)

A
(t
td
)

Ab 2

(t

td
T0 )

Ab 2

(t

td
T0 )
输出信号为 y( t) s( t) *h (t )

通信原理第二版课后答案

通信原理第二版课后答案

通信原理第二版课后答案通信原理是现代通信工程中的基础课程,对于学习者来说,深入理解课程内容并能够熟练掌握相关知识点至关重要。

因此,课后答案的准确性和全面性对于学生来说显得尤为重要。

下面将针对通信原理第二版课后答案进行详细解析,希望能够帮助学习者更好地掌握相关知识。

第一章信号与系统。

1. 什么是信号的能量和功率?能量信号和功率信号有什么区别?答,信号的能量和功率是描述信号特性的重要参数。

信号的能量可以通过对信号的幅度平方进行积分求得,而功率则是信号的能量在单位时间内的平均值。

能量信号是指信号的能量有限,而功率信号是指信号的功率有限。

在时域上,能量信号的幅度随时间趋于零,而功率信号的幅度在某一范围内变化。

2. 什么是线性时不变系统?线性时不变系统的特点是什么?答,线性时不变系统是指系统具有线性和时不变两个特性。

线性性质体现在系统的输入与输出之间满足叠加和缩放的关系,即输入信号的线性组合对应于输出信号的线性组合;时不变性质则表示系统的性质不随时间的变化而变化。

线性时不变系统具有稳定性、可预测性和易分析性等特点。

第二章传输系统。

1. 请简要介绍数字传输系统的基本原理。

答,数字传输系统是指利用数字信号进行信息传输的系统。

其基本原理是将模拟信号经过采样、量化和编码等过程转换为数字信号,然后通过传输介质进行传输,最后再经过解码、重构等步骤将数字信号恢复为模拟信号。

数字传输系统具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点。

2. 什么是调制?调制的作用是什么?答,调制是指将要传输的数字信号通过改变载波的某些参数来实现信号的传输过程。

调制的作用是将低频信号调制到高频载波上,以便在传输过程中能够更好地适应传输介质的特性。

调制技术有助于提高信号的传输距离和传输速率,同时也能够提高信号的抗干扰能力。

第三章数字通信系统。

1. 请简要介绍数字通信系统的工作原理。

答,数字通信系统是指利用数字信号进行信息传输的系统。

其工作原理是将要传输的信息经过采样、量化、编码等步骤转换为数字信号,然后通过调制技术将数字信号调制到载波上进行传输,最后再经过解调、解码等步骤将数字信号恢复为原始信息。

通信原理教程(第2版)课后答案12-12

通信原理教程(第2版)课后答案12-12
59
kh
P( y 0 | x0 )

1 4 1 8 解: X , Y 的联合概率矩阵为: P( X , Y ) 。 1 8 1 2
da
P( x0 y 0 ) 14 2 3 P( x0 ) 1 4 1 8
状态。试分别求: (1) P ( x 1 ) ; (2) P ( y 0 | x1 ) ; (3) P ( y 0 | x0 ) 。
1 1 1 1 0.2 log 2 2 (0.15 log 2 0.11log 2 ) 0.3 0.2 0.15 0.1
=2.471 比特 符号
对于二进制编码,效率= H ( X ) L 2.47 12.5 98.84%
表 12-3 习题 12.10
信源 符号
x1 x2
出现概 率
习题 12.10 设一个信源中包含 6 个消息符号,它们的出现概率分别为 0.3,0.2, 解:对 6 个消息符号进行霍夫曼编码,如表 12-3 所示。
0.15,0.15,0.1,0.1。试对其进行霍夫曼编码,并求出编码的平均长度 L 和效率。 L (0.3 0.2) 2 (0.15 0.1) 2 3 2.5
P ( y1 ) P ( x1 ) P ( y1 | x1 ) P ( x 2 ) P ( y1 | x 2 ) (1 q ) (1 )q

解:对于二进制对称信道,误码率为
w.
H (Y ) 0.99 0.01(1 )log 2
0.01 0.99(1 )log 2
《通信原理》习题第十二章
第十二章习题
习题 12.1 已知英文字母中“e”的出现概率为 0.105,“c”的出现概率为 0.023,“o” 的出现概率为 0.001。试分别求出他们的信息量 I 。 解:e 出现的概率 P(e) 0.105 ,其信息量为 I e log 2 同理 P(o) 0.001 ,所以 1 1 log 2 3.25 b P(e) 0.105

通信原理课后练习答案经典.ppt

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

通信原理教程(第2版)课后答案12-9

通信原理教程(第2版)课后答案12-9

解:由题意, t =120 次/秒, =12.5 ms。 (1) P t 120 12.5 10 3 1.5 。 (2) P0 e t e 1.5 0.223 。
37
kh

当 p 最大时,有:
p e 2 P 2 Pe 2 P 0 P
解:由题意, t 6000 30 / 3600 50 次/秒, 500 s ,则系统的归一化总业 务量为
w.
习题 9.10
ww
和重发。每次发送需占用一个 12.5 ms 的时隙。试问: (1) 系统的归一化总业务量等于多少? (2) 第一次发送就成功的概率等于多少? (3) 在一次成功发送前,刚好有两次碰撞的概率等于多少?
ww
w.
最多站数。
答: R-ALOHA。 因为纯 ALOHA 与 S-ALOHA 的最大通过量分别为 0.18 和 0.37。 习题 9.6 在一个纯 ALOHA 系统中, 信道容量为 64kb/s, 每个站平均每 10s 发送
一个分组,即使前一分组尚未发出(因碰撞留在缓存器中) ,后一分组也照常产生。 每个分组包含 3000b。若各站发送的分组按泊松分布到达系统,试问该系统能容纳的 解:对于纯的 ALOHA,可用的带宽为: 0.18 64 11.52 kb/s。
P=-ln(0.2)=1.61 p Pe P 1.61 e 1.61 1.61 0.2 0.322
因为 P>1,所有系统过载。
习题 9.12 设一个令牌环形网中的令牌由 10 个码元组成,信号发送速率为 10 多少米?当网中只有 3 个站工作(其他站都关闭)时,需要的最小的电缆总长度为多 解:信号发送速率为 10 Mb/s,则延迟 1 码元的时间为 1/10 us信原理》习题第九章

现代通信原理(第二版 沈保锁)课后习题答案

现代通信原理(第二版  沈保锁)课后习题答案

6 .405 bit / 符号
Rb 6.405 1000 6405 bit / s
1-6 设一数字传输系统传递二进制码元的速率为 1200B,试求该系统的信息传 输速率,若该系统改为 8 进制码元传递,传码率仍为 1200B,此时信息传输速率又 为多少? 解:
Rb=RB=1200b/s
f
1
T
2 2 m 2 3 10 3 6 10 3 秒 f
m 为相邻零点的频率间隔。
2-5 设宽度为 T,传号和空号相间的数字信号通过某衰落信道,已知多径迟延为τ=T/4,接收信号 为两条路径信号之和。试画出接收到两信号后的波形,并讨论最大的时延τmax 为多少才能分辨出传号 和空号来。 (注:2-3、2-4 和 2-5 属于扩展内容,供教师参考,不作为学生作业) 解:设两径的传输衰减相等(均为 d0)则: 接收到的信号为:s0(t)=d0s(t-t0)+dos(t-t0-τ)
a
cos

a>0
j
求相应的功率谱。 )
d
(a j
S X ( )


R ( )e
e
d


a e
(a j
)
d
a
2 a (1 j ) a2 2
2
a 2 ( ) 2 a 2 ( ) 2 a a 2 a j ( ) a j( ) a j( ) a j( ) 1 1 1 1 1
P R (0)
n0W 2
Snc(ω)= Snc(ω) no
-W/2
W/2
2
ω
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G= 0 1
0
0 11
1

d 0 0 1 1 1 0 1
试求出其监督矩阵,并列出所有许用码组。
h 1 0 1 1 0 0 0
1 解:由 G= 0
k0
0 1 0
0 0 1
1 0 1
11 11 10
0
1

1
,得
H=
1 1 0
1 1 1
1 0 1
0 0 0
0
1

化成典型矩阵为:
1 0 0 1 1 0 1
G=
0 0
1 0
0 1
1 0
1 1
1 1 0
0
0
1
0
1
1

o 习题 10.10 试写出上题中循环码的监督矩阵 H 和其典型矩阵形式。
解:监督多项式 h(x) x7 1 x4 x2 x 1,则 h (x) x4 x3 x2 1 。
0100111,1100010,0101100,1101001,0110001,1110100,0111010,1111111
w试给出此循环码的生成多项式 g(z) 和生成矩阵G(x) ,并将G(z) 化成典型矩阵
解:由全部码组得:唯一的一个 n-k=3 次码多项式所代表的码组为 0001011,则
x3g(x)
0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0
m

x2
g
(x)

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0
xg(x)


o g(x)
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1

0
1 0 0
0 1 0
0 0 1
1 1 0
1 1 1
1


0
1

整个码组:A=[ a6 a5 a4 a3 ]G,于是可得所有可能的码组为
0000000,0001011,0010110,0011101,0100111,0101100,0110001,0111010, 1000101,1001110,1010011,1011000,1100010,1101001,1110100,1111111
c 依然为许用码组。
对于信息位“1110”,码组为:1110100,此码向左循环可得
. 1101001,1010011,0100111,1001110,0011101,0111010
依然为许用码组。
课 后 答 案 网
w 习题 10.8 设一个(7,3)循环码的生成矩阵为
a 1 0 0 1 1 1 0
w解:由该线性分组码的监督矩阵可知,该码长度 n=7,信息位 k=4,监督位 r=3.
41
《通信原理》习题第十章
1 0 1
1 0 0 0 1 0 1
1 P = 0
1
11 11 10
0
1

1
,Q=
PT
=
1 1 0
1 1 1
1

0
,则生成矩阵
G=
0 0
课 后 答 案 网
a 习题 10.5 设在上题给定信息位的码组中,第 3 位码元出错。试求出这时的校正
子。
d 解:第三位码元出错,则校正子为 0100。
说明:题目指明该分组码为循环码,但所得结果并不循环,其他资料上曾有同样
h 的题目,但只是说普通线性分组码,而非循环码,现将原循环码的监督矩阵改为 1 1 1 0 1 0 0 kH= 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 . 习题 10.6 已知一循环码的监督矩阵如下: 1 1 0 1 1 0 0 wH= 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 w试求出其生成矩阵,并写出所有可能的码组。
课 后 答 案 网
a 习题 10.3 设有一个长度为 n=15 的汉明码,试问其
d 监督位 r 应该等于多少?其码率等于多少?其最小码距
等于多少?试写出其监督位和信息位之间的关系。
h 解:由 n 2r 1, n =15,得 r =4,即监督位 4 位。
码率为: k n r = 15 4 = 11 。
aw 则
H
(
x)
=

x2
h
x

xh
x

h x


,或
H=
0 0 0
1 0 0
0 1 0
0 0 1
1 0 0
1 1 0
0 1 1
1 0 1
0 1 0
1 0 1
1 1 0
11 11 11
0 1 1
0
0
1

课 后 答 案 网
d 习题 10.12 已知
m 习题 10.2 设一种编码中共有如下 8 个码组: o 000000,001110,010101,011011,100011,
101101,110110,111000 试求出其最小码距,并给
c 出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。 解:此 8 个码组的最小码距为: do =3。 . 由 do e+1,得 e=2,即可以检错 2 位。 由 do 2t+1,得 t=1,即可以纠错 1 位。 w 由 do e+t+1,得 e=1,t=1,即可以纠错 1 位,同时检错 1 位。
c g(x)
课 后 答 案 网
x2h (x)
1 1 1 0 1 0 0
. H
(
x)
=

xh
(
x)

,或
H=
0
1
11
0
1
0 ,
h (x)

0 0 1 1 1 0 1
w 化成典型矩阵为:
1 1 1 0 1 0 0
a H= 0 1 1 1 0 1 0 。 1 1 0 1 0 0 1
错码 位置
无错 码
a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 a12 a13 a14
最小码距为: do =3。
习题 10.4 设上题中的汉明码是系统码。试计算出对应于信息位为全“1”的码组。
40
《通信原理》习题第十章
解:上题的监督矩阵为
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0
d 习题 10.11 已知一个(15,11)汉明码的生成多项式为 hg(x) x4 x3 1
试求出其生成矩阵和监督矩阵。
www.k 解:由g(x) x4 x3 1得
43
《通信原理》习题第十章
x10 g(x)

x9
g(x)


x8
g(x)

1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1
1
0
0
1

c 因为监督多项式为 h(x) x15 1 x11 x10 x9 x8 x6 x4 x3 1 g(x)
所以
hx x11 x8 + x7 + x5 + x3 + x2 + x +1
. x3hx
1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0
1
0
0
1

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1
. 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
01
1

w 当信息位全为“1”时,码组为 111111111111111。
m 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0
o 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1


H= 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
c 0
0
0
0
0
01
0
0
0
0
m 习题 10.7 对于上题中给定的循环码,若输入信息位为“0110”和“1110”,试分别求
出这两个码组,并利用这两个码组说明此码的循环性。
o 解:对于信息位“0110”,码组为:0110001,此码向左循环可得 1100010,1000101,0001011,0010110,0101100,1011000
H= 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0
1
0
1
0
1
0
1
1
01
1
0
0
0
1

则生成矩阵为
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0
1 0 0
0 1 0
0 。
0
1

. 则所有许用码组为
0000000,0011101,0100111,0111010,1001110,1010011,1101001,1110100
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