通原课本习题与答案

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1、思思 考考 题题1-1 什么是通信？常见的通信方式有哪些？ 1-2 通信系统是如何分类的？ 1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？ 1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。 1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。 1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体用什么来表述？ 1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何? 习习 题题 1-1 设英文字母 E 出现的概率=0.105，X 出现的概率为0.002，试求 E 和 X 的信息量各为多少？ 1-2 某信源的符号集由 A、B、C、D、E、F 组成，设每个符号独立出现，其

2、概率分别为 1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4， 试求该信息源输出符号的平均信息量 。 1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率 RB2=2400B，试求该系统的信息速率 Rb2=？若该系统改为传送 16 进制 信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？ 1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为 3600b/s，试问码元速率应为多少？ 1-5 已知二进制信号的传输速率为 4800b/s，试问变换成四进制和八进制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？1-6 已知某系统的码元速率为 3600kB，接收端在 l 小时内共收到 1296 个错误码元，试

3、求系统的误码率 =？ 1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为 2400b/s，接收端在 0.5 小时内共收到 216 个错误码元，试计算该系统 =？ l-8 在强干扰环境下，某电台在 5 分钟内共接收到正确信息量为 355Mb，假定系统信息速率为 1200kb/s。 （l）试问系统误信率=？（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变？为什么？（3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为 1200kB，则？ 习习 题题 答答 案案第一章习题答案第一章习题答案1-1 解： 1-2 解： 1-3 解：1-4 解：1-5 解：1-6 解：1-7 解：1-8 解：思思 考考 题题

4、2-1 什么是狭义信道？什么是广义信道？（答案）2-2 在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？ 2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。 2-4 信道无失真传输的条件是什么？ 2-5 恒参信道的主要特性有哪些？对所传信号有何影响？如何改善？2-6 随参信道的主要特性有哪些？对所传信号有何影响？如何改善？2-7 什么是相关带宽？相关带宽对于随参信道信号传输具有什么意义？ 2-8 什么是分集接收？常见的几种分集方式有哪些？2-9 根据噪声的性质来分类，噪声可以分为哪几类 ？2-10 什么是高斯型白噪声？它的概率密度函数，功率谱密度函数如何表示 ？ 2-11 什么是窄带高斯噪声

5、？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么分布？ 2-12 窄带高斯噪声的同相分量和正交分量各具有什么样的统计特性？ 2-13 正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从什么概率分布？ 2-14 信道容量是如何定义的？山农公式有何意义？ 习习 题题 2-1 信号分别通过图 P2-1所示的两个电路，试讨论输出信号有没有群迟延畸变？并画出群迟延特性 曲线 。 2-2 设某恒参信道的传递函数，和 都是常数。试确定信号通过该信道后的输出信号的时域表达式，并 讨论信号有无失真？2-3 某恒参信道的传输函数为，其中， 和 为常数，试确定信号通过后的输出信号表示式， 并讨论有无失真 。2-4 假设某随参信道

6、的二径时延差 为 1ms，试问在该信道哪些频率上传输衰耗最大？选用哪些频率传输信号最有利（即增 益最大，衰耗最小）？2-5 已知带限白噪声的功率谱密度如图 P2-2 所示。试求其自相关函数？（提示：可利用傅里叶变换 的常用公式） 2-6 已知高斯信道的带宽为 4kHz，信号与噪声的功率比为 63，试确定这种理想通信系统的极限传输速率。 2-7 已知有线电话信道的传输带宽为 3.4KHz：（1）试求信道输出信噪比为 30dB 时的信道容量；（2）若要求在该信道中传输 33.6kb/s 的数据，试求接收端要求的最小信噪比为多少？ 2-8 具有 6.5MHz 带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声

7、功率谱密度之比为 45.5MHz，试求其信道容量。习习 题题 答答 案案第二章习题答案第二章习题答案2-1 解：群延迟特性曲线略2-2 解：2-3 解：2-4 解：二径传播时选择性衰落特性图略。 2-5 解：2-6 解：2-7 解：2-8 解：思 考 题 3-1 什么是线性调制？常见的线性调制有哪些?3-2 SSB 信号的产生方法有哪些？3-3 VSB 滤波器的传输特性应满足什么条件？3-4 什么叫调制制度增益？其物理意义是什么？3-5 DSB 调制系统和 SSB 调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？3-6 什么是门限效应？AM 信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？3-7 什么是频率

8、调制？什么是相位调制？两者关系如何？3-8 FM 系统产生门限效应的主要原因是什么？3-9 FM 系统调制制度增益和信号带宽的关系如何？这一关系说明什么？3-10 什么是频分复用？频分复用的目的是什么？习 题 3-1 已知调制信号，载波为，分别写出 AM、DSB、SSB（上边带）、SSB（下 边带）信号的表示式，并画出频谱图。 3-2 已知线性调制信号表示式为（1）（2） 式中，试分别画出它们的波形图和频谱图。 3-3 根据图 P3-1 所示的调制信号波形，试画出 DSB 及 AM 信号的波形图，并比较它们分别通过包络检波器 后的波形差别。图 P3-13-4 已知某调幅波的展开式为试确定：（1

9、）载波信号表达式；（2）调制信号表达式。3-5 设有一调制信号为，载波为，试写出当，载波频率时，相 应的 SSB 信号的表达式，并画出频谱图。 3-6 若对某一信号用 DSB 进行传输，设加至接收机的调制信号的功率谱密度为试求：（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于 DSB 信号的白噪声具有双边功率谱密度为 /2，设解调器的输出端接有截止频率为的理 想带通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？3-7 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度 /2 W/Hz，该信道中传输 SSB（上边带）信号，并设调制信号的频带限制在 5 kHz，而载波为 100 kHz，已调信号的功

10、率为 10kW。若接收机的输入信号在 加至解调器之前，先经过一理想带通滤波器滤波，试问：（1）该理想带通滤波器该具有怎样的传输特性?（2）解调器输入端的信噪功率比为多少？（3）解调器输出端的信噪功率比为多少？ 3-8 抑制载波双边带调制和单边带调制中，若基带信号均为 3kHz 限带低频信号，载频为 1MHz，接收信号 功率为 1mW，加性高斯白噪声双边功率谱密度为W/Hz。接收信号经带通滤波器后，进行相干解调。（1）比较解调器输入信噪比；（2）比较解调器输出信噪比。 3-9 某线性调制系统的输出信噪比为 20dB，输出噪声功率为W，由发射机输出端到解调器输入端之间总 的传输损耗为 100dB，

11、试求：（1）DSB 时的发射机输出功率；（2）SSB 时的发射机输出功率。 3-10 已知某调频波的振幅是 10V，瞬时频率为Hz 试确定：（1）此调频波的表达式；（2）此调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度；（3）若调制信号频率提高到Hz，则调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度如何变化？ 3-11 2MHz 载波受 l0kHz 单频正弦调频，峰值频偏为 l0kHz，求：（1）调频信号的带宽；（2）调频信号幅度加倍时，调频信号的带宽；（3）调制信号频率加倍时，调频信号的带宽；（4）若峰值频偏减为 1kHz，重复计算（1）、（2）、（3）。 3-12 已知调制信号是 8MHz 的单频余弦信号，若

12、要求输出信噪比为 40dB，试比较制度增益为 2/3 的 AM 系 统和调频指数为 5 的 FM 系统的带宽和发射功率。设信道噪声单边功率谱密度 W/Hz，信道衰耗 为 60dB。习 题 答 案第三章习题答案第三章习题答案3-1 解： 略3-2 解： 略3-3 解：略3-4 解：3-5 解：3-6 解：3-7 解：3-8 解：3-9 解：3-10 解：3-11 解：3-12 解：BAM=2fm=2*8*106=16*106HzBFM=2(mf+1)fm=2(5+1)8*106=96*106HzNiSiNoSoG/)/(= Si=(S0/No)Ni/G=(S0/No)(n0B)/GS0/No=4

13、0dB =S0/N0=104 信道衰耗 =60dB=106Si(AM)=104*106*(5*10-15*16*106)/ (2/3)=12004W =30.8dB WGFM=3mf2(mf+1)=3*52(5+1)=450Si FM=104*106*(5*10-15*96*106)/ (450)=10.74W=10.3dB W略思 考 题4-1 什么是数字基带信号？数字基带信号有哪些常用码型？它们各有什么特点? 4-2 构成 AMI 码和 HDB3 码的规则是什么？ 4-3 研究数字基带信号功率谱的目的是什么？信号带宽怎么确定？ 4-4 在=1/2 的条件下，判断图 4-1 的各种码型中，哪

14、几种有离散分量。 4-5 数字基带传输系统的基本结构如何？ 4-6 什么叫码间串扰？它是怎样产生的？对通信质量有什么影响？ 4-7 满足无码间串扰条件的传输特性的冲击响应是怎样的？为什么说能满足无码间串扰条件的不是 唯一的？ 4-8 为了消除码间串扰，基带传输系统的传输函数应满足什么条件？ 4-9 什么是奈奎斯特间隔和奈奎斯特速率？ 4-10 在二进制数字基带传输系统中，有哪两种误码？它们各在什么情况下发生？ 4-11 什么是最佳判决门限电平？当1/2 时，传送单极性基带波形和双极性基带波形的最佳判 决门限各为多少？ 4-12 什么叫眼图？它有什么用处？ 4-13 什么是时域均衡？横向滤波器为

15、什么能实现时域均衡？ 4-14 部分响应技术解决了什么问题？ 习 题4-1 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 NRZ 码、双极性 NRZ 码、单极性 RZ 码、双极性 RZ 码、二进制差分码波形。 4-2 己知信息代码为 100000000011，求相应的 AMI 码和 HDB3 码。 4-3 已知 HDB3 码为 0+100-1000-1+1000+1-11-100-1+100-1，试译出原信息代码。 4-4 设某二进制数字基带信号的基本脉冲如图 P4-1 所示。图中 为码元宽度，数字信息“1”和“0”分 别用的有无表示，它们出现的概率分别

16、为 及（）：（1）求该数字信号的功率谱密度，并画图；（2）该序列是否存在离散分量？（3）该数字基带信号的带宽是多少？图 P4-1 图 P4-24-5 若数字信息“1”和“0”改用和-表示，重做上题。 4-6 设某二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲，如图 P4-2 所示。图中 为码元宽度，数字信息 “1”和“0”分别用的有无表示，且“1”和“0”出现的概率相等：（1）求该数字信号的功率谱密度，并画图；（2）能否从该数字基带信号中提取的位定时分量？若能，试计算该分量的功率。（3）该数字基带信号的带宽是多少？ 4-7 设基带传输系统的发送滤波器、信道、接收滤波器组成总特性为，若要求以 2/ 波特的速率进行 数据传输，试检验图 P4-3 各种系统是否满足无码间串扰条件。图 P4-3 4-8 己知滤波器的具有如图 P4-4 所示的特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时：（a）码元速率 =500Baud（b）码元速率 =1000Baud（c）码元速率 =l500Baud（d）码元速率 =2000Baud问：（1）哪