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1、通信原理 第一章 习题答案1-2 某信源符号集由A、B、C、D和E构成，设每一符号独立浮现，其概率分布分别为1/4、1/8、1/8、3/16和5/16。试求该信源符号的平均信息量。解：平均信息量（熵）H(x)1-3 设有四个符号，其中前三个符号的浮现概率分别为1/4、1/8、1/8，且各符号的浮现是相对独立的。试该符号集的平均信息量。解：各符号的概率之和等于1，故第四个符号的概率为1/2，则该符号集的平均信息量为：1-6 设某信源的输出由128个不同的符号构成，其中16个浮现的概率为1/32，其他112个浮现的概率为1/224。信源每秒发出1000个符号，且每个符号彼此独立。试计算该信源的平均
2、信息速率。解：每个符号的平均信息量 已知符号速率RB=1000(B)，故平均信息速率为： Rb = RBH= 10006.405 = 6.405103 (bit/s)通信原理 第二章 习题答案 2-6 设信号s(t)的傅里叶变换S( f ) = sinf /f，试求此信号的自有关函数Rs()。 解：由（2.2-25）式可知，若令该式中=1，则 S( f ) = G ( f ) 因此，直接得知 由自有关函数定义式(2.3-1)，并参照右图，可以写出 通信原理 第四章 习题答案 4-5 某个信源由A、B、C和D等4个符号构成。设每个符号独立浮现，其浮现概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16，
3、通过信道传播后，每个符号对的接受的概率为1021/1024，错为其她符号的概率为1/1024，试求出该信道的容量C等于多少b/符号。 解：因信道噪声损失的平均信息量为 信源发送的平均信息量（熵）为 则： 4-7 设一幅黑白数字像片有400万像素，每个像素有16个亮度级别。若用3kHz带宽的信道传播它，且信号噪声功率比等于10dB，试问需要传播多少时间？ 解： 由香农公式可得信道的最大信息速率（每秒内可以传播的平均信息量的最大值）为 一幅像片所含的信息量为 则需要的传播时间为 通信原理 课堂测试题1 答案1. 画出数字通信系统框图，简述各部分工作原理。发信源： 产生模拟或数字信号信源编码：模拟信
4、号时A/D变换后，进行信源压缩编码数字信号时进行信源压缩编码信道编码：进行纠错编码调制器： 进行数字调制（ASK、FSK或PSK）信道： 有线、无线或综合信道解调器： 进行数字解调信道译码：进行纠错译码信源译码：进行有损或无损的解压缩译码，模拟信号时进行D/A变换收信者： 获取发信源的模拟或数字信号（有一定限度的失真或误码）通信原理课堂测试题 2 答案 请写出(a)图和(b)图的数学体现式（方程式） 通信原理课堂测试题 3 答案散粒噪声与热噪声均可觉得是广义平稳、各态历经的随机过程。 散粒噪声与热噪声都近似为均值为零的高斯(正态)型白噪声。 请参照右图，简述均值为零的高斯(正态)型白噪声的物理
5、概念。 1) 若x为噪声电流或电压，则x幅度越大发生的也许 性越小，x幅度越小发生的也许性越大； 2）x表达分布的集中限度，分布的图形将随着x的减小而变高和变窄。通信原理课堂测试题 4 答案(1) 请写出持续信道香农公式;(2) 当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于多少？(3) 当信号功率趋于无穷大时，信道容量趋于多少？解：(1) 持续信道香农公式(2) 当信道带宽趋于无穷大时，信道容量趋于；(3) 当信号功率趋于无穷大时或噪声功率趋于无穷小时，信道容量趋于无穷大。通信原理 第五章 习题答案5-6 某调制系统如图P5-4所示。为了在输出端同步分别得到 f1(t)及f2(t)，试拟定接受端的c1
6、(t)和c2(t)。解：发送端相加器送出的合成信号为 由图P5-4可知，接受端采用的是相干解调，因此可以拟定 验证如下： 上支路，相乘后 下支路，相乘后5-9 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn( f ) = no=0.5 10-3 W/Hz，在该信道中传播克制载波的单边带（上边带），并设调制信号m( t )的频带限制在5kHz，而载频是100kHz，已调信号功率是10kW。若接受机的输入信号在加至解调器之前，先通过带宽为5kHz的抱负带通滤波器，试问： （1）该抱负带通滤波器的中心频率为多大？ （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？解： （1）该
7、抱负带通滤波器的传播特性为 其中心频率为102.5kHz。 （2）解调器输入端的噪声功率 已知信号功率Si = 10kW，故输入信噪比为 （3）由于GSSB=1，因此输出信噪比为 5-13 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn( f ) = no = 0.5 10-3 W/Hz，在该信道中传播振幅调制信号，并设调制信号m( t )的频带限制在5kHz，而载频是100kHz，边带功率为10kW，载波功率为40kW。若接受机的输入信号先通过一种合适的抱负带通滤波器，然后再加至包络检波器解调。试求：（1）解调器输入端的信噪功率比； （2）解调器输出端的信噪功率比； （3）制度增益G。解: （1）
8、设幅调制信号sAM( t )=1+ m( t )cosot，且，则信号功率为 式中，Po为载波功率；Ps为边带功率。 解调器输入噪声功率 （2）在大信噪比：A+m( t ) n( t )时，抱负包络检波的输出为 E( t ) A + m( t ) + nc( t ) 其中m( t )为输出有用信号，nc( t )为输出噪声。故有（3）制度增益 此外：（P104）在小信噪比时：A+m( t ) n( t )时，检波的输出信噪比急剧下降，此现象称为包络解调器的“门限效应”，开始浮现门限效应的输入信噪比成为“门限值”。相干解调不存在“门限效应”。推广：所有的非相干解调器（AM信号的包络检波、FM信号
9、的鉴频 等）均存在“门限效应”，其非相干解调器的输入信噪比均存在相应的“门限值”。5-16 设一宽带FM系统，载波振幅为100V，频率为100MHz，调制信号m( t )的频带限制在5kHz，=5000V2，Kf=1500 rad/(sV)，最大频偏为f=75kHz,并设信道噪声功率谱密度是均匀的，其单边谱密度为Pn( f )=10-3 W/Hz，试求： （1）接受机输入端抱负带通滤波器的传播特性H()； （2）解调器输入端的信噪功率比； （3）解调器输出端的信噪功率比； （4）若m( t )以AM调制方式传播，并以包络检波器进行解调，试比较在输出信噪比和所需带宽方面与FM系统有何不同。解：
10、（1）调频指数 FM信号带宽 BFM = 2(mf+1) fm = 2(f + fm ) = 160 (kHz) 由于载频为100MHz，因此FM信号的频率范畴为。 因此，抱负带通滤波器的传播特性 （2）调频信号的平均功率等于未调载波的平均功率，即 （3）FM非相干解调器的输出信噪比 （4）AM信号的传播带宽 BAM = 2 fm = 25 = 10 (kHz) 在大信噪比状况下，AM信号包络检波器的输出信噪比为 讨论： BFM是BAM的(mf+1)倍，即BFM = (mf+1) BAM = (15+1) 10kHz=160 kHz 与AM系统相比，FM系统的输出信噪比的提高是以增长带宽为代价
11、的，也就是有效性换可靠性。通信原理课堂测试题 5 答案已知线性调制信号体现式如下： （1+0.5sin t)cosc t式中，c= 6 。 试分别画出波形图和频谱图（双边谱）。解：(1) sm(t) =（1+0.5sin t)cosc t的波形图如图(a)所示 sm(t) =（1+0.5sin t)cosc t= cosc t +0.5 sin(+c)t +0.5 sin(c)t (2) 频谱图如图(b) 所示附：sm(t) =0.5cos t cosc t =0.5 cos (+c) t + cos (c) t 的频谱图式中，c= 6 频谱图如图(c) 所示通信原理课堂测试题6答案有60路模
12、拟话音采用频分复用方式传播。已知每路话音信号频率范畴为04kHz（已含防护频带），副载波采用SSB调制，且最低副载波频率为20 kHz。合成后，主载波采用FM调制，调制指数mf = 4。（1）计算副载波调制合成信号带宽；（2）求信道传播信号总带宽。（3）SSB调制合成信号和输出FM调制信号的频谱示意图。解： （1）由于副载波采用SSB调制，因此副载波调制合成信号带宽为： B60 = 460 = 240 (kHz) （2）主载波采用FM调制 BFM =2(1+ mf) fm 式中 fm =240 + 20 = 260 (kHz)因此，调频波的总带宽为 BFM =2(1+ 2) 260 = 156
13、0 (kHz) 通信原理课堂测试题 7 答案已知FM-USB一次群发送系统如图所示，请画出相应的接受系统框图。解：通信原理课堂测试题8 答案某调频发射机，其发射信号的载频为100MHz，最大频偏为40KHz。FM调制器输出的载频为1MHz，最大频偏为200Hz。且单频调制频率为1KHz。规定：l 画出此调频发射机的构成框图；l 标明各重要点的载频、最大频偏和调频指数。解：（1）调频发射机的构成框图（2）各重要点的载频、最大频偏和调频指数 通信原理 第六章 习题答案6-1 设二进制符号序列为10010011，试以矩形脉冲为例，分别画出相应的单极性、双极性、单极性归零、双极性归零、二进制“1”差分波形和四电平波形。解：6-7 已知信息代码为0101，试拟定相应的AMI码及HDB3码，并分别画出它们的波形图。解：6-11 设基带传播系统的发送滤波器、信道及接受滤波器的总特性为H()，若规定
