通信原理老师布置的课后习题的答案.doc

1-3 解：（1）每个字母的持续时间为210ms，所以字母传输速率为 不同字母等可能出现时，每个字母的平均信息量为 bit/符号 平均信息速率为 bit/s （2）每个字母的平均信息量为 =1.985 bit/符号 所以平均信息速率为 (bit/s)1-10 解：(1) 因为S/N =30dB,即10，得：S/N=1000由香农公式得信道容量 （2）因为最大信息传输速率为4800b/s，即信道容量为4800b/s。由香农公式 得：。则所需最小信噪比为1.66。2-3 解：（1）因为随机变量服从均匀分布，且有，则的概率密度函数，所以有 由此可见，的数学期望与时间无关，而其相关函数仅与相关，因此是广义平稳的。（2）自相关函数的波形如图2-6所示。图2-6（3）根据三角函数的傅氏变换对 可得平稳随机过程的功率谱密度 2-10 解：（1） 即自相关函数只与有关 即均值为常数所以为宽平稳过程。（2）平均功率为 因为，所以所以 (3) 2-14 解：（1）由傅里叶时域微分性质可知微分器的系统函数，则信号通过微分器（线性系统）后输出的双边功率谱密度为（2）2-16解：由题意知，其均值为0，方差为。 给定时的功率为 的平均功率为 故在（1）的条件下（为常数）则 在（2）的条件下（是与独立的均值为0的高斯随机变量），的功率仍然是，但此时的平均功率是 所以 3-1 解：的波形如图3-14（a）所示。因为，且，对其进行傅里叶变换可得 频谱图如图题3-14（b）所示。图3-14（a）图3-14（b）3-9 解：（1）因为，则，所以，。 （2）DSB：信道衰减为30dB，则，则所以， SSB：信道衰减为30dB，则，则所以，（3）均相同， DSB：，由于信道衰减30dB，则，所以 SSB：，由于信道衰减30dB，则，所以3-10 解：（1）由题意，得， 所以，（2），调频器的调频灵敏度不变，调制信号的幅度不变，但频率加倍时，。此时，3-15 解：已调波信号功率。，4-1 解：（1）因为信号通过传输函数为的滤波器后进入理想抽样器的最高频率为，所以抽样频率 （2）因为抽样信号频谱可得抽样信号的频谱如图4-11所示。图4-11 抽样信号频谱图（3）由图4-11所示的抽样信号频谱可知：将抽样信号通过截止频率为的理想低通滤波器，然后再通过一个传输特性为的网络，就能在接收端恢复出信号。如图4-12所示。图4-12 抽样信号的恢复可见，如果接收端通过一个传输特性为的低通滤波器，就能在接收端恢复出信号。4-11解：编码过程如下 （1）确定极性码：由于输入信号抽样值为负，故极性码=0。（2）确定段落码：因为1024870512，所以位于第7段落，段落码为110。（3） 确定段内码： 因为，所以段内码=1011。所以，编出的PCM码字为 0 110 1011。 编码电平是指编码器输出非线性码所对应的电平，它对应量化级的起始电平。因为极性为负，则编码电平量化单位因为因此7/11变换得到的11位线性码为。编码误差等于编码电平与抽样值的差值，所以编码误差为6个量化单位。解码电平对应量化级的中间电平，所以解码器输出为个量化单位。因为所以7/12变换得到的12位线性码为011011100000。解码误差(即量化误差)为解码电平和抽样值之差。所以解码误差为10个量化单位。5-3 解：信息码： 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1AMI码： +1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +1 -1HDB3码： +1 0 -1 0 0 0 -V +B 0 0 +V 0 -1 +15-9 解：（1）图（a）为理想低通，设，所以1）、=4（整数），无码间串扰；2）、=2（整数），无码间串扰；3）、（不是整数），有码间串扰；4）、=1（整数），无码间串扰。（2）图（b）为升余弦型信号，由图可以判断，所以所以1）、2）、两种情况下无码间串扰。5-14解：（1）由于信号在时刻结束，因此最到输出信噪比的出现时刻 （2）取，则匹配滤波器的冲激响应为 输出波形为，分几种情况讨论a， b， c， d， eelse t 综上所述，有和的波形如图5-19（a）和（b）所示。（3）最大输出信噪比图5-196-1 解：（1）由题意知，码元速率波特，载波频率为Hz，这说明在一个码元周期中存在2个载波周期。2ASK信号可以表示为一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦型载波相乘，因此2ASK信号波形示意图如图6-23所示。图6-23（2）因为2ASK信号的频带宽度为基带调制信号带宽的两倍，所以2ASK信号的频带宽度为=2000Hz。6-3 解：（1）二进制相移键控（2PSK）是指载波的相位受调制信号的控制，而幅度和频率保持不变，例如规定二进制序列的数字信号“0”和“1”分别对应载波的相位和0。2DPSK可以这样产生：先将绝对码变为相对码，再对相对码进行2PSK调制。2PSK、2DPSK及相对码的波形如图6-26所示。图6-26（2）2PSK、2DPSK信号的频带宽度6-15 解：信道带宽为，信道带宽为已调信号的带宽。（1）时，QPSK系统的频带利用率为则数据传输速率为 （2）时，8PSK系统的频带利用率为则数据传输速率为 7-3 解：因为抽样频率为，所以抽样间隔所以路时隙。因为占空比为0.5，所以，则PCM基带信号第一零点带宽7-4 解：因为抽样频率为奈奎斯特抽样频率，所以按律折线编码，每个抽样值得到8个二进制码元，所以10路TDM-PCM信号的码元速率波特又因为二进制码元速率与二进制码元宽度呈倒数关系的，所以因为占空比为1，所以，则PCM基带信号第一零点带宽7-5 解：因为抽样频率为奈奎斯特抽样频率，所以所以10路TDM-PCM信号的码元速率波特（1）由于升余弦滚降特性的系统最大码元频带利用率为波特/赫兹所以无码间干扰系统的最小传输带宽为=640 kHz（2）如果采用理想低通滤波器特性的信道来传输，由奈奎斯特第一准则可知波特/赫兹可以得到此时需要的最小传输带宽=320 kHz7-8 解：因为PCM30/32路系统抽样频率为8000Hz，所以PCM30/32路系统中一秒传8000帧。因为一帧中有32时隙，每时隙8