华理通信原理、第七章练习题

1、第七章复习要点第七章复习要点2ASK2ASK、2FSK2FSK及及2PSK2PSK已调信号波形已调信号波形调制基本原理调制基本原理解调基本原理解调基本原理2DPSK2DPSK采用采用2DPSK2DPSK调制原因？调制原因？2DPSK2DPSK波形波形调制、解调基本原理调制、解调基本原理7 7种误码率公式应用（表种误码率公式应用（表6-26-2）几种二进制调制系统性能比较：几种二进制调制系统性能比较：已调信号带宽已调信号带宽 设基带信号为速率等于设基带信号为速率等于r rs s的不归零方波，则第一的不归零方波，则第一过零点带宽为过零点带宽为B B2ASK2ASK=2r=2rs s; ;B B2P

2、SK2PSK=B=B2DPSK2DPSK=2r=2rs s; ;B B2FSK2FSK=|f=|f1 1-f-f2 2|+2r|+2rs s; ;误码性能误码性能 （图（图6-186-18）对信道特性变化的敏感性对信道特性变化的敏感性设备的复杂程度设备的复杂程度画波形题画波形题习题习题6-16-10 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 00 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 00 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0注意：如果题中给出信息比特周期与载波周期关系，则注意：如果题中给出信息比特周期与载波周期关系，则要在图中表示出来。要在图中表示出来。习题习题6-26-2HzrB

3、HfBrszcs200022000101021021036630 1 1 0 0 1200020002000 0 1 1 0 0 1习题习题6-36-3如图如图过零检测过零检测不要求不要求习题习题6-166-16设发送数字信息序列为设发送数字信息序列为0101100011010001011000110100，试按照图，试按照图6-236-23给出的给出的两种信号矢量图图画出两种可能信号波两种信号矢量图图画出两种可能信号波形。形。 注意载波相位与信息比特对的映射关系注意载波相位与信息比特对的映射关系s1(00)s2(01)s3(11)s4(10)2 01 01 10 00 11 01 0001

4、01 10 00 11 01 00求误码性能求误码性能习题习题6-66-6若采用若采用OOKOOK方式传送二进制数字信息，已方式传送二进制数字信息，已知码元传输速率知码元传输速率R RB B=2=210106 6B,B,接收端解调器输入信号的接收端解调器输入信号的振幅振幅a=40a=40 V,V,信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度功率谱密度n n0 0=6=61010-18 -18 W/HzW/Hz。试求：。试求：1)1)非相干接收时系统的误码率；非相干接收时系统的误码率；2)2)相干接收时系统的误码率。相干接收时系统的误码率。注：注：解答解答)2/

5、(OOKrQPe：相干)(21OOK4/rePre：非相干33.33)102(2)106(21040226181220222OOKnBnaar44/102 . 121OOKreeP：非相干51023. 2)3/50()2/(OOKQrQPe：相干习题习题6-76-7( (例题例题6.36.3） 若采用若采用OOKOOK方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅信号振幅A A为为5V5V，输入接收端解调器的高斯噪声功率，输入接收端解调器的高斯噪声功率 2 2n n3 310101212W W，今要求误码率，今要求误码率PePe10104 4，试求：，

6、试求：1) 1) 相干接收时由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？相干接收时由发送端到解调器输入端的衰减应为多少？2)2)非相干接收时呢？非相干接收时呢？注：注：44/10)72. 3(,21, )2/(QePerQPer且非相干相干)lg(20Aa衰减倍数：解答解答r r/2/2= =3.723.722 2 r=27.678r=27.678a a2 2/2/2 2 227.68,a=1.2927.68,a=1.29* *1010-5-5, ,衰减衰减111.8dB111.8dB(2) e(2) e-r/4-r/4/2=10/2=10-4 -4 r=34.07r=34.07a a2 2/2/2

7、 2 234.07, a=1.4334.07, a=1.43* *1010-5-5, ,衰减衰减105.4dB105.4dB习题习题6-106-10若某若某2FSK2FSK系统的码元传输速率为系统的码元传输速率为R RB B=2=210106 6B B，数字信息为，数字信息为11时的频率时的频率f f1 1为为10MHz10MHz， 数字信息为数字信息为00时的频率时的频率f f2 2为为10.4MHz10.4MHz。输入接收端。输入接收端解调器的信号峰值振幅解调器的信号峰值振幅a=40a=40 V,V,信道加性噪声为高信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度斯白噪声，且其单边功率谱密度n

8、 n0 0=6=61010-18-18W/HzW/Hz。试求：试求：1) 2FSK1) 2FSK信号的第一零点带宽；信号的第一零点带宽；2)2)非相干接收时系统的误码率；非相干接收时系统的误码率；3)3)相干接收时系统的误码率。相干接收时系统的误码率。注：注：)(2FSKrQPe：相干2/212FSKreeP：非相干解答解答1)1)2)2)3)3)MHzRffBBFSK4 . 410221042|65212BnnRnar220222，33.33)102(2)106(2104061812282/1089. 2212FSKreeP：非相干91088. 3)3/100()(2FSKQrQPe：相干习

9、题习题6-126-12在在2PSK2PSK系统中，已知解调器输入端的信系统中，已知解调器输入端的信噪比为噪比为r=10dBr=10dB，试分别求出相干解调，试分别求出相干解调2PSK2PSK、极性比、极性比较法解调和差分相干解调较法解调和差分相干解调2DPSK2DPSK信号时的系统误码信号时的系统误码率。率。注：注：解答解答)2(2PSKrQPe：相干reeP212DPSK：差分相干)2(1)2(2 :2DPSKrQrQ相干61087. 3)20()2(2PSK10QrQPre：相干51027. 2212DPSK：差分相干reeP61074. 7)20(1)20(2)2(1)2(2 :2DPS

10、KQQrQrQ相干习题习题6-146-14已知码元传输速率已知码元传输速率R RB B=10=103 3B B，接收端输入，接收端输入噪声的双边噪声的双边功率谱密度功率谱密度n n0 0/2=10/2=10-10 -10 W/HzW/Hz。今要求误码。今要求误码率率P Pe e=10=10-5-5。试分别计算出相干。试分别计算出相干OOKOOK、非相干、非相干2FSK2FSK、差、差分相干分相干2DPSK2DPSK以及以及2PSK2PSK等系统所要求的输入信号功率。等系统所要求的输入信号功率。注：注：解答解答噪声功率：噪声功率：信号功率信号功率相干相干OOK:OOK:510)26. 4(QWR

11、nBn6310021041021022)(1045. 1, 3 .36,26. 42/5WSrr222nraS非相干非相干2FSK:2FSK:差分相干差分相干2DSPK2DSPK相干相干2PSK2PSK64.21102152/rePre)(1065. 85WS82.1010215rePre)(1033. 45WS)(1063. 3,07. 9,26. 425WSrr补充题补充题1 1：设有一采用滚降基带信号的：设有一采用滚降基带信号的MPSKMPSK通信通信系统，若采用系统，若采用4PSK4PSK调制，并要求达到调制，并要求达到4800bit/s4800bit/s的信息速率，试求：的信息速率，

12、试求：1 1）最小理论带宽；）最小理论带宽；2 2）若取滚降系数为）若取滚降系数为0.50.5，求所需的传输带宽；，求所需的传输带宽；3 3）若保持传输带宽不变，而数据速率加倍，则调）若保持传输带宽不变，而数据速率加倍，则调制方式如何改变？制方式如何改变？4 4）若保持调制方式不变，而数据速率加倍，则为）若保持调制方式不变，而数据速率加倍，则为保持相同的误码率，发送信号功率如何改变？保持相同的误码率，发送信号功率如何改变？5 5）若给定传输带宽为）若给定传输带宽为2.4kHz2.4kHz，并改用，并改用8PSK8PSK调制，调制，仍要求满足仍要求满足4800bit/s4800bit/s的速率，

13、求滚降系数？的速率，求滚降系数？解：解：1 1）B Bminmin=R=Rb b/log/log2 2M=2.4kHzM=2.4kHz；2 2）B=B=（1+a1+a）Rb/logRb/log2 2M=3.6kHzM=3.6kHz；3 3）频带利用率需加倍，采用）频带利用率需加倍，采用16QAM16QAM；4 4）带宽加倍，噪声功率加倍，因此发射信号功）带宽加倍，噪声功率加倍，因此发射信号功率需加倍；率需加倍；5 5）loglog2 28/8/（1+a1+a）=4800/2400=4800/2400，故，故a=0.5a=0.5补充题补充题2 2：已知：已知a a是单极性是单极性NRZNRZ码：

14、码：0101101001011010，TsTs是码元是码元间隔，载波频率间隔，载波频率fc=1/Tsfc=1/Ts，试：画出，试：画出a ak k波形，并说波形，并说明需线框明需线框1 13 3的功能。的功能。a延迟延迟Ts信信道道BPFLPF非非门门反反相相sinwct信信道道BPFLPF信信道道BPFLPF信信道道BPFBPF信信道道LPFBPF信信道道延迟延迟Ts抽样抽样判决判决位位同步同步bcdeffhgikj（1）（2）（3）补充题补充题3 3：载波电话通信系统中每个基群包含：载波电话通信系统中每个基群包含1212过话路，过话路，其频率范围是从其频率范围是从6060108kHz108

15、kHz，1 1）若按低通定理抽样，求最低抽样频率，并画频谱草图）若按低通定理抽样，求最低抽样频率，并画频谱草图2 2）若按带通抽样定理抽样，重复上题。）若按带通抽样定理抽样，重复上题。补充题补充题4 4：DPSKDPSK的相干解调模型及波形示意图的相干解调模型及波形示意图补充题补充题5 5系统如图所示系统如图所示, ,输入模拟信号输入模拟信号( (最高频率为最高频率为4.2MHz)4.2MHz)先先通过线形通过线形PCMPCM编码编码( (量化电平取为量化电平取为16),16),后再通过后再通过0.50.5的余弦滚降滤波器的余弦滚降滤波器, ,最后做数字调制最后做数字调制. .1)1)若采用若

16、采用2PSK2PSK调制调制, ,求滚降滤波器输出数字基带信号求滚降滤波器输出数字基带信号带宽带宽BbBb和系统输出码率和系统输出码率,2PSK,2PSK信号带宽和频带利用信号带宽和频带利用率率. .2)2)若改用若改用8PSK8PSK调制调制, ,又保持系统信息传输速率不变又保持系统信息传输速率不变, ,再再求求8PSK8PSK信号带宽和频带利用率信号带宽和频带利用率. .线性线性PCM0.5余弦滚降余弦滚降数字调制数字调制1) fH=4.2MHz, fs=8.4MHz,1) fH=4.2MHz, fs=8.4MHz,编码位数编码位数N=4bit,N=4bit, Rb=Nfs=33.6(Mbit/s) Rb=Nfs=33.6(Mbit/s) 做滚降处理做滚降处理,2PSK,2PSK调制调制, ,但码速率不变但码速率不变. . 2/(1+0.5