通信原理习题解答

1、、根本概念1. 数字通信系统的一般模型及各组成局部的作用，性能指标2. 传码率和传信率的定义，单位，两者之间的关系；3. 误码率计算4. 信源的熵计算方法5. 高斯白噪声概率密度、自相关函数、窄带高斯噪声包络、相位统计特性，方差6. 功率谱密度与自相关函数之间的关系7. AM,DSB,SSB,FM言号的带宽8. 传输多路信号的复用技术9. 二进制随机序列的功率谱密度特征9数字基带传输系统误码的原因10 .眼图模型11.非均匀量化的目的，2ASK 2FSK功率谱特点及带宽13. 无码间干扰传输h(t)和H ( w)应满足的条件14. 抽样、量化、编码，已抽样信号的频谱特点折线A律编码原理16.

2、线性调制系统的调制解调原理框图，基带信号与已调信号的频谱特征， 功率，调制效率, 抗噪声性能，AM系统非相干解调时的过调制，门限效应问题17. 奈奎斯特第一准那么及应用，频带利用率计算18. 数字基带传输系统误码率分析，最正确判决门限推导、AM,DSB系统的调制解调模型，已调信号的频谱特征，功率计算;nm-1谱密度为：P-( f )2 0屮m二、某通信系统的模型如下列图所示，其中m(t)为调制信号，它的均值为零，双边功率| f | fmn° ； ;| f | fm ; BPF为理想带通滤波器；LPF为理想低通滤波器；白噪声 n(t)的双边功率谱密度为 Pn(f)()分别计算解调器输入

3、端的信号功率、噪声功率及输入信噪比。 (2 )计算解调器输出端的信号功率、噪声功率及输出信噪比。解：BPF的传输函数为：i-1-/-/r 'X£ £ + 2msin 叫£解调器Sm(t)m(t)cos Wetm(t)sin wct为上边带信号，经过BPF不变，调制器的输入信号功率为：2 2Ssm(t) m(t) coswet m(t)si nwct2 2 2m (t) coswct m (t)sin Wct 2m(t) m(t)coswctsin Wct1 2 1 2 2 列-m(t) m(t)(m2(t) m2(t)m2(t)是Pm(f)的面积,m2(t

4、)=Pm(f)dfnm fm2BPF的输出噪声为 ni(t)nc(t)coswct ns(t)sinwst，其功率为 Nin0B , B是BPF的带宽。按照合理设计，B应等于sm(t)的带宽，即B= f是 Ni n。解调器的输入信噪比为:Siri Nnm2n°解调器输出信号为m°(t)1m(t)，功率为So2nn 18解调器输出噪声信号为no(t) nc(t)，功率为221 21 2No no (t) = nc (t) ni (t)44no fm输出信噪比为roSoNon m2n°三、P153页基带传输系统抗噪声性能的分析方法 某数字基带传输系统的模型如下列图所示

5、。定时脉冲愷左滤涵昭宿i首在该系统中传送双极性信号，假设不考虑码间干扰的影响。假设发送“1的概率为P(1)，发送“0的概率为P(0)，接收滤波器输出噪声为高斯噪声，均值为o,方差为n,即该噪声的瞬时值V的统计特性可由一维高斯概率分布密度描述f(V)V22 n试求使基带传输系统总误码率最小时的判决门限。解：对于双极性基带信号，在一个码元时间内，抽样判决器输入端信号波形可表示为:A nR(t) 发送“1时A nR (t)发送“ 0时由于nR(t)是高斯过程,故发送“ 1 时，过程A+n R (t)的一维概率密度为:fi(x)宀xP(x A)22 2 n发送“0时，过程-A+ nR(t)的一维概率密

6、度为:fo(X)expn(X A)2令抽样判决门限为Vd，那么将“ 1错判为“ 0的概率Pei和将“ 0错判为“ 1的概率Pe2可以分别表示为:PeiP(X Vd)Vdf1 (x)dxVd1ExP八x=g2 n2Pe2 P(X Vd)V f°(x)dxVdVd CxP13 A)22.2 n基带传输系统的总误码率为:PeP(1)Pe1P(0) Pe2为使误码率最小，令 独 0可求得最正确门限为:dVd2A P(1)5-16设二进制基带系统的如图5.10所示并设C(w)=LGt(w)= Gw)= 冈O现己知Hq =%1+ COSQ% |ft>|< ro10,(1) 假设n的双

7、边功率谱密度为72刖加),试确定G*( “)的输岀噪声功 平(2) 假设/抽样时刻KTK为任意正整数)上，接收浣波器的输出信号以相同的 慨率取0, /电平，而输出噪茹取值V服从下述慨率密度分布的隨机变 S二寻e*兀>0(常数) 试求系统最小误码率£。接收淀波器发送澤波器传输信道FFl r i n燎U)由图5. 10知接收谑波§SGi(&)输入噪芦双边功率谐密度为片2KZ2,那么接收濾波器G肺出噪声双边功率谱密度为M “)为 岛 3卜 E(e)|E (町T = £ (a)H(®)=号 G(l+cose匸。1昨? 接收滤波器G后输出噪声功率为S

8、厂士匚；P。包地士匚晋(1十COS花血(2)系统总的溟码率斤为几二凡此+P(0)P在单极性波性替况下，几和乙分别为几止齐*呼*其中匕是判决门限，误码率巳为£=氏贮存町与平十恥兀存专卄可通过求殊得到棗隹判决门限叫 > 当P(l)= F(0) = l/2Ht旋过求戒諏輕判决门限心PAHTW 巴丄ej血=D2A r A J 21 r| A I呷-甲卜彳里jd佳判决门限眄二号此时系壻误码率脑P177 /6-17三、话音信号m(t)采用13折线A律进行编码，设m(t)的频率范围为 值范围为-aa, m(t)的一个抽样脉冲值为x。(1) 试求此时编码器输出PCM码组和量化误差的绝对值。(2

9、) 写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。04KHZ 取四、抽样点无码间干扰的判别方法 P176/6-11，6-12设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为H f，假设要求以2400波特的速率进行传输，判断下列图中何种H f满足抽样点无码间干扰的条件f Hz-150001500a(C)f Hz10.5-150001500f Hzd五、有12路音频信号，其中每路信号的频率范围为 20HZ20KH,分别通过 截止频率为8KHZ的低通滤波器。将此12路信号时分复用为二进制码流，如下列图 所示。銘出比特速(1) 最小抽样速率fmin是多少(2) 假设抽样速率为每秒20000个抽样，时分复用后采用13折线A律编码，忽略帧同步比特，试求输出信号比特速率fb值。(3) 假设升余弦滚降系数0.4，为实现无码间干扰基带传输，请求出升余弦滚降滤波器的截止频率fH。六、一基带信号m(t) cos2 t cos4 t，对其进行理想抽样：(1) 为了在接收端能不失真地从已抽样信号 叫中恢复m(t)，试问抽样时间间隔应如何选择(2) 假设抽样间隔取为，试画出已抽样信号的频谱图。P295/9-1 9-97-1己知一低通信号巾的频诺M&为1l-K|<200f200 "I0, 其他假设以/； = 3C0M的連率对想抽样试画岀已姑样