通信原理第二版第四章答案

14-1给定二进制比特序列{1101001}，试给出相应的单极性NRZ信号、双极性RZ信号与传号差分码信号的波形。解：传号差分码：01001110；1011000124-2某数字基带系统速率为2400Baud，试问以四进制或八进制码元传输时系统的比特速率为多少？采用双极性NRZ矩形脉冲时，信号的带宽估计是多少？解：四进制传输：

八进制传输：信号的带宽与波特率和脉冲宽度有关，无论是多少进制传输，采用NRZ矩形脉冲传数据时，信号带宽都为：2400Hz34.2数字基带信号的功率谱与带宽4.2.2信号的带宽（NRZ）理论带宽为无穷大，通常使用第一零点带宽做近似

符号率带宽评注2PAMRbBT=RbM高，节约带宽；但抗噪性能弱，对接收机幅度分辨率要求更高MPAMRb/KBT=Rb/K44-3某数字基带系统速率为9600bps，试问以四进制或十六进制码元传输时系统的符号速率为多少？采用单极性RZ矩形脉冲时，信号的带宽估计是多少？解：（1）四进制传输：

十六进制传输：（2）信号带宽与波特率和脉冲宽度有关，四进制单极性RZ脉冲传输时

十六进制单极性RZ脉冲传输时

54-4某二元数字基带信号的基本脉冲如图所示，图中为Ts码元间隔。数字信息“1”和“0”出现概率相等，它们分别用脉冲的有、无表示。试求该数字基带信号的功率谱密度与带宽，并画出功率谱密度图。解：0、1等概率（单极性），且码元脉冲形状为g(t)

2023/2/1通信与信息工程学院6功率谱密度：74-5已知随机二进制序列1和0出现概率为p和1-p，基带信号中分别用g(t)和-g(t)表示1和0。试问：（1）基带信号的功率谱密度及功率；（2）若g(t)为图（a）所示波形，Ts为码元宽度，该序列是否含有离散分量fs=1/Ts

；（3）若g(t)改为图（b），重新回答问题（2）。8解：（1）使用g(t)与-g(t)表示1和0，表明码型为双极性码功率谱密度：功率：9（2）若基带脉冲波形为离散谱为该二进制序列不存在离散分量fs=1/Ts

10（3）若基带脉冲波形为离散谱为114-6

采用低通滤波技术接收二元双极性NRZ信号。假设二进制符号0和1是等概率的，问接收机的平均差错概率Pe计算公式是什么？Pe=10-6需要的Eb/N0是多少？（提示：借鉴例题4.6数值）解：低通滤波接收二元双极性NRZ信号公式LPF接收系统（矩形NRZ，取B=1/Ts）匹配滤波器接收系统双极性2PAM单极性2PAM2023/2/1通信与信息工程学院12常用函数：4.3二元信号的接收方法与误码分析13匹配滤波器144-8（2-12）

在功率谱密度为N0/2的加性高斯白噪声下，设计与题图波形相匹配的匹配滤波器，确定（1）最大输出信噪比时刻；（2）匹配滤波器的冲激响应与输出波形；（3）最大输出信噪比值解：（1）最大输出信噪比时刻为t0=T

（2）冲激响应：，令c=1，t0=T

（3）

15164-14在功率谱密度N0/2为的AWGN信道中进行二元基带传输，假定码元等概且发射信号分别为：（1）确定最佳接收机的结构（确定滤波器特性）；（2）给出最佳错误概率17解：（1）m1(t)对应的匹配滤波器冲激响应为h1(t)=km1(T-t)=h2(t)=例2.1118（3）19误码过程分析中的要点：3、判决门限的选择平均误码率匹配滤波器与进行匹配（4.3.27）（4.3.21）等概二进制传输204-16设4种基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的H(f)如图所示，若要求以1/Ts波特的速率进行数字传输，问它们是否会造成码间干扰。21解：（1）例4.11图1；（3）课堂习题；（4）a=1的升余弦滤波器（b）（a）(c)224-18设无码间干扰基带传输系统的传输特性为a=0.3的升余弦滚降滤波器，基带码元为16进制，速率是1200Baud。试求：（1）该系统的比特速率；（2）传输系统的截止频率值；（3）该系统的频带利用率。解：（1）（2）

2f0=Rs=1200Baud=1200Hz（3）

234-19计算机以56kbps的速率传输二进制数据，试求升余弦滚降因子分别为0.25、0.3、0.5、0.75和1时，下面两种方式所要求的传输带宽。（1）采用2PAM基带信号；（2）采用8电平PAM基带信号。解：（1）采用2PAM基带信号：2f0=Rs=56kBaud=56kHz升余弦滚降因子分别为0.25、0.3、0.5、0.75和1时，传输带宽分别为35kHz、36.4kHz、42kHz、49kHz、56kHz24（2）采用8PAM基带信号：2f0=Rs=56/3kBaud=18.67kHz升余弦滚降因子分别为0.25、0.3、0.5、0.75和1时，传输带宽分别为11.67kHz、12.13kHz、14kHz、16.33kHz、18.67kHz35kHz、36.4kHz、42kHz、49kHz、56kHz254-20在某理想带限信道Hz上传送PAM信号。（1）要求按9600bps的速率传输，试选择PAM的电平数M；（2）如果发送与接收系统采用平方根升余弦频谱，试求滚降因子a；（3）保证Pb=10-5需要的Eb/N0是多少？解：（1）根据Nyquist速率公式，Rs≤2W=6000Baud

如2PAM传输：Rs=9600Baud，不满足要求

4PAM传输：Rs=4800Baud，满足要求

（2）W=3000Hz，2f0=Rs=4800Baud通信与信息工程学院26（3）Pb=10-5时Eb/N0约为13dBEb/N0约为20274-22某信道的码间干扰长度为3，信道脉冲响应采样值为h(-T)==0.3，h(0)=1，h(T)=0.2，求3抽头迫零均衡器的抽头系数以及均衡前后的峰值畸变值。解：28均衡前峰值畸变：

29均衡后峰值畸变：

304-25由图4.8.2估计2PAM基带系统在定时抖动为5％时，达到10-5误码率所需的Eb/N0

，并与理想定时的结果相比较。解：二者Eb/N0分别约为9.5dB与10.5dB，相差1dB314-27给定二进制比特序列1101001，给出相应的传号差分码、AMI码与数字双相码波形。解：（1）传号差分码为两组：首位为“0”

首位为“1”

{an}1101001{an}1101001

{bn}01001110{bn}1011000132（2）AMI码（三电平，RZ码）：

1101001+1-10+100-1（3）数字双相码（双极性四元编码）：

110100110100110010110334-28给定二进制比特序列1010000011000011，给出相应的传号AMI码与HDB3码解：（1）AMI码（三电平，RZ码）：+10-100000+1-10000+1-1（2）HDB3码原序列：10100000

1100001