天津大学现代通信原理课后习题答案(5-9章)

第第#页共29页7-4根据QAM及QPSK发送系统框图，若传送的二元基带信号为1001101001001010。试画出QAM发送系统中同相与正交支路中的乘法器前后的波形及发送信号QAM波形;改为QPSK重做(1)。简述QAM与QPSK的异同点。解：tttttttttttt

tt5何为MSK?为什么称之为MSK?6GMSK信号和MSK信号相比，在信号的形成、相位路径、频谱特性诸方法有何异同？为什么GMSK的频谱特性得以改善？7-7GMSK信号为何引入码间串扰，它是如何利用码间串扰的？7-8什么是冗/4-QPSK?它与QPSK以及OQPSK有何同。7-9给定一个23级移位寄存器，可能产生的码序列的最大长度为多少？解：P=2n-l=223-l=83886087-10在213-1比特的n序列中，有多少个三个1的游程，有多少个三个0的游程?解：在213-1比特的n序列中，三个1的游程为:1/8（213-1）=1023在213-1比特的n序列中，三个0的游程为：1/8（213-1）=10237-11已知下列四个码组：W!=7-11已知下列四个码组：W!=00001111W2=0W3=0W4=0011110101100001010解解丿一匸,零，（+1，-1）试说明该码组集是否为正交码。若n个长度均为P的码组X，X，„，X所组成的集合任何两个不同码组的互相关函数均为12，即：R（Xi,Xj）=0（iMj）则称这种码组集合为正交码。规定0，1分别对应+1，-1，对于二元序列，互相关函数由下式计算：R(X,X)=1£X-XijPikjkk=1

第八章同步原理法提取载波。解：e(t)=S2SSB8-1已知单边带信号SSSB(t)=/(t)coswot+f(法提取载波。解：e(t)=S2SSB(t)=f(t)coswt+f(t)sinwt0=f2(t)cos2wt+f(t)2sin2wt+2f(t)f(t)coswtsinwt0000=f2(t)+—f2(t)cos2wt+——f(t/cos2wt+f(t)f(t)coswtsinwt22022000经2f0窄带滤波后为：112f2(t)cos2wt一f(t)cos2wt+f(t)f(t)coswtsinwt202000上式经二分频后得载波相位有两个，故不能提取与载波同频同相的同步信号。8-2已知单边带信号S(t)=f(t)coswot+f(t)sinwot，若采用与DSB导频插入相同的方SSB00法，试证明接收端可正确解调，若发端插入的导频是调制载波，试证明解调输出中也含有直流分量。S(t)=SS(t)=S(t)+asinwt0SSB0SSB0S(t)=S(t)+asinwt

0SSB0S(t)=S(t)=S(t)coswt00coswt0=f(t)coswt+f(t)sinwt+coswt0000=f(t)cos2wt+f(t)sinwtcoswt+asinwtcoswt00000f(t)1_1„aa._=+cos2wt+f(t)sin2wt+sin2wt2经低通滤波器后时，即：则：S202020可得到输出为f(t)/2,证明接收端可正确解调。而采用插入的导频是调制载波acos2经低通滤波器后时，即：则：SS0S0SSB(t)=S(t)coswt00(t)=S(t)+acoswtcoswcoswt0TOC\o"1-5"\h\z=f(t)coswt+f(t)sinwt+acoswtooo=f(t)cos2wt+f(t)sinwtcoswt+acos2wtoooof(t)11小aa=+cos2wt+f(t)sin2wt+sin2wt+22o2o2o2aa经LBF后Vo(t)=f(t)+输出含有直流分量a/2。

8-3设某基带信号如题8-3图所示，它经过一带限滤波器后变为带限信号，试画出从带限基带信号中提取位同步信号的原理方框图和各点波形。题8-3图解：（1题8-3图位同步信号输出(2)_位同步信号输出ttt4.有两个相互正交的双边带信号Acos0tcoswt和Acos0tsinwt送入如题8-4图所示110220的电路解调。当A=2A时要求二路间的干扰和信号电压之比不超过2%时，试确定A9的最大值。题8-4题8-4图解：1路输出为：Acos0tcosetsin(et+A®)1100=A=Acos0t—sin(®t+)+—sin11通过LBF后为：1通过LBF后为：Acos0tsin心211而：：2路输出为通过而：：2路输出为通过LBF后为：根据要求：Acos0tsinetsin(et+A®)2200=Acos0tcos(2et+A申)cosA申--2o2_=1Acos0tcos(2et+A®)+1Acos0tcosA®222o2221Acos0tcosA®2221Acos0tsinA®亠丄1=2%1Acos0tcosA®222A=2AtgA®=0.02x0.5=0.0112A®=0.570C5若7位巴克码组的前后全为“1”序列加入图8.3-4所示的7位巴克码识别器的输入端且各移位寄存器的初始状态均为零，试画出识别器中加法器和判决器的输出波形。tttt8-6若7位巴克码组的前后全为“0”序列，将它加入图8.3-4所示的7位巴克码识别器的输入端且各移位寄存器的初始状态均为零，试画出识别器中加法器和判决器的输出波形。8-7帧同步采用集中插入一个7位巴克码组的数字传输系统，若传输码速率为lKb/s，误码率P=10-4，试分别计算允许错m=0和m=1位码时的漏同步概率P和假同步概率P各为多少?若每帧中的信e12号位为153，估算帧同步的平均建立时间。解：求漏同步概率P]P二1-ZCrPr(1-P)n-r1mr=0当m=0时P=1-(1-P)n=1-(1-10-4)7沁7X10-4当m=1时P二1—工Cr(1-P)7-r二1-(1-10-4)7-C1P(1-P)6177r=0二1-(1-10-4)7-7X10-4X(1-10-4)6=7X10-41-(1-10-4)6也42X10-8求假同步概率P2P=2-n2当m=0时r=0P=2-7C0=7.8X10-327当m=1时P=2-7(C0+C1)=2-7(1+7)=6.29X10-2TOC\o"1-5"\h\z277求平均建立时间ts•・•N=153+7=160T=1/f=10-3当m=0时t=NT(1+P+P)=160x10-3(1+7x10-4+7.8x10-3)沁161.36(ms)s12当m=1时t=NT(1+P+P)=160x10-3(1+42x10-8+6.24x10-2)沁169.98(ms)s128-8设数字通信网采用水库法进行码速调整，已知数据速率为16Kb/s，寄存器容量为16位,起始为半满状态。当时钟的相对频率稳定度为I土ffl=10-6时，试计算需要调整的时间间隔。解：T=n/fs其中s=I±Af/fI=10-6即：T=n/fs=8/16xIQsx10-6=500(s)第九章信道编码9-1.已知信息码组m9-1.已知信息码组m1、m2、m3为(000)试写出奇数监督码组和偶数监督码组。解：奇监督码组00010010010001111000101111011110000000110101011010011010110011112.已知八个码组为000000，001110，010101，011011，100011，101101，110110，111000。求以上码组的最小距离；将以上码组用于检错,能检几位错；若用于纠错，能纠正几位错码？如果将以上码组同时用于检错与纠错,问纠错检错能力如何?解：(1)d=3min(2)能检2位错；能纠1位错码。(3)只能纠1位错码。3.已知两码组为(0000)和(1111)。若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若同时用于检错与纠错，问各能纠、检几位错码？解：d=4；能检3位错码；能纠1位错码；若同时用于检错与纠错，可纠1位错、检2位错。min9-4.已知某一(7，4)线性分组码的监督矩阵为「1110100■H二11010101011001试求其生成矩阵,并写出所有许用码组。解：其生成矩阵为TOC\o"1-5"\h\z"10001110100110G=00101010001011所有许用码组为所有许用码组为0000000000101100101010011110010011001011010110011011100010001111001100101001010110011100001110101011101009-5.设一线性分组码的一致监督方程为a4+a3+a空+a。=0*a5+a4+a】+a。=0a5++a°=0其中a、a、a为信息码。543试求其生成矩阵和监督矩阵；写出所有的码字；B=(011101)，B=(101011)，B=(110101)B=(011101)，B=(101011)，B=(110101)。若123解：(1)其监督矩阵为："011101_H=110011101001典型矩阵为"110100_H=011010101001其生成矩阵为："100101'G=010110001011HRTHRT1101001001101001101101002)所有码组为000000001011010110011101010_101=01001011此码为错码100101101110110010111000此码正确错在C3位1101HRt=10110101001010「0丁00二0111」一0此码为错码，错在C5位9-6.令g(x)=x3+x+1为(7，4)循环码的生成多项式，求出该循环码的生成矩阵和监督矩阵；若两个信息码组分别为(1001)和(0110),求出这两个循环码组；画出其编码器原理框图。解：该循环码的生成矩阵为：⑴rioii000_0101100此矩阵为非标准矩阵，将其进行初等变换变成(3)编码器的原理框图为：(3)编码器的原理框图为：G二0010110典型矩阵。_0001011「1000101"其监督矩阵：0100111「1110100_G二0010110H二0111010_00010111101001(2)「1110100「R=1(1001)0111010=(1001110)11101001「1110100_r二9(0110)0111010二(0110000)21101001

9-7.已知(7，6)循环码的一个码字为(0000011),试写出8个码字，并指出最小码距d；min写出生成多项式g(x)；写出生成矩阵。1100110000001000001d=2min1000001d=2ming(x)=x+1生成矩阵为0000000010001100011000000119-8.—个(15,7)循环码的生成多项式为g(x)=x8+x7+x6+x4+1写出该循环码的生成矩阵(典型矩阵形式)；若信息多项式为M(x)=x5+x3+x+1，试求其码多项式A(x)。解：(1)「111010001000000011101000100000001110100010000G=000111010001000000011101000100000001110100010000000111010001(2)C(X)二X13+X11+X9+X8+X7+X6+X3+X+19-9.一卷积编码器如题9-9图所示，每次移入编码器一个消息码元。试求出这个卷积码的约束长度和编码效率；设寄存器的初始内容为零，试求与输入消息码组(110101)对应的输出卷积码码组。题9-9图解:c=m+m+m1012<c=m+m+m2012c=m+m302

(1)m=2约束度N=m+1=3约束长度N・n=3x3=9编码效率为：n=1/32)输入消息码组(110101)时所对应的输出卷积码为：9-10.设约束长度为3个分组的(2，1)卷积码编码器如题9-10图所示，(1)写出一致监督方程式；写出基本一致监督矩阵H；Mj题9-10图cj09-11.题9-11图所示为卷积码编码器,Mj题9-10图cj09-11.题9-11图所示为卷积码编码器,题9-11图试指出这里编出的(n,k)码，n,k各等于多少？若寄存器输入信息序列为皿二皿泸巴…，问编出的(n,k)码序列是多少？若M=101001，写出该电路输出的卷积码。9-12.已知k=1，n=2，N=4的卷积码，其基本生成矩阵g=[11010001]，试求该卷积码的生成矩阵G和