现代通信原理答案

通信原理作业参考答案

第三章 模拟线性调制

3.7证明只要适当选择题图3.7中的放大器增益K，不用滤波器即可实现抑制载波双边带调制。

解：

SDSB(t) a[K(f(t) Acos ct)]2 b[f(t) Acos ct]2

aK2[f(t) Acos ct]2 b[f(t) Acos ct]2

(aK2 b)[f2(t) A2cos2 ct] (aK2 b) 2Af(t)cos ct

令 aK b 0，则K b/a

2

2

SDSB(t) 4bAf(t)cos ct

3.13 用90相移的两个正交载波可以实现正交复用，即两个载波可分别传输带宽相等的两个独立的基带信号f1(t)和f2(t)，而只占用一条信道。试证明无失真恢复基带信号的必要条件是：信道传递函数H(f)必须满足

H(fc f) H(fc f),

证明：

0 f W

S(t) [f1(t)cos ct] h(t) [f2(t)sin ct] h(t)

S( )

1

H( ){F1( c) F1( c) j[F2( c) F2( c)]} 2

以Cd(t) cos ct相干解调，输出为 Sp(t) S(t)*Cd(t)

1

Sp( ) [S( c) S( c)]

21

H(

第一章 绪论

1-1英文字母中e出现概率为0.105, c出现的概率为0.023, j出现的概率为0.001。试分别计算它们的信息量。

解题思路：考查信息量的基本概念，用公式I loga()。底数a一般采用2，这时信息量单位为bit

解：Ie log2Pe log20.105 3.25bit，

1P

Ic log2Pc log20.023 5.44bit，

Ij log2Pj log20.001 9.97bit

1-2有一组12个符号组成的消息，每个符号平均有四种电平，设四种电平发生的概率相等，试求这一组消息所包含的信息量。若每秒传输10组消息，则一分钟传输多少信息量？ 解题思路：考查平均信息量及信息量叠加的概念。每个符号有四种等概电平可能，因此先用

H(x) Pilog2

i 1

4

1

计算其平均信息量。整个消息的总信息量是12个符号的各自平均信息Pi

1

,i 1,2,3,4。 4

量（相等）的和。 解：（1）N 12，Pi

每个符号的平均信息量为I log2

1

则由12个符号组成的一 log24 2比特/符号，

Pi

组消息的信息量为I N*I 24bit

（2）每秒传输10组消息，则一分钟传输10×60组信息，因此信息传输速率为10×6

一、填空

1、已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，0、1码等概率出现，则码元速率为_1000 B_，信息速率为_1000b/s_；’;

2、从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是_有效性_和_可靠性_。 3、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从_高斯_分布，功率谱密度服从_均匀_分布。

4、如果随机过程的_数学期望_与时间无关，而且_自相关函数_仅与时间间隔有关，那么该随机过程就称为广义平稳的。

5、为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为_信源编码_，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为_信道编码_。

6、在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应_传输速率_和_误码率_。

7、若八进制信号以20000B速率传送，则10秒钟传输的信息量为_600Kb_，若误码率为10-6，则100秒钟的错码数为_2个_。

8、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_瑞利分布_，如果再加上正弦波后包络一维分布服从_莱斯分布_。

9、平稳随机过程的功率谱函数P(w)不仅是一个____函数，而且还是一个＿__函数。

10、已知(5，1)重复码，它的两个码组分别为00000和11111，若同时用于检错和纠错

《现代通信系统原理》试题

姓名 班级 学号

一．

填空

1．实现信息传递所需的一切_________________和___________________的总和称为通信系统。

2．信道是指信号传输的通道，可以是_________________也可以是___________________,甚至还可以包含某些设备。

3.一般通信系统的性能指标归纳起来有以下几个个方面:____________、 _____________ 、_____________、 _____________、 _______________ ____________、 _____________、 ____________。

4.在数字通信中,按照数字信号代码排列顺序方式的不同,可将通信方式分为________________ 和________________。

5.信道是指以____________________________________的信号通路。

6.随参信道传输媒质通常有以下特点____________________________________、 ________________________、 ______________

数字基带传输系统：

1. 未经过调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始，称为数字基带信号。

2. 表示信息码元的单个脉冲波形并非一定是矩形的，根据实际需要和信道情况，还可以是高斯脉冲、升余弦脉冲

等其他形式。数字基带信号可表示为： 3.

s(t)?n????ag(t?nT)，式中ans?n为第n个码元所对应的电平值（0，+1或者-1，+1等）；Ts为码元持续时间；

g(t)为某种脉冲波形。

4. 由于数字基带信号是一个随机脉冲序列，没有确定的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。

5. 二进制的基带信号的带宽主要依赖于单个码元波形的频谱函数。时间波形的占空比越小，占用的频带越宽。若

以频谱的第一个零点计算，NRZ（??Ts）基带信号的带宽B?1??fs；RZ（??Ts2）基带信号的带宽为

Bs?1??2fs，其中fs?1Ts是位定时信号的频率，在数值上与码元速率RB相等。

6. 单极性基带信号是否存在离散谱取决于矩形脉冲的占空比。单极性NRZ信号中没有定时分量，RZ信号中存在

信号分量，可直接提取它。“0”“1”等概率的双极性信号没有离散谱，也就是说没有直流分量和定时分量。 7. 基带信号传输码码型的选择考虑以下原则：

1) 不含直流

《现代通信系统原理》试题

姓名 班级 学号

一．

填空

1．实现信息传递所需的一切_________________和___________________的总和称为通信系统。

2．信道是指信号传输的通道，可以是_________________也可以是___________________,甚至还可以包含某些设备。

3.一般通信系统的性能指标归纳起来有以下几个个方面:____________、 _____________ 、_____________、 _____________、 _______________ ____________、 _____________、 ____________。

4.在数字通信中,按照数字信号代码排列顺序方式的不同,可将通信方式分为________________ 和________________。

5.信道是指以____________________________________的信号通路。

6.随参信道传输媒质通常有以下特点____________________________________、 ________________________、 ______________

数字基带传输系统：

1. 未经过调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始，称为数字基带信号。

2. 表示信息码元的单个脉冲波形并非一定是矩形的，根据实际需要和信道情况，还可以是高斯脉冲、升余弦脉冲

等其他形式。数字基带信号可表示为： 3.

s(t)?n????ag(t?nT)，式中ans?n为第n个码元所对应的电平值（0，+1或者-1，+1等）；Ts为码元持续时间；

g(t)为某种脉冲波形。

4. 由于数字基带信号是一个随机脉冲序列，没有确定的频谱函数，所以只能用功率谱来描述它的频谱特性。

5. 二进制的基带信号的带宽主要依赖于单个码元波形的频谱函数。时间波形的占空比越小，占用的频带越宽。若

以频谱的第一个零点计算，NRZ（??Ts）基带信号的带宽B?1??fs；RZ（??Ts2）基带信号的带宽为

Bs?1??2fs，其中fs?1Ts是位定时信号的频率，在数值上与码元速率RB相等。

6. 单极性基带信号是否存在离散谱取决于矩形脉冲的占空比。单极性NRZ信号中没有定时分量，RZ信号中存在

信号分量，可直接提取它。“0”“1”等概率的双极性信号没有离散谱，也就是说没有直流分量和定时分量。 7. 基带信号传输码码型的选择考虑以下原则：

1) 不含直流

第一章

1、什么是数字信号和模拟信号，俩者的区别是什么？

凡信号参量的取值连续（不可数，无穷多），则称为模拟信号。凡信号参量只可能取有限个值，则称为数字信号。区别在于信号参量的取值 2、何谓数字通信，简述数字通信系统的主要优缺点

数字通信系统是利用数字信号来传递信息的通信系统。优点：抗干扰能力强、差错可控、易于与各种数字终端接口、易于集成化、易于加密处理。缺点：占用频带宽，需要同步

3（1）、画出数字通信系统的一般模型，简述各方框的主要功能

1) 信源编码与译码

数据压缩（减少码元数目和降低码元速率），减小传输带宽，提高通信的有效性。 模/数转换，当信息源给出的是模拟语音信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字传输。 2） 信道编码与译码

通过加入监督码元（纠错/检错）提高通信的可靠性。 3） 加密与解密

通过加扰保证所传信息的安全性。 4） 数字调制与解调

把数字基带信号转换成适合信道传输的频带信号。 3（2）、画出模拟通信系统的一般模型

3、（3）画出通信系统的一般模型，简述各方框的主要功能

信息源：把各种消息转换成原始电信号。 发送设备：将信源和信道匹配起来。 接收设备：放大和反变换，其目的是从受到干扰和减损的接收信

通信原理作业答案

第1题

若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为

?nmf?Pm(f)??2fm?0?f?fmf?fm

试求：

（1） 接收机的输入信号功率； （2） 接收机的输出信号功率；

（3） 若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为

n0，设解调器的输出端接有截2止频率为fm的理想低通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？

解：

（1） 设DSB已调信号sDSB(t)?m(t)cos?ct，则接收机的输入信号功率为

2Si?sDSB(t)?m2(t)cos2?ct?nf1211??m(t)(1?cos2?ct)?m2(t)??Pm(f)df?mm 222??21m(t)(1?cos?ct) 2（2） 相干解调，乘以同频同相的载波信号后，信号为

sDSB(t)cos?ct?m(t)cos2?ct?经过低通滤波器后，输出为

so(t)?输出功率为

1m(t) 2So?nf121m(t)?Si?mm 428（3） 调制信号频谱在[?fm,fm]上有值，其他频率为零，已调信号在[?fc?fm,?fc?fm]上有值，其他频率为零，所以解调器前端带通滤波器的通带为[?fc?fm,?fc?fm]输入噪声功率为

《通信原理》习题集

第一章 绪 论

1-1设英文字母C出现的概率为0.023，E出现的概率为0.105,试求C与E的信息量。

11IC?log2?log2?5.44bit解：

p(X)0.023IE?log21?3.25bit0.1051-2 设某地方的天气预报晴占4/8，阴占2/8，小雨占1/8，大雨占1/8，试求各每个消息的信息量。 解：

8log?1bit2 晴： 阴：2bit 小雨：3bit 大雨：3bit。 41-3 设有四个信息A、B、C、D分别以概率1/4，1/8，1/8和1/2传递，每一消息的出现的是相互独立的。试计算其平均信息量。

解：

1111 H(X)?P(A)log2?P(B)log2?P(C)log2?P(D)log2P(A)P(B)P(C)P(D)

11111111?log2?log2?log2?log2 11114882()()()() 4882?1.75bit/符号

1-4 一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个，各相互独立符号出现的概率分别为0.4，0.3，0.2，0.1。求该信号源的平均信息量与信息传输速率。

111解：

H(X)?0.4log