《通信原理》第6版课后习题答案-樊昌信_曹丽娜

1一数字传输系统传送二进制码元的速率为 2400B，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送 16 进制信号码元，码元速率不变，则这时的系统的信息速率为多 少？（码元独立等概率出现） 解： (1) b /24002lo g 2 (2) sb b /960016lo g 2 类似题目： 对于二电平数字信号，每秒钟传输 300 个码元，问此传码率 于多少？若该数字信号 0 和 1 出现的是独立等概的，那么传信率 于多少？ sb 0021l o o 传信率传码率 1 1信息源以 1000B 速率传送信息 （ 1）计算传送 1h 的信息量 b sb b 1083600 / 1果二进制独立等概信号，码元宽度为 四进制信号，码元的宽度为 传码率 独立等概率时的传信率 400 0(bi t / bi t /4l (B )200 0(bi t / bi t /2l BB符号）四进制符号：符号）（）二进制信号：传码率幻灯片 1 第三章习题 幻灯片 2 3 3 X 是 a=0， =1 的高斯随机变量，试确定随机变量 Y=cX+d，的概率密度函数f(y) 2222222222)(2202222022222222221)()(2222121)(2121)( 幻灯片 3 3 已知 X(t)和 Y(t)是统计独立的平稳随机过程，它们的均值分别为 关函数分别为 ), ). (1)求 z(t)=x(t)y(t)的自相关 (2)求 z(t)=x(t)+y(t)的自相关 幻灯片 4 （ 1） （ 2） )()()()()()()()()()()()()()()(),(2112212122112121 幻灯片 5 3 输入均值为零，功率谱密度为 的高斯白噪声，带通滤波器如图所示 （ 1）滤波器输出噪声的自相关函数 （ 2）滤波器输出噪声平均功率 （ 3）输出噪声的一维概率密度 幻灯片 6 解 f 0 0)()0(R)2(2c o ss i n)()()1(00 均功率： （ 3） 幻灯片 7 3 下图为单个输入、两个输出的线性滤波器，若输入过程平稳，试求 1 2 的互功率谱密度。 1(t) f 0 fc (t) 2(t) 幻灯片 8 解 12*12 ( ) ( ) ( ) l i *12 ( ) ( ) ( ) ( ) l i F H h1(t) h2(t) 2*12 ( ) l ) ( ) *12( ) ( ) ( )P H H 幻灯片 9 3 x(t)是功率谱密度为 Px(f)的平稳随机过程 通过图示的系统。 （ 1）输出 Y(t)是否平稳 （ 2）求 Y(t)的功率谱密度 Y(t) x(t) 相加 延时 T 幻灯片 10 )c (2)()()(2)()()()(2)()()()()()()()()()()()()()()()()()(第 4 章 信道 4个信息源由 A、 B、 C 和 D 等四个符号组成。设每个符号独立出现，其出现概率分别为 1/4、1/4、 3/16、 5/16，经过信道传输后，每个符号正确接收的概率为 1021/1024，错为其他符号的条件概率 均为 1/1024，试画出此信道模型，并求出该信道的容量 C 等于多少？ 查看参考答案 o 4习题 4的四个符号分别用二进制码组 00、 01、 10、 11 表示，每个二进制码元用宽度为 5 的脉冲传输，试求出该信道的容量 于多少 。 查看参考答案 o )( ii 一幅黑白数字相片有 400 万个像素，每个像素有 16 个亮度等级。若用 3 带宽的信道传输它，且信号噪声功率比等于 10 ，试问需要传输多少时间？ 查看参考答案 o o 5知线性调制信号表示如下： （ 1） tt c （ 2） tt cco s)co 式中 6 ，试分别画出它们的波形和频谱 ( t )知调制信号 )4c o s ()2000c o s ()( 载波为 t410进行单边带调制，试确定该单边带信号的表达式，并画出频谱图 5 解： 5220001010102)(500010402,10102)(1050104010102)(210)(223_200323_2333_22二进制符号序列为 6知信息代码为 1011000000000101，试确定相应的 码、 ，并分别画出它们的波形图。 6波特）的最高传码率为，则该系统无码间干扰统带为根据奈奎斯特定理：系无码间干扰的条件：2 H z ),)2(s 码间干扰所以不能消除抽样点上， 2,2 1)1( 或：只要满足 ,2)4(1,)2(si ，即码元间隔采样间隔采样间隔，采样间隔/3/4/2/4/ )4(,2 ，所以不能消除抽样点上的码间干扰 干扰不能消除抽样点上码间但是不为整数倍，所以，,2 342,23)2( 这时虽然传输速率小于奈奎斯特速率，但是因为 不是 的整数倍，所以仍然不能消除码间干扰。这可以用下图来说明，图中 是该 的单位冲激响应，从图中已知无码间干扰的最小时间间隔为 ，无码间干扰的最大传输码率 因为 不是 的整数分之一，所以抽样仍然不能消除码间干扰。 对（ b）的图解如下： 或 4/4/3/2/由图可见 i )4(,2 ，所以不能消除抽样点上的码间干扰 间干扰所以能消除抽样点上码， ,2,2)3( 或根据 由图可见 i )4(,2 ，所以能消除抽样点上的码间干扰 码间干扰所以不能消除抽样点上用率最高为而升余弦函数的频带利 1 B / H z,2,2,1)4( 或升余弦型函数，只要满足 ,2)4(1,)2(si ，即码元间隔采样间隔采样间隔，采样间隔s 4/4/2/2/ )4(,2 ，所以不能消除抽样点上的码间干扰 6七章 数字通带传输系统 7发送的二进制信息为 1011001，试分别画出 、 2 、 2 及 2 信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。 查看参考答案 7设某 系 统 的 码 元 传 输 速 率 为 1000 ，载波 为： (1）每个码元中包含多少个载波周期？ (2)求 查看参考答案 o 7某 2000B，已调信号的的载频分别为 1000 和 2000 。发 送 数 字 信 息 为011010： (1）试画出一种 2画出 2 信号的时间波形。 (2）试讨论这时的 2 (3）试画出 2 查看参考答案 )1046 o 7二进制信息为 0101，采用 2统传输。码元速率为 1000 ，已调信号的载频分别为 3000 （对应“ 1”码）和 1000 （对应“ 0”码）。 （ 1）若采用包络检波方式进行解调，试画出各点时间波形； （ 2）若采用相干方式进行解调，试画出各点时间波形； （ 3）求 2 信号的第一零点带宽。 查看参考答案 7某 2200 ，载波频率为 2400 。发送数字信息为 0100110： (1）画出 2 信号解调器原理框图，并画出 2 (2）若采用相干解调方式进行解调，试画出各点时间波形。 (3）若发送“ 0”和“ 1”的概率分别为 求出该 2号的功率谱密度表示式。 查看参考答案 B o o 7知码元传输速率 ，信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度，接收端解调器输入信号的峰值振幅 。试求： （ 1）非相干接收时，系统的误码率； （ 2）相干接收时，系统的误码率。 查看参考答案 o 62 100 186 10 / H 407某 2 系统的码元速率 ,发送“ 1”符号的频率 为 10 ，发送“ 0”符号的频率 为 且发送概率相等。接收端解调器输入信号的峰值振幅 ，信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度 ，试求： （ 1） 2 信号的第一零点带宽； （ 2）非相干接收时，系统的误码率； （ 3）相干接收时，系统的误码率； 查看参考答案 o 7知码元速率 ，接收机输入高斯白噪声的的双边功率谱密度 ,若要求解调器输出误码率 10求相干解调 ，非相干解调 2 ，差分相干解调 2 以及相干解调 2 等系统所要求的输入信号功率。 查看参考答案 102 1f a 40106 180 000102/ 100 o o o 9课件 9知某信号 的频谱 如图所示。将它通过传输函数为 的滤波器后再进行理想抽样。 (1) 试问抽样速率应为多少？ (2) 若抽样速率 ，试画出已抽样信号 的频谱； (3) 试问接收端的接受网络应具有怎样的传输函数 ，才能由 不失真的恢复 ？ ()M 1()H)H ()用 13 折线 A 律编码，设最小量化间隔为 1 个单位，已知抽样脉冲值为 +635 单位： (1) 试求此时编码器输出码组，并计算量化误差； (2) 写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 位码。（采用自然二进制码） 查看参考答案 1)确定极性码 为输入信号抽样值为正， 2)确定段落码： 1024635512,所以信号落在第 7 段，段落码 a2 a3 110，该段的起点电平为512，段内码电平码表示的电平值为 256， 128， 64,32 3）确定段内码： 635512+64=576 ，所以 1 635512+64+32=608,所以 1 则 8 位码为： 11100011,位于第 7 段第 3 量化间隔。输出值为 608+16=624 个量化单位， 量化误差 11 个量化单位 o 7/11转换方法： 11位线性码的权值如下 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 转换过程： 段落码 点电平 ;把段内码写到 余各位为 0； 1 ，所以 b9 b8 b7 a5 a6 a7 以 11位码为 01001110000 9用 13 折线 A 律编码电路，设接受端收到的码组为“ 01010011”，最小量化间隔为 1 个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码： (1) 试问译码器输出为多少量化单位； (2) 试写出对应于该 7 位码（不包括极性码）的均匀量化 11 位码。 查看参考答案 o 9)确定极性码 为输入信号抽样值为负， 2)确定段落码： 1289564,所以信号落在第 4 段，段落码 a2 a3 011，该段的起点电平为 64，段内码电平码表示的电平值为 32， 16， 8,4 3）确定段内码： 9564+16=80, 所以 1 9564+16+8=88 ，所以 1 9564+16+8+4=92,所以 1 则 8 位码为： 00110111,位于第 4 段第 7 量化间隔。输出值为 92+2 个量化单位， 量化误差 1 个量化单位 7/11转换方法： 11位线性码的权值如下 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 转换过程： 段落码 ;把段内码写到 余各位为 0； 1 ，所以 b6 b5 b4 a5 a6 a7 以 11位码为 00001011100 第 11 章 差错控制编码 11知码集合中有 8 个码组为（ 000000），（ 001110），（ 010101），（ 011011），（ 100011），（ 101101），（ 110110），（ 111000） 解：该码组集合的最小码距为 3 11，所以不能实现纠检结因而不满足这时满足：若要纠检结合，则首先正错码位数：码集合用于纠错，能纠出错码位数：码集合用于检错，能检最小距离1,2,11,123000位位，纠正可以检，所以实现纠检结合，因而满足这时满足：若要纠检结合，则首先正错码位数：码集合用于纠错，能纠出错码位数：码集合用于检错，能检最小距离121,2,11,134000能 111110110101011101101100111011100011111000011111112编码效率所以因为 )111111(),1110100(),1101100()1100001(),1011001(,100010,1001100,1000111,0001110),0110111(,0110110,0101001),0111100(,0110100,1011000,00000001111,1101,1011,1001,1110,1010,1001,00011110,1100,1010,1000,1100,1000,1000,0000,011101110111,110101111011101