通信原理第四章(数字基带传输系统)习题及其答案

精品文档第四章（数字基带传输系统）习题及其答案【题－】设二进制符号序列为110010001110，试以矩形脉冲为例，分别画出谢谢阅读相应的单极性码型，双极性码波形，单极性归零码波形，双极性归零码波形，二谢谢阅读进制差分码波形。【答案－】【题－0和1分别由g(t)和g(t)感谢阅读分别为p和p)：）求其功率谱密度及功率；2）若g(t)为图（a）所示的波形，Ts为码元宽度，问该序列存在离散分量f1

Ts否？）若g(t)改为图（）所示的波形，问该序列存在离散分量f1Ts否？1欢迎下载。精品文档【答案－】）随机二进制序列的双边功率谱密度为Ps()fP(1P)G(f)Gs12(f)f[PG(mf)(1P)G(mf2)](fmf)2smsss12由于g(t)g12(t)g(t)可得：Ps()4fP(1P)G2(f)f2(12P)ss2mG(mfs)(fmf2s)()中，第一部分是其连续谱成式中：G(f)是g(t)的频谱函数。在功率谱密度P感谢阅读s分，第二部分是其离散谱成分。随机二进制序列的功率为S12Ps()d－[4f－P(1P)G(f)(12P)G(mf)2(fmf)]f2ssssm感谢阅读P(1P)G(f)df4f(12P)G(mf)(f2f2感谢阅读ssss－－mP(1P)G(f)dff2P)谢谢阅读4fG(mf)222sss－m2）当基带脉冲波形g(t)为T1tsg(t){20tg(t)G(f)为2欢迎下载。精品文档G(f)TSa(Tssf)因此式中：fs1Ts。G(fs)TSa(Tssfs)Tssin0所以，该二进制序列不存在离散分量。）当基带脉冲波形g(t)为T1tsg(t){40tg(t)G(f)为G(f)TSa(Tfs)s22因此G(fssinTTf)Sa()Tsss2022s式中：fs1Ts。2所以，该二进制序列存在离散分量。【题－】设二进制数字基带信号的基本脉冲序列为三角形脉冲，如下图所示。精品文档放心下载图中Ts为码元宽度，数字信息1和0分别用g(t)的有无表示，且1和0出现的概率相等：）求数字基带信号的功率谱密度；）能否重该数字基带信号中提取同步所需的频率fs1Ts的分量？若能，计算该分量的功率。3欢迎下载。精品文档As2Ts2t【答案－】）由图得2TA1ttsg(t){T2s0tg(t)G()为G()T

()

s2

s24由题设可知P(0)P(1)P12g(t)g(t)1g2(t)0所以G()G()1G2()0代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数表达式，可得感谢阅读Ps()fP(1P)G(f)G[PG(mf)(1P)G(mf(fmf(f)f22sssss1212mP(1P)G(f)ffPG(mf))(fmf2)2ssss

mT()fsG(mf2s2)(fmfs)fAT24sss444mT)(fATA2mmf()s4s4(164216m）二进制数字基带信号的离散谱分量Pv)s()为4欢迎下载。精品文档Pv()A2m4(m2)(fmfs)当m1ffs，代入上式可得A2)P

A2

v()Sa()(ff)Sa()(ff4422ss1T因为该二进制数字基带信号中存在fss带信号中提取码元同步所需的频率fs1Ts的分量。该频率分量的功率为A2A2A2

2A2A2SSa()Sa()4422444【题－】已知信息代码为100000000011，求相应的AMI码、码、PST码感谢阅读及双相码。【答案－】AMI码：+100000000＋1码；+1000+V-B00-V0+1-1PST码：①+模式）+0-+-+-+-++-②（-模式）-0-+-+-+-++-谢谢阅读双相码：1001010101010101010110谢谢阅读【题－】已知消息代码为1010000011000011，试确定相应的AMI码及感谢阅读码，并分别画出它们的波形图。【答案－】AMI码：+10-100000+1-10000+-1谢谢阅读5欢迎下载。精品文档码：+10-1000-V0+1-1+B00+V-1+1感谢阅读【题－】某基带传输系统接收滤波器输出信号的基带脉冲如下图所示的三角谢谢阅读形脉冲：）求该基带传输系统的传输函数H()；2）假设信道的传输函数C()1，发送滤波器和接收滤波器具有相同的传感谢阅读输函数，即GT()GR()，求GT()和GR()的表达式。10Ts2Tst【答案－】）令2TA1ttsg(t){T2s0t由图可得，h(t)g(tTs)2，因为g(t)的频谱函数为G()TT()s2s24所以，系统的传输函数H()为H()G()ej2TsTTSa()ej2Tss2

s246欢迎下载。精品文档2）系统的传输函数H()GT()、信道C()和接收滤波器GR()即H()GT()C()GR()因为C()1GT()GR()则所以，发送滤波器GTH()G()()G22TR()G()为RGT()GRTTTTjj()Sa()eSa()eTT

s2s2sss4s2424【题4－8】设基带传输系统的发送滤波器，信道及接收滤波器组成总特性为精品文档放心下载H()Ts2波特的滤波进行数据传输，试检验下图各种H()满足消除抽样点码间干扰的条件否？【答案－】以Ts27欢迎下载。精品文档传输的传输特性应该满足Heq24H(i)CTT()2i0sT如图（c）所示42H(i)C

T对于图（a）,当T，所以不满足码间干扰传is输的条件。42H(i)C

T对于图（bT，所以不满足码间干扰传is输的条件。42H(i)C

T对于图（cT，所以满足码间干扰传输is的条件。42H(i)C

T对于图（dT，所以不满足码间干扰传is输的条件。【题4－9】设某个基带传输的传输特性H()如下图所示。其中谢谢阅读（01；8欢迎下载。精品文档）试检验该系统能否实现无码间干扰传输？2）试求改系统的最大码元传输速率为多少？这时的系统频带利用率为多感谢阅读大？【答案－】）很明显，该系统的传输特性的图形是对称的。根据奈奎斯特准则，当系统能实现无码间干扰传输时，H()应满足：感谢阅读Heq22H(i)C()2i0TTsT容易验证，当RB0时，系统是可以实现无码间干扰传输的。）系统最大码元传输速率RB0而系统带宽为B(1)

2所以系统的最大频带率9欢迎下载。精品文档0R2BB(1)201【附加题－】设某基带传输系统具有下图所示的三角形传输函数：谢谢阅读）该系统接收滤波器输出基带脉冲的时间表达式；RB0实现无码间干扰传输？1000【答案附加题4－】）由图可得系统传输函数H()为1T

1tsH(){200t由11tt

Tg(t){Ts

s0t可得G()TsT2()s2根据对称性可得：2G()g(jt)则H()G()1

tg(t)02(0)22

210欢迎下载。精品文档所以，该系统接收滤波器输出基带脉冲的时间表达式为h(t)t()02022）当数字基带信号的传码率R时，需要以B20RB20为间隔对H()进行分段叠加，分析在区间因为,00Ts叠加函数的特性，此时0H(2iT)H(2iisi0)则2iH()T00is0根据无码间干扰传输条件，所以该系统不能以RB0干速率实现无码间扰传输。【附加题－R()采3B用如下图中哪种传输特性较好，并说明其理由。1410323103021034103谢谢阅读【答案附加题4－】根据无码间干扰时系统传输函数H()应满足的条件分析，图所示的三种传谢谢阅读输函数（abc）都能满足以R()的码元速率无码间干扰传输。3B精品文档放心下载11欢迎下载。精品文档程度等方面的特性，从而选出最好的一种传输函数。）传输函数（）的无码间干扰传输速率RB为R103()B其频带宽度B为4103B2103H2Z系统的频带利用率为RBB231030.5Baud/HZ）传输函数（）的无码间干扰传输速率RBR103()B其频带宽度B为2103B103H2Z系统的频带利用率为R103H/ZBB3）传输函数（c）的无码间干扰传输速率RBR103()B其频带宽度B为2103B103H2Z系统的频带利用率为R103H/ZBB312欢迎下载。精品文档c1Baud/H精品文档放心下载Z，）的频带利用率。传输函数（）是理想低通特性，其单位冲激感谢阅读相应Sa(x)型，与时间成反比，尾部收敛速度慢且传输函数难于实现。传输函数谢谢阅读（c）是三角形特性，其单位冲激相应Sa(x)型，尾部收敛速度快且传输函数易感谢阅读2于实现。因此，选取传输函数（c）较好。【附加题－3】设一相关编码系统如下图所示。图中，理想低通滤波器的截至谢谢阅读1频率为s，通带增益为s。试求该系统的单位冲激效应和频率特性。精品文档放心下载T输入理想相减低通输出延迟2Ts【答案附加题4－】图中的理想低通滤波器的传输函数H()为'TH()sTs0其对应的单位冲激相应h(t)为'h(t)SatTs图中的系统单位冲激相应h(t)为(t)(t2Ts)h'(t)h'(t)h'(t2Tst)Sa)Sa(T(Tss(t2Ts))系统传输函数H()为13欢迎下载。精品文档H()(1es)H'()(1ej2Ts)Tj2TsG2Ts()TGsT()2

s0其中：。s【附加题－0感谢阅读和1出现概率相等。1A1V，精品文档放心下载且接收滤波器输出噪声的均值为，方差为0.2V的高斯白噪声，求误码率？精品文档放心下载）若要误码率小于10A至少应为多大？谢谢阅读5【答案附加题4－】P(1)P(0)12，n0.2A1，误码率Pe为Pe1A111116.2122222n3）根据题意PeA11222n5即A11052n可得An【附加题－x(t)在抽样点的值依精品文档放心下载14欢迎下载。精品文档次为x21111xxx1、4、，在其它抽样点均为，试求输8、3、x1120入波形x(t)峰值的畸变值及均衡器输出波形y(t)峰值的畸变值。感谢阅读x(t)TT-1/31-1/4相加y(t)【答案附加题4－】xk的峰值畸变值为Dk121111x0i2i0x22i834由公式ykNcxikiiN可得yyy