第10章课后习题.ppt

1、5-13. 为了传送码元速率RB=103(B)的数字基带信号， 试问系统采用图P5-9中所画的哪一种传输特性较好？ 并简要说明其理由。,解：分析各个传输特性有无码间干扰，由于码元传输 速率为RB=103，即频谱的周期为：,对于图(a)有：,在-103,103区间内叠加为常数2，所以不存在码 间干扰；该系统的频带利用率为：,对于图(b)有：,在-103,103区间内叠加为常数2，所以不存在码 间干扰；该系统的频带利用率为：,对于图(c)有：,在-103,103区间内叠加为常数1，所以不存在码 间干扰；该系统的频带利用率为：,综上所述，从系统的可靠性方面看：三个系统都 不存在码间干扰，都可以进行可

2、靠的通信；从系统的 有效性方面看：(b)和(c)的频带利用率比较高；从系统 的可实性方面看：(a)和(c)比较容易实现，(b)比较难实 现。所以从以上三个方面考虑，(c)是较好的系统。,2FSK信号的解调非相干解调,抽样判决器的判决准则为,7-5,2FSK非相干解调过程的时间波形,2FSK信号的解调相干解调,2FSK信号带宽为,7-7. 设载频为1800Hz，码元速率为1200B，发送数字信 息为011010： 若相位偏差 代表“1”，试画 出这时的2DPSK信号波形；,代表“0”、,2.又若,代表“0”、,则这时的2DPSK信号的波形又如何？（注：在画以上 波形时，幅度可自行假设。）,代表“

3、1”，,0 1 1 0 1 0,0 180 180 0 180 0,270 90 90 270 90 270,解：（1）由已知条件可知：载波频率是码元速率的1.5倍,（2）,后一码元初相与前一码元初相之差,0 1 1 0 1 0,0 180 180 0 180 0,270 90 90 270 90 270,解：（1）由已知条件可知：载波频率是码元速率的1.5倍,（2）,后一码元初相与前一码元末相之差,9-9. 采用13折线A律编码电路，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

4、11位码。（采用自然二进制码。）,解：（1）极性码为正，即C11 A律PCM各段的起始电平为如下：,由于5126351024，所以段落确定在第7段 即段落码C2C3C4110,抽样脉冲值在段内的位置为：635512123个量化单位 由于段内采用均匀量化，第7段内量化间隔为：,而323123324，所以可以确定抽样脉冲值在 段内的位置在第3段，即C3C2C1C00011 所以编码器输出码组为：C7C6C5C4C3C2C1C011100011,量化误差：,（2）635对应的量化值为：,对应的11位自然二进制码元为：01001110000,9-11. 采用13折线A律编码电路，设接收端收到的码组 为

5、“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制码： （1）试问译码器输出为多少量化单位； （2）写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量 化11位自然二进码。,解： （1）极性码C10，可知量化值为负值 段落码C2C3C4101，可知抽样值落在第6段内， 其起始电平为256 由于段内码C5C6C7C80011为折叠二进制码， 转换为自然二进制码为 即段内的位置在第4段 所以译码器输出为：,量化单位,（2）328量化单位对应于11位自然二进制码为： 00101001000,9-11、采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已

6、知抽样脉冲值为-95个单位： 试求： (1)、编码器输出的码组（要求写出编码过程）； (2)、译码器输出； (3)、量化误差。,解：(1)-95 PAM=-950 X1=0 95在64 128之间为第4大段， X2X3X4=011，起始电平64，段落长64，每小段长64/16=4 (95-64)/4=7.75，为第8小段，X5X6X7X8=0111 (7对应的二进制数),X1X2X3X4X5X6X7X8=00110111,(2)译码器输出,-64+(7+0.5)* 4=-94 ,(3)量化误差,9-13. 对10路带宽均为3003400Hz的模拟信号进行 PCM时分复用传输。抽样速率为8000

7、Hz，抽样后进 行8级量化，并编为自然二进制码，码元波形是宽度 为的矩形脉冲，且占空比为1。试求传输此时分复用 PCM信号所需的理论最小带宽。,解：每路的信息速率为：RB18000log2824 Kbit/s 10路PCM的信息速率为：RB24 Kbit/s10240 Kbit/s 为了保证此时分复用信号能无误码地进行传输， 要求系统的最小带宽为：B0.5RB120 KHz,9-14. 单路话音信号的最高频率为4kHz，抽样速率为 8kHz，以PCM方式传输。设传输信号的波形为矩形 脉冲，其宽度为， 且占空比为1：,抽样后信号按8级量化，求PCM基带信号第一零点频宽； 若抽样后信号按128级量

8、化，PCM二进制基带信号第一 零点频宽又为多少？ 解： （1）抽样后的信息速率为：RB8KHzlog2824 Kbit/s 即第一零点频宽为：B1RB24 KHz （2）若抽样后按128级量化，此时的信息速率为： RB8KHzlog212856 Kbit/s 即第一零点频宽为：B1RB56 KHz,10-9. 在功率谱密度为n0/2的高斯白噪声下，设计一个 对图P10-1所示f(t)的匹配滤波器： 1.如何确定最大输出信噪比的时刻？ 2.求匹配滤波器的冲激响应和输出波形，并绘出图形； 3.求最大输出信噪比的值。,解：（1）为了使匹配滤波器是可实现的，因此 要求最大输出信噪比时刻应该在T以后，一

9、般情 况取T时刻，即最大输出信噪比时刻t0在T处 （2）匹配滤波器的冲激响应为：,，其波形如图a,输出波形如图b：,匹配滤波器输出为：,（3）输出最大信噪比为：,10-10. 在图P8-2(a)中，设系统输入s(t)及h1(t)、h2(t)分 别如图P8-2(b)所示，试绘图解出h1(t)及h2(t)的输出 波形，并说明h1(t)及h2(t)是否是s(t)的匹配滤波器。,解：,波形如图a：,波形如图b：,10-11. 设到达接收机输入端的二进制信号码元s1(t)及 s2(t)的波形如图P10-3所示，输入高斯噪声功率谱密度 为n0/2(W/Hz)： (1)画出匹配滤波器形式的最佳接收机结构；

10、(2)确定匹配滤波器的单位冲激响应及可能的输出波形； (3)求系统的误码率。,s1(t),0,T/2,T,t,A0,s2(t),0,T/2,T,t,A0,图 P10-3,解：（1）最佳接收机结构如下：,（2）由于h1(t)和h2(t)分别是s1(t)和s2(t)的匹配滤波器， 所以有：,h1(t)s1(T-t) h2(t)s2(T-t) 它们的波形分别如下：,h1(t),0,T/2,T,t,A0,h2(t),0,T/2,T,t,A0,匹配滤波器可能输出的波形有四个，分别如下：,（3）信号能量：,所以有：,设基带信号的最高频率为 ，则AM信号带宽为 SSB信号带宽为，DSB信号带宽为。,均匀量化

11、器适用于动态范围的信号。非均匀量 化器可以改善信号的量化信噪比，适用于动态范围 的信号。,已知模拟信号 ，对它进行增量调制（ M）,量阶为 ，采样间隔为 ，k为常 数，则要求系统不产生过载量化噪声，对信号幅度A 的要求条件是。,1、采用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-95个单位： 试求： (1)、编码器输出的码组（要求写出编码过程）； (2)、译码器输出； (3)、量化误差。,2、若数字消息序列为11011100010，试画出二进制ASK，FSK，PSK和DPSK信号的波形图。,、编写出 的码。,1、采用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

12、-95个单位： 试求： (1)、编码器输出的码组（要求写出编码过程）； (2)、译码器输出； (3)、量化误差。,解：(1)-95 PAM=-950 X1=0 95在64 128之间为第4大段， X2X3X4=011，起始电平64，段落长64，每小段长64/16=4 (95-64)/4=7.75，为第8小段，X5X6X7X8=0111 (7对应的二进制数),X1X2X3X4X5X6X7X8=00110111,(2)译码器输出,-64+(7+0.5)* 4=-94 ,(3)量化误差,2、若数字消息序列为11011100010，试画出二进制ASK，FSK，PSK和DPSK信号的波形图。,1 1 0

13、 1 1 1 0 0 0 1 0,解：,ASK,FSK,PSK,DPSK,2、若数字消息序列为11011100010，试画出二进制ASK，FSK，PSK和DPSK信号的波形图。,、编写出 的码。,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,+B 0 0 +V - B 0 0 -V +B 0 0 +V -B 0 0 -V,5-12. 设某数字基带传输的传输特性H（）如下图所示。其中为某个常数（01）： 1）试检验该系统能否实现无码间干扰传输？ 2）试求该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大？,解：1）由作图法可知，该系统在（ -0 ， 0 ）内 H（）叠

14、加为一个值，即当传输速率RB=0/时，该系统能实现无码间干扰传输 。,2）该系统的最大码元传输速率为：RB=0/=2f0；,此系统占用信道带宽为 B= （0 + 0 )/2 =(1+)f0,系统的频带利用率为 RB/B=2/(1+) B/Hz,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_，信息速率为_。 2、平稳随机过程的可以用“_平均”来代替“统计平均”。 3、通信系统按信道中传输的信号不同可以分为_通信系 统和_通信系统。 4、高斯过程的n维分布完全可以由它的_、_ 及_决定。 5、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

15、_和_。 6、包络检波器因其解调时的非线性性而存在 效应。为克服之，要求在检波器输入端满足 条件。 7、一个均值为零平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从_ ，如果再加上正弦波后包络一维分布服从_。 8、在相干解调时，DSB系统的制度增益G=_，SSB系统G AM在单音频调制时G=_。,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1000B，信息速率为1000bit/s。 2、平稳随机过程的可以用“时间平均”来代替“统计平均”。 3、通信系统按信道中传输的信号不同可以分为模拟通信系 统和数字通信系统。 4、高斯过程的n维分布完全可以由它的数学期望、方差及相关函数决定。 5、在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分