現(xiàn)代通信原理課后答案,沈?qū)氭i第2版

第1頁共59頁通信原理第一章緒論11設(shè)英文字母C出現(xiàn)的概率為0023，E出現(xiàn)的概率為0105,試求C與E的信息量。解12設(shè)某地方的天氣預(yù)報(bào)晴占4/8，陰占2/8，小雨占1/8，大雨占1/8，試求各每個(gè)消息的信息量。解晴陰2BIT小雨3BIT大雨3BIT。13設(shè)有四個(gè)信息A、B、C、D分別以概率1/4，1/8，1/8和1/2傳遞，每一消息的出現(xiàn)的是相互獨(dú)立的。試計(jì)算其平均信息量。解14一個(gè)離散信號源每毫秒發(fā)出4種符號中的一個(gè)，各相互獨(dú)立符號出現(xiàn)的概率分別為04，03，02，01。求該信號源的平均信息量與信息傳輸速率。解15設(shè)一信息源的輸出由128個(gè)不同的符號組成，其中16個(gè)出現(xiàn)的概率為1/32，其余112個(gè)出現(xiàn)概率為1/224，信息源每秒鐘發(fā)1000個(gè)符號，且每個(gè)符號彼此獨(dú)立，試計(jì)算該信息源的平均信息速率。解BITXPI450231LOG1LOG2ITE50BIT148LOG2符號/75121LOG8L1LOG84L1LOG22222BITDPCPBPPXH符號/84120LOG201LOG3L42BITXHSR6符號/405624/1LOG/123/LOG21BITXHSITRB/第2頁共59頁SBNRBB/360128LOG120LOGSINEXP0TBTJKHD0SINSI10JTJBDTJETAKH0COS1DTJDETBKTBTJSIN1SINEXP002/DTTSTSKTKST16設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳遞二進(jìn)制碼元的速率為1200B，試求該系統(tǒng)的信息傳輸速率，若該系統(tǒng)改為8進(jìn)制碼元傳遞，傳碼率仍為1200B，此時(shí)信息傳輸速率又為多少解RBRB1200B/S17已知二進(jìn)制數(shù)字信號的傳輸速率為2400B/S。試問變換成4進(jìn)制數(shù)字信號時(shí)，傳輸速率為多少波特解第二章信道21假定某恒參信道的傳輸特性具有幅頻特性，但無相位失真，它的傳遞函數(shù)為其中，K、A、T0和TD均為常數(shù)，試求脈沖信號通過該信道后的輸出波形用ST來表示。解根據(jù)時(shí)延定理22假定某恒參信道的傳輸特性具有相頻特性，但無幅度失真，它的傳遞函數(shù)可寫成其中，K、B、T0和TD均為常數(shù)。試求脈沖信號ST通過該信道后的輸出波形。注解23假定某變參信道的兩徑時(shí)延為1毫秒，試確定在哪些信號頻率上將產(chǎn)生最大傳輸衰耗，選擇哪些信號頻率傳輸最有利。解對于兩徑傳輸?shù)姆l性依賴于（為兩徑時(shí)延），當(dāng)2N/（N為整數(shù)）時(shí)，則出現(xiàn)傳輸極點(diǎn)；當(dāng)（2N1）/（N為整數(shù)）時(shí)，則出現(xiàn)傳輸零點(diǎn)。故當(dāng)103時(shí)，則F（N1/2）KHZ時(shí)傳輸衰耗最大；FNKHZ時(shí)對傳輸最有利。24設(shè)某短波信道上的最大多徑遲延為3毫秒，試從減小選擇性衰落的影響來考BBB1204LOG2DTJ02/2/0DDDTTSATTSATSKT2COS第3頁共59頁MF1慮，估算在該信道上傳輸?shù)臄?shù)字信號的碼元寬度。解選擇性衰落的示意圖如下所示因?yàn)槎鄰絺鬏敃r(shí)的相對時(shí)延差（簡稱多徑時(shí)延），通常用最大多徑時(shí)延來表征，并用它來估計(jì)傳輸零極點(diǎn)在頻率軸上的位置。設(shè)最大多徑時(shí)延為M，則定義為相鄰零點(diǎn)的頻率間隔。所以25設(shè)寬度為T，傳號和空號相間的數(shù)字信號通過某衰落信道，已知多徑遲延為T/4，接收信號為兩條路徑信號之和。試畫出接收到兩信號后的波形，并討論最大的時(shí)延MAX為多少才能分辨出傳號和空號來。（注23、24和25屬于擴(kuò)展內(nèi)容，供教師參考，不作為學(xué)生作業(yè)）解設(shè)兩徑的傳輸衰減相等（均為D0）則接收到的信號為S0TD0STT0DOSTT0其接收到的兩信號的合成波形為討論（1）合成波形比原波形的寬度展寬了，展寬部分將造成對鄰近碼元的串?dāng)_。（2）若接收端在每碼元中心判決，只要彌散不覆蓋空碼，仍有可能正確判，即要求兩徑時(shí)延不超過下一個(gè)碼的中心位置，最大時(shí)延MAXT/2。26在二進(jìn)制數(shù)字信道中，若設(shè)發(fā)送“1”碼與“0”碼的概率P1與P0相等，P1/0104，P0/1105，試求總的差錯(cuò)概率。解P總05P1/O05P0/105104051055510527當(dāng)平穩(wěn)過程XT通過題27圖所示線性系統(tǒng)時(shí)，試求輸出功率譜。F01/2/3/5/F秒331062F0ST2T3TTTT0TT/4T0TT0T/4T0STT第4頁共59頁XTYTYJEXTFYJEYH121XXJJSCOSES題27圖解由輸入功率譜與輸出功率譜之間的關(guān)系，則28設(shè)隨機(jī)過程XTACOS0T式中A、0是常數(shù),是一隨機(jī)變量,它在0范圍內(nèi)是均勻分布的。即P1/,01求統(tǒng)計(jì)平均EXT2確定該過程是否平穩(wěn)過程。解（1）（2）因?yàn)榕cT有關(guān)，所以X（T）不是平穩(wěn)過程。29已知平穩(wěn)過程的相關(guān)函數(shù)為101AERA，2A0求相應(yīng)的功率譜。COS解（1）（2）XTYTXTXTTAADDXPTE00SIN2SIN1COTX21AJDEADEDSJJAJX22200111COSJAJJJDEEDERSJJAJJAJAJX第5頁共59頁210已知平穩(wěn)過程的功率譜為10ASB2002C其他002求其相關(guān)函數(shù)。解（1）（2）211功率譜為N0/2的白噪聲，通過RC低通濾波器。試求輸出噪聲的功率譜和自相關(guān)函數(shù)，并作圖與輸入噪聲作比較。題211圖解RC低通濾波器的傳輸函數(shù)為輸出功率為而自相關(guān)函數(shù)為212設(shè)某一噪聲過程N(yùn)T具有題212圖所示的功率譜密SNENT0。1求自相關(guān)函數(shù)；2求此過程的均方值功率；3把NT寫成窄帶形式NTNCTCOS0TNSTSIN0T，畫出功率譜SNCRCBADAEDESRBJJSIN2121SINSI21100200CDECDESRJJ1CRJH21222000NJNNSRCJJEDERDER402第6頁共59頁和SNS，計(jì)算和。TNE2CT2C題212圖解123WNTNSETC2022213已知某標(biāo)準(zhǔn)音頻線路帶寬為34KHZ。1設(shè)要求信道的S/N30DB，試求這時(shí)的信道容量是多少2設(shè)線路上的最大信息傳輸速率為4800B/S，試求所需最小信噪比為多少解（1）已知S/N30DBS/N1000（倍）（2）已知CRMAX4800B/S則214有一信息量為1MBIT的消息,需在某信道傳輸，設(shè)信道帶寬為4KHZ，接收端要求信噪比為30DB，問傳送這一消息需用多少時(shí)間解SNN0/2W00W/1089310LOG431LOG322SBITNSBCDBBC631048倍/2NSLOG103/DBSW/2W/2002/02/0COS2111000WSANDENDENDERWTJWTJWTJNPSNCSNCNO第7頁共59頁561205612025166S秒第三章模擬調(diào)制系統(tǒng)31已知調(diào)制信號FTAMSINMT，載波CTA0COS0T1試寫出標(biāo)準(zhǔn)調(diào)幅波AM的表達(dá)式。2畫出時(shí)域波形設(shè)05及頻譜圖。解1232設(shè)一調(diào)幅信號由載波電壓100COS2106T加上電壓50COS1256TCOS2106T組成。1畫出已調(diào)波的時(shí)域波形2試求并畫出已調(diào)信號的頻譜3求已調(diào)信號的總功率和邊帶功率解1（2）TTATSMAM00COSSIN102COS561S06TTTSAMSAMTT000STSAMT000S25LOG310410LOG1062BI第8頁共59頁TTATFTTFM2COS21T00F（3）載波功率邊帶功率已調(diào)波功率33設(shè)調(diào)制信號FT為,載波頻率為10KHZ。試畫出相應(yīng)的20COSTATFMDSB和SSB信號波形圖及AM075時(shí)的AM的波形圖。解（1）DSB的波形2334試畫出雙音調(diào)制時(shí)雙邊帶DSB信號的波形和頻譜。其中調(diào)制信號為F1TACOSMT，F(xiàn)2TACOS2MT且0M。解圖為調(diào)制信號WPC322015S64TTTTFSMDB44102COS0CS1CSTATTTTSMB201COS102SIN0SICS444TTATSM40102COS20COS751SSSBTT0SDSBTT0SAMTT0FT第9頁共59頁FWMWM00625135已知調(diào)幅波的表達(dá)式為ST0125COS2104T4COS211104T0125COS212104T試求其中1載頻是什么2調(diào)幅指數(shù)為多少3調(diào)制頻率是多少解（1）載頻為11104HZ（2）調(diào)制指數(shù)（3）調(diào)制頻率為103HZ36已知調(diào)制信號頻譜如題36圖所示，采用相移法產(chǎn)生SSB信號。試根據(jù)題圖36畫出調(diào)制過程各點(diǎn)頻譜圖。題36圖解COS0COS1612250104344TTTTTS/2F（T）F（）DTFTF1TFTF第10頁共59頁希爾伯特濾波器37設(shè)一DSB信號SDSBTFTCOS0T，用相干解調(diào)恢復(fù)FT信號。若本地載波為一個(gè)周期為N/F0的周期性信號PT，其中N為整數(shù)，并假設(shè)FT的頻譜范圍為05KHZ，F(xiàn)01MHZ,試求不失真恢復(fù)FT時(shí)，N的最大值H（）0SGNJFJFJJF（）00J第11頁共59頁1052SIN9502SIN4CO4I4TTATTTSDB解為了不失真恢復(fù)F（T）應(yīng)滿足即38設(shè)一雙邊帶信號SDSBTFTCOS0T，用相干解調(diào)恢復(fù)FT，本地載波為COS0T,如果所恢復(fù)的信號是其最大可能值的90，相位中的最大允許值是多少解相干解調(diào)輸出為39將調(diào)幅信號通過題39圖所示的殘留邊帶濾波器產(chǎn)生VSB信號。當(dāng)FT為1FTASIN100T；2FTASIN100TCOS200T；3FTASIN100TCOS200T。時(shí)，試求所得VSB信號表達(dá)式。若載頻為10KHZ，載波幅度為4A時(shí)，試畫出所有VSB信號頻譜。題39圖解（1）通過殘留邊帶濾波器后（2）通過殘留邊帶濾波器后HFFKHZ2010910920M200/FNTMFN42015360MFN9COS0842500SII1TTTVSB1052902COSSIN5IN102COSS414CO424TATATTTTTSDB100509950SVSBFFHZ第12頁共59頁（3）通過殘留邊帶濾波器后310試給出題310圖所示三級產(chǎn)生上邊帶信號的頻譜搬移過程，其中F0150KHZ，F(xiàn)025MHZ，F(xiàn)03100MHZ，調(diào)制信號為話音頻譜3003000HZ。題310圖解BSSB1為50353KHZBSSB2為505035053MHZBSSB3為1050503105053MHZ311某接收機(jī)的輸出噪聲功率為109W，輸出信噪比為20DB，由發(fā)射機(jī)到接收機(jī)之間總傳輸損耗為100DB。SVSBFFHZSVSBFFHZH3F01TF02TH2H1F03T102902COS815SIN5IN9TATATSVB30SIN1SI22CO0TTATF1052SIN98502SIN102COS3SII4424TATATTTTTSDBSISI22TTTSVB1052COS31TTFS612TSSBS823TTF第13頁共59頁1試求用DSB調(diào)制時(shí)發(fā)射功率應(yīng)為多少2若改用SSB調(diào)制,問發(fā)射功率應(yīng)為多少解1）DSBS0/N020DB100（倍）已知又NI4N04109又1010（倍）（1）SSBS0/N020DB100（倍）已知又NI4N04109又1010（倍）312已知DSB系統(tǒng)的已調(diào)信號功率為10KW，調(diào)制信號FT的頻帶限制在5KHZ，載頻頻率為100KHZ信道噪聲雙邊帶功率譜為N0/205103W/HZ，接受機(jī)輸入信號通過一個(gè)理想帶通濾波器加到解調(diào)器。1寫出理想帶通濾波器傳輸函數(shù)的表達(dá)式；2試求解調(diào)器輸入端的信噪比；2試求解調(diào)器輸出端的信噪比；（4）求解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜,并畫出曲線。解1理想帶通濾波器傳輸函數(shù)表達(dá)式為其他（2）2G50IINS124579WSIDBPIP1發(fā)1G10/0NSII479WDBPIP發(fā)）（發(fā)SI1107001FHZZKHF1059510223303WFNNWSMII31/I）（發(fā)I27100第14頁共59頁313已知調(diào)制信號FTCOS10103T伏，對載波CT10COS20106T伏進(jìn)行單邊帶調(diào)制,已調(diào)信號通過噪聲雙邊功率密度譜為N0/205109W/HZ的信道傳輸，信道衰減為1DB/KM。試求若要接收機(jī)輸出信噪比為20DB，發(fā)射機(jī)設(shè)在離接收機(jī)100KM處，此發(fā)射機(jī)最低發(fā)射功率應(yīng)為多少解SSB時(shí)G1SI/NIS0/N0100SI100NI10051065104W信道衰減為1DB/KM100100DB1010P發(fā)101SI101051045106（W）314已知調(diào)制信號FTCOS2104T，現(xiàn)分別采用AM05、DSB及SSB傳輸，已知信道衰減為40DB，噪聲雙邊功率譜N0/251011W/HZ。1試求各種調(diào)制方式時(shí)的已調(diào)波功率；2當(dāng)均采用相干解調(diào)時(shí),求各系統(tǒng)的輸出信噪比；3若在輸入信噪比SI相同時(shí)以SSB接收端的SI為標(biāo)準(zhǔn)，再求各系統(tǒng)的輸出信噪比。解（1）（2）（3）且AMA0/2設(shè)/102521544133000ZMNININHSS12/0DBN3102/IONO526390BNNI25010MA25/122WTFAPM0TFPDSB2WTFPSB142511025/64400DBFNTNMDSBAM7/020DFTS/22MTF415ITF第15頁共59頁而315已知一角調(diào)信號為STACOS0T100COSMT1如果它是調(diào)相波，并且KP2，試求FT；2如果它是調(diào)頻波，并且KF2，試求FT；3它們的最大頻偏是多少解（1）由調(diào)相波表達(dá)式知（2）由表達(dá)式知其瞬時(shí)相位為其瞬時(shí)角頻率為KFT100MSINMTFT50MSINMT3最大頻偏為100M316已知載頻為1MHZ，幅度為3V，用單正弦信號來調(diào)頻，調(diào)制信號頻率為2KHZ，產(chǎn)生的最大頻偏為4KHZ，試寫出該調(diào)頻波的時(shí)域表達(dá)式。解其中317已知FT5COS2103T，F(xiàn)01MHZ，KFM1KHZ/V，求1FM2寫出SFMT表達(dá)式及其頻譜式；3最大頻偏FFM解（1）（2）34751059/40200DBFNSTFASMIM7/DBNSBDSBCOS0TFKTATSPPMTFKP0TMCOS5TT10TDTSIN0TTTSFM36104SIN21COS4NFMTNJTS102102COS536TTDTT336102COS5102ITA513MFFMAK6第16頁共59頁最大頻偏F5103HZ318100MHZ的載波，由頻率為100KHZ，幅度為20V的信號進(jìn)行調(diào)頻，設(shè)KF50103RAD/V。試用卡森準(zhǔn)則確定已調(diào)信號帶寬。解由卡森準(zhǔn)則得319已知SFMT10COS0T3COSMT，其中FM1KHZ（1）若FM增加到4倍FM4KHZ，或FM減為1/4FM250HZ時(shí)，求已調(diào)波的FM及BFM。2若AM增加4倍,求FM及BFM。解（1）當(dāng)FM增加4倍則FM減少到1/4FM基本不變同理FM減少1/4增加4倍BFM基本不變（2）AM增加4倍FM也增加4倍,而帶寬BFM也增加4倍。320用10KHZ的正弦波信號調(diào)制100MHZ的載波，試求產(chǎn)生AM、SSB及FM波的帶寬各為多少假定最大頻偏為50KHZ。解321已知SFMT100COS2106T5COS4000T伏，求已調(diào)波信號功率、最大頻偏、最大相移和信號帶寬解322一載波被正弦波信號FT調(diào)頻。調(diào)制常數(shù)KF30000。對下列各種情況確定載波攜帶的功率和所有邊帶攜帶的總功率。212MMFMFFB503FFMKAZZMH15263FFFF212FKZMAKHFB201ZFKH1205WPFM1023TDTT40SIN56ZHF410ZMHF32RAD5ZFMB21234第17頁共59頁1FTCOS2500T；2FT2405COS3000T。21解（1）2323用題323圖所示方法產(chǎn)生FM波。已知調(diào)制信號頻率為1KHZ，調(diào)頻指數(shù)為1。第一載頻F1100KHZ，第二載頻F292MHZ。希望輸出頻率為100MHZ，頻偏為80KHZ的FM波。試確定兩個(gè)倍頻次數(shù)N1和N2變頻后取和頻。題323圖解根據(jù)題意解得324某FM波SFMTACOS0T25SIN6000T加于鑒頻跨導(dǎo)為KB01伏/鑒頻器上，試求其輸出信號的平均功率。解其中KB01伏/千赫325設(shè)用窄帶調(diào)頻傳輸隨機(jī)消息，均方根頻率偏移RMS等于信號最大頻率范圍M的1/4，設(shè)接收機(jī)輸入信噪比為20DB，試求可能達(dá)到的輸出信噪比。解N2F1N1MODF262503/1FK206AJAPC222487015AAPCFMS321681FN1082N20TFKBTDTFK60SIN2560COS1275CO5SIN3DTTFK1258052810/6620WTFKSD831662MRSNBFMWG）（倍DBSSI741570/022/TF3000COS4052TTF40534520024052222202APPAJAPFMSC第18頁共59頁326用鑒頻器來解調(diào)FM波，調(diào)制信號為2KHZ，最大頻偏為75KHZ，信道的N0/25MW/HZ，若要求得到20DB的輸出信噪比，試求調(diào)頻波的幅度是多少解327設(shè)用正弦信號進(jìn)行調(diào)頻，調(diào)制頻率為15KHZ，最大頻偏為75KHZ，用鑒頻器解調(diào)，輸入信噪比為20DB，試求輸出信噪比。解328設(shè)發(fā)射已調(diào)波SFMT10COS107T4COS2000T,信道噪聲雙邊功率譜為N0/2251010W/HZ，信道衰減為每公里04DB,試求接收機(jī)正常工作時(shí)可以傳輸?shù)淖畲缶嚯x是多少公里解為了使接收機(jī)正常工作，則接收機(jī)的輸入信噪比至少應(yīng)等于或大于10DB即發(fā)射機(jī)發(fā)射功率為允許線路的最大功率損耗為最大距離329將10路頻率范圍為04KHZ的信號進(jìn)行頻分復(fù)用傳輸，鄰路間防護(hù)頻帶為500HZ，試求采用下列調(diào)制方式時(shí)的最小傳輸帶寬。102/0DBNSMFWFFMNANTKA023003718962753101/2320VSAFM745370153/3/1003DBNFIFMF倍DBNSDBNSTHITHI10/10/取1042455100WNMFI2AS發(fā)610251LOG0145LOGLOG100DBPIL發(fā)26KMPL第19頁共59頁21FSS1調(diào)幅AM；2雙邊帶調(diào)幅DSB；3單邊帶調(diào)幅SSB解（1）（2）（3）330有一頻分復(fù)用系統(tǒng)，傳輸60路話音信號，每路頻帶限制在3400HZ以下，若防護(hù)頻帶為500HZ，副載波用SSB方式，主載波用FM方式且最大頻偏為800KHZ，求該系統(tǒng)所需最小傳輸帶寬。解先求SSB復(fù)用帶寬第四章信源編碼41設(shè)以每秒3600次的抽樣速率對信號進(jìn)行抽樣。1畫出抽樣信號FST的頻譜圖。2確定由抽樣信號恢復(fù)FT所用理想低通濾波器的截止頻率。3試問FT信號的奈奎斯特抽樣速率是多少4若將FT作為帶通信號考慮,則此信號能允許的最小抽樣速率是多少解而故抽樣信號的頻譜為（2）理想低通濾波器的截止頻率為（3）（4）ZGMAKHFNFB584105910233ZGMDSBKFF845239046ZSBKH782SBFB總240COS160COS54TTTNSSSTF363SRADWM/40MS84021IN整數(shù)LM20COS4CS10TTTF第20頁共59頁ZSSHFSRAD80/160324MINMIN或42已知信號為FTCOS1TCOS21T，并用理想的低通濾波器來接收抽樣后的信號，1試畫出該信號的時(shí)間波形和頻譜圖；2確定最小抽樣頻率是多少3畫出理想抽樣后的信號波形和頻譜組成。解1（2）343已知信號頻譜為理想矩形如題43圖所示，當(dāng)它通過H1網(wǎng)絡(luò)后再理想抽樣，試求1抽樣角頻率是多少2抽樣后的頻譜組成如何3接收網(wǎng)絡(luò)H2應(yīng)如何設(shè)計(jì)才沒有信號失真。題43圖TFSTF（）TTFTH1FTH2F11H121210242405FTF1MIN4FFTT第21頁共59頁解（1）因?yàn)樾盘朏（T）的最高角頻率為1故S212設(shè)信號通過H1（）后的頻譜為G（）則故經(jīng)過抽樣后離散信號的頻譜為其頻譜為（3）44信號FT的最高頻率為FNHZ，由矩形脈沖進(jìn)行平頂抽樣。矩形脈沖寬度為，幅度為A，抽樣頻率FS25FN。試求已抽樣信號的時(shí)間表示式和頻譜表示式。解若矩形脈沖的幅度為A，寬度為時(shí)，其頻譜為若理想抽樣信號的頻譜為故FG02111211G111102HZ2TSTGANSSSTF1NSSSGTN1F52522NNANASFNFSAF第22頁共59頁45有10路具有4KHZ最高頻率的信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，并采用PAM調(diào)制。假定鄰路防護(hù)時(shí)間間隔為每路應(yīng)占時(shí)隙的一半，試確定其最大脈沖寬度為多少解當(dāng)占空比為1/2時(shí)故46設(shè)以8KHZ的速率對24個(gè)信道和一個(gè)同步信道進(jìn)行抽樣,并按時(shí)分組合。各信道的頻帶限制到33KHZ以下,試計(jì)算在PAM系統(tǒng)內(nèi)傳送這個(gè)多路組合信號所需要的最小帶寬。解B410325100KHZ47如果傳送信號ASINT，A10V。按線性PCM編碼，分成64個(gè)量化級，試問1需要用多少位編碼2量化信噪比是多少（1）2N64N6（2）S0/NG6N36DB48信號FT9AMCOSMT，A10，F(xiàn)T被量化到41個(gè)精確二進(jìn)制電平，一個(gè)電平置于FT的最小值。1試求所需要的編碼位數(shù)N；2如果量化電平變化范圍的中心盡可能信號變化的中心，試求量化電平的極值。3若AM10V，試求其量化信噪比。解（1）要求2N41取N6（2）量化電平心盡可能地接近信號變化的中心即9V處則VMAX932VMAX932而VMAX91625VVMAX9167V（3）49采用二進(jìn)制編碼的PCM信號一幀的話路數(shù)為N，信號最高頻率為FM，量化級數(shù)為M，試求出二進(jìn)制編碼信號的最大持續(xù)時(shí)間。解NLOG2M故RBNN2FMLOG2MN2FMTGFTFSSSBITRB/108210443USRB2562438621/45082/0DBANSMFB2LOG1VM1401第23頁共59頁T7VFT07V1MS題411圖410試說明下列函數(shù)哪些具有壓縮特性，哪些具有擴(kuò)張?zhí)匦?。式中X為輸入信號幅度，Y為輸出信號幅度。1YX223XZXDAY0解（1）為擴(kuò)張?zhí)匦裕?）具有壓縮特性（3）具有壓縮特性411某信號波形如題411圖所示，用N3的PCM傳輸，假定抽樣頻率為8KHZ，并從T0時(shí)刻開始抽樣。試標(biāo)明1各抽樣時(shí)刻的位置；2各抽樣時(shí)刻的抽樣值；3各抽樣時(shí)刻的量化值；4將各量化值編成折疊二進(jìn)制碼和格雷碼。解（1）各抽樣時(shí)刻為0，1/8MS，1/4MS，3/8MS，1/2MS，5/8MS，3/4MS，7/8MS，1MS。（2）各抽樣時(shí)刻的抽樣值為0V，35V,7V,35V,0V,35V,7V,35V,0V。（3）量化階距為故根據(jù)量化規(guī)則，按抽樣順序，各量化值為1V，3V，7V，3V，1V，3V，7V，3V，1V。（4）抽樣順序依次為自然碼100，101，111，101，100，010，000，010，100。折疊碼100，101，111，101，100，001，011，001，100。格雷碼110，111，100，111，110，011，000，011，110。412采用A律13折線編碼，設(shè)最小的量化級為一個(gè)單位，已知抽樣值為635單位。1試求編碼器輸出的8位碼組,并計(jì)算量化誤差。2寫出對應(yīng)7位碼不包括極性碼的均勻量化11位碼。解法1（1）極性碼C71（正極性）TGHALXADXAYNXXN210202V27148第24頁共59頁段落碼IS635IR128C61IS635IR512C51IS635IR1024C40故此電平在第七段,起始電平為512段內(nèi)碼IR512328768ISIRC11IR51264032608ISIRC01故編碼后輸出的碼組為11100011解法2信號為“”故C71又第七段為5121024IS635在第七段故段落碼為110故段內(nèi)碼的組成為而段內(nèi)碼為635512123即C7C1643296段內(nèi)碼為0011故編碼輸出為11100011量化誤差為63560827（2）對應(yīng)該七位碼的均勻11位碼為01001100000413采用13折線A律編譯碼電路，設(shè)接收端收到的碼為01010011，若已知段內(nèi)碼為自然二進(jìn)制碼，最小量化單位為1個(gè)單位。1求譯碼器輸出為多少單位電平2寫出對應(yīng)7位碼不包括極性碼的均勻量化11位碼。解（1）極性碼C70故為負(fù)極性段落碼為C6C5C4101在第六段起始電平為256段內(nèi)碼為C3C2C1C00011總量化電平為2563216304（2）對應(yīng)該七位碼的均勻11位碼為00100110000414信號FT的最高頻率為FM25KHZ，按奈奎斯特速率進(jìn)行抽樣后，采用PCM方式傳輸，量化級數(shù)N258，采用自然二進(jìn)碼，若系統(tǒng)的平均誤碼率PE103，1求傳輸10秒鐘后錯(cuò)碼的數(shù)目；2若FT為頻率FM25KHZ的正弦波，求PCM系統(tǒng)輸出的總輸出信噪比SO/NOPCM。解（1）N258NLOG22588取N9FM25103HZ故FS22510350103HZ3216504每小段3216432648250123第25頁共59頁RB95010345104B/S傳輸10秒鐘后的誤碼數(shù)為45104101034500（個(gè)）（2）415某信號的最高頻率為25KHZ,量化級數(shù)為128，采用二進(jìn)制編碼，每一組二進(jìn)制碼內(nèi)還要增加1BIT用來傳遞鈴流信號。采用30路復(fù)用，誤碼率為103。試求傳輸10秒后平均的誤碼率比特?cái)?shù)為多少解傳輸10秒后121051012106BIT故誤碼率的比特?cái)?shù)為121061031210312BIT416信號FTASIN2F0T進(jìn)行M調(diào)制，若量化階和抽樣頻率選擇得既保證不過載，又保證不至因信號振幅太小而使增量調(diào)制器不能正常編碼，試證明此時(shí)要求FSF0。證明而對于M調(diào)制AA/1故FSF0417設(shè)將頻率為FM，幅度為AM的正弦波加在量化階為的增量調(diào)制器，且抽樣周期為TS，試求不發(fā)生斜率過載時(shí)信號的最大允許發(fā)送功率為多少解又418用M調(diào)制系統(tǒng)分別傳輸信號F1TAMSIN1T和F2TAMSIN2T，在兩種24910258411/320PEMNS7128LOG105233NFSSBRB/275SFTFTFFDTF0MAX00MAX2COS2SMSTF228MSMFP0FFSTTDFAX第26頁共59頁情況下取量化階距相同，為了不發(fā)生過載，試求其抽樣速率，并與M系統(tǒng)的情況進(jìn)行比較。解為了不發(fā)生過載即故而M為第五章數(shù)字信號的基帶傳輸補(bǔ)充題；已知信息代碼為110010110，試畫出單極性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、差分碼、雙相碼、CMI碼和密勒碼。解DTFXMGMAATFDTGAX1A1AX1SINMTTFTAX2AX2MAX2ITSDTGAX1SSMFAMSAFSF110010110雙相碼TT密勒碼密勒碼CMI碼T雙極性歸零碼T單極性歸零碼110010110TT單極性不歸零碼T差分碼第27頁共59頁51已知信息代碼為11000011000011，試畫出其相應(yīng)的差分碼參考碼元為高電平，AMI碼和HDB3碼。解00信碼T1110000010110差分碼001110000010011TAMI碼TTHDB3碼第28頁共59頁52已知二元信息代碼為0110100001001100001分別畫出AMI碼和HDB3碼。53設(shè)隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)字序列的“0”和“1”分別由GT和GT組成，它們出現(xiàn)的概率分別為P與1P，且碼元速率為FS。T11求其功率譜密度及功率；2若GT的波形如題53圖A所示,問該序列是否存在離散分量FS3若GT改為題53圖B所示的波形,問該序列是否存在離散分量FS題53圖解；（1）“0”和“1”分別由G（T）和G（T）組成而其對應(yīng)的頻譜分別為G（F）和G（F）故其雙邊功率譜為HDB3AMI信碼T0110100001001100001TTGTTTS/21TS/20AGTTTS/41TS/40B1214122221SMSSSNSSSSDMFFGPFGPFFFMFFFP第29頁共59頁其功率為（2）因?yàn)榫匦蚊}沖的頻譜為TS故TS/2K時(shí)為零點(diǎn)即FKFS時(shí)均為零點(diǎn)，故該序列不存在離散分量FS。（3）TS/2故TS/4K時(shí)為零點(diǎn)即F2KFS時(shí)為零點(diǎn)，而FS的奇數(shù)倍時(shí)存在離散分量FS。54設(shè)基帶傳輸總特性H分別如題54所示，若要求以2/TS波特的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,試檢驗(yàn)各種H是否滿足消除抽樣點(diǎn)上碼間串?dāng)_的條件題54圖解（1）根據(jù)奈奎斯特定理，本系統(tǒng)適于傳送速率的信號，而待傳的信號碼元速率為2/TS波特。即RS2/TS，故此系統(tǒng)也不能消除碼間串?dāng)_（3）本系統(tǒng)適宜傳輸RBWC/其中故故此系統(tǒng)滿足奈奎斯特定理，能消除碼間串?dāng)_。H3/TS13/TS0BH/TS1/TS0AH2/TS2/TS0DH4/TS4/TS0CMSSSFGPFDFGPFP2222114/INAGSCBTWFR1/2SCTW2/4SBT2/第30頁共59頁（4）本系統(tǒng)的即RB1時(shí)PE105即（2）2FSKR1時(shí)32FSKR1時(shí)66某ASK傳輸系統(tǒng)，傳送等先驗(yàn)概率的二元數(shù)字信號序列。已知碼元寬度T100S，信道輸出端白噪聲的雙邊功率譜密度為N0/21338105W/HZ。1若采用相干解調(diào)時(shí),限定誤碼率為PE2055105,求所需ASK接收信號的幅度A2若保持誤碼率PE不變，改用非相干解調(diào)需要接收信號幅度A是多少解B2RB2104HZPE20551051在相干解調(diào)時(shí)ASK2在非相干解調(diào)時(shí)67傳碼率為200波特的八進(jìn)制ASK系統(tǒng)的帶寬和信息速率。如果采用二進(jìn)制ASK系統(tǒng)，其帶寬和信息速率又為多少解1N8時(shí)B2RB2200400HZRBRBLOG282003600B/S2N2時(shí)B2RB400HRBRB200B/S68設(shè)八進(jìn)制FSK系統(tǒng)的頻率配置使得功率譜主瓣恰好不重疊，求傳碼率為200波特時(shí)系統(tǒng)的傳輸帶寬及信息速率。54/10RE2/REPREBTR461015301352210840WNN4/REP4/21RE第36頁共59頁解RBRBLOG282003600B/S69已知碼元傳輸速率為200波特，求八進(jìn)制PSK系統(tǒng)的帶寬及信息傳輸速率。解B2RB2200400HZRBRBLOG282003600B/S610已知雙比特碼元101100100100，未調(diào)載波周期等于碼元周期，/4移相系統(tǒng)的相位配置如題610圖A所示，試畫出/4移相系統(tǒng)的4PSK和4DPSK的信號波形。參考碼元波形如題610圖B所示。AB題610圖解4DPSK101100100100T0/410/4113/4103/401TF1F2F3F4F5F6F7F8101100100100ZBBBKHRRB0612718T1011001001004PSKT第37頁共59頁611若PCM信號采用8KHZ抽樣，有128個(gè)量化級構(gòu)成，則此種脈沖序列在30/32路時(shí)分復(fù)用傳輸時(shí)，占有理想基帶信道帶寬是多少；若改為ASK、FSK和PSK傳輸，帶寬又各是多少解2N128N7（1）RB73281031792KB/SBRB/2896KHZ（2）2ASKB2RB217923584KHZ2FSKB3RB5376KHZ（最?。?PSKB2RB217923584KHZ612在功率譜為N0/2的白噪聲下，設(shè)計(jì)一個(gè)如題612圖所示的XT配濾波器。1如何確定最大輸出信噪比的時(shí)刻；2求匹配濾波器的沖激響應(yīng)和輸出波形、并繪出圖形；3求最大輸出信噪比的值。解1要使濾波器成為可實(shí)現(xiàn)的，則T0T，為了迅速判決，希望T0最小取T0T。（2）該匹配濾波器的傳輸函數(shù)為而匹配濾波器的沖激響應(yīng)為H（T）X（T0T）輸出波形AA0T/2TTXT題612圖DTEXJ211/2/2/0TJTJTJTJTTEJEJAATJ0TJXHTT/2ATH（T）ATTTTATTDTHTS2/324/020第38頁共59頁TCOS0TAS（T）0T/2T/2題613圖302NTA613接收混合信號是受到加性高斯白噪聲干擾的ASK射頻脈沖信號，題613圖所示為純凈的ASK信號波形。1畫出用匹配濾波法接收該信號的系統(tǒng)框圖；2求匹配傳遞函數(shù)與沖激響應(yīng)及T0；3該信道噪聲譜為N01010W/HZ，信號幅度A1V，持續(xù)時(shí)間T1S，求輸出最大信噪比；4求輸出信號表達(dá)式并畫出其波形。（1）解（2）解（3）（4）TTTRIATRSS0200COS1614若某二進(jìn)制先驗(yàn)等概率FSK信號的最佳接收機(jī)，其輸入信號能量與噪聲TTS0（T）401/,0600MAX0DBNESBPF積分N延時(shí)T/2LED判決定時(shí)TTT002取TTRECHETSSAEHMJTJ2000O12第39頁共59頁功率密度之比為14分貝，試算其誤碼率。解615已知二進(jìn)制確知信號先驗(yàn)等概，且能量相等輸入信號能量與噪聲功率密度之比為9DB，試計(jì)算最佳PSK接收機(jī)的誤碼率。解第七章現(xiàn)代數(shù)字調(diào)制技術(shù)71已知二元信息序列為1100100010，采用MSK調(diào)，畫出同相分量和交分量波形以及MSK波形。251210ERFCNEERFCP21821210ERFCERFCNEFCEPR第40頁共59頁解IKCOST/2TSCOS0T10101TOKSINT/2TSSIN0T10000T1100100010TMSK信息碼信息碼信息碼1100100010T10101TIKT10000QK10101TIKCOST/2TS10000OKSINT/2TST第41頁共59頁第42頁共59頁72設(shè)一數(shù)字信息序列為1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1，試分別作出MSK信號和OQPSK信號的相位變化關(guān)系，并加以比較。解TIQTTTTT第43頁共59頁73設(shè)一數(shù)字信息序列為1,1,1,1,1,1,1,已知碼元速率為1000波特，未調(diào)載頻為3000HZ，試分別畫出MSK信號和OQPSK信號波形，并加以比較。解TMSKTTT第44頁共59頁74根據(jù)QAM及QPSK發(fā)送系統(tǒng)框圖，若傳送的二元基帶信號為1001101001001010。1試畫出QAM發(fā)送系統(tǒng)中同相與正交支路中的乘法器前后的波形及發(fā)送信號QAM波形；2改為QPSK重做1。3簡述QAM與QPSK的異同點(diǎn)。解OQPSKT第45頁共59頁1001101001001010TTTQ01001000TI10110011T第46頁共59頁75何為MSK為什么稱之為MSK76GMSK信號和MSK信號相比，在信號的形成、相位路徑、頻譜特性諸方法有何異同為什么GMSK的頻譜特性得以改善77GMSK信號為何引入碼間串?dāng)_，它是如何利用碼間串?dāng)_的78什么是/4QPSK它與QPSK以及OQPSK有何同。79給定一個(gè)23級移位寄存器，可能產(chǎn)生的碼序列的最大長度為多少解P2N122318388608710在2131比特的N序列中，有多少個(gè)三個(gè)1的游程，有多少個(gè)三個(gè)0的游程解在2131比特的N序列中，三個(gè)1的游程為1/8（2131）1023在2131比特的N序列中，三個(gè)0的游程為1/8（2131）1023711已知下列四個(gè)碼組試說明該碼組集是否為正交碼。解若N個(gè)長度均為P的碼組X1，X2，X，所組成的集合任何兩個(gè)不同碼組的互相關(guān)函數(shù)均為零，即R（XI，XJ）0（IJ）則稱這種碼組集合為正交碼。規(guī)定0，1分別對應(yīng)1，1，對于（1，1）二元序列，互相關(guān)函數(shù)由下式計(jì)算01043W4QAMTQPSKT第47頁共59頁第八章同步原理81已知單邊帶信號，試證明它不能TTFTFTSB00SINCOS用平方變換濾波法提取載波。解經(jīng)2F0窄帶濾波后為上式經(jīng)二分頻后得載波相位有兩個(gè)，故不能提取與載波同頻同相的同步信號。82已知單邊帶信號，若采用與DSB導(dǎo)TTFTFSB00SINCOS頻插入相同的方法，試證明接收端可正確解調(diào)，若發(fā)端插入的導(dǎo)頻是調(diào)制載波，試證明解調(diào)輸出中也含有直流分量。解設(shè)插入的導(dǎo)頻為所以調(diào)制信號為故解調(diào)器的輸出為經(jīng)低通濾波器后，可得到輸出為F（T）/2，證明接收端可正確解調(diào)。而采用插入的導(dǎo)頻是調(diào)制載波時(shí)，即則KJPKIJIXPXR1,TTFTTFTFTFTFTTFTFTSTEB002022202002SINCOCOS1COS1ININSICSTTFTTFTTF00202SISTATSTB00SINTATTFTTFTTTFTS0000200002SINSI1COSCOCONSSISISCOASINA2SIN2SI12COSCONSSISCO000200000ATTTFTTFATTTTFTFSTTSB0C第48頁共59頁經(jīng)LBF后輸出含有直流分量A/2。20ATFTV83設(shè)某基帶信號如題83圖所示，它經(jīng)過一帶限濾波器后變?yōu)閹扌盘?，試畫出從帶限基帶信號中提取位同步信號的原理方框圖和各點(diǎn)波形。解（1）6T5T4T3T2TT0T11FT題83圖位同步信號輸出放大限幅微分整流窄帶濾波移相脈沖形成TTTTT第49頁共59頁2位同步信號輸出整流窄帶濾波脈沖形成TTTTTT第50頁共59頁84有兩個(gè)相互正交的雙邊帶信號A1COS1TCOS0T和A2COS2TSIN0T送入如題84圖所示的電路解調(diào)。當(dāng)A12A2時(shí)要求二路間的干擾和信號電壓之比不超過2時(shí)，試確定的最大值。題84圖解1路輸出為通過LBF后為而2路輸出為通過LBF后為LPFLPF/2SIN0TCOS0TA1COS1COS0TA2COS2SIN0T1路輸出2路輸出SIN21SIN21CO01TTA1COS212COS21SINCS20202TATTATT第51頁共59頁根據(jù)要求85若7位巴克碼組的前后全為“1”序列加入圖834所示的7位巴克碼識別器的輸入端，且各移位寄存器的初始狀態(tài)均為零，試畫出識別器中加法器和判決器的輸出波形。解11111100101111TTTCTGAT02121570152COSIN第52頁共59頁86若7位巴克碼組的前后全為“0”序列，將它加入圖834所示的7位巴克碼識別器的輸入端，且各移位寄存器的初始狀態(tài)均為零，試畫出識別器中加法器和判決器的輸出波形。解00111001000000TTT第53頁共59頁87幀同步采用集中插入一個(gè)7位巴克碼組的數(shù)字傳輸系統(tǒng),若傳輸碼速率為1KB/S，誤碼率PE104，試分別計(jì)算允許錯(cuò)M0和M1位碼時(shí)的漏同步概率P1和假同步概率P2各為多少若每幀中的信號位為153，估算幀同步的平均建立時(shí)間。解求漏同步概率P1當(dāng)M0時(shí)當(dāng)M1時(shí)求假同步概率P2當(dāng)M0時(shí)當(dāng)M1時(shí)求平均建立時(shí)間TSN1537160T1/F103當(dāng)M0時(shí)當(dāng)M1時(shí)88設(shè)數(shù)字通信網(wǎng)采用水庫法進(jìn)行碼速調(diào)整，已知數(shù)據(jù)速率為16KB/S，寄存474110N86446476171010271PCCRRMRRNRP0MRN030721827107210962CP361087101634321MSNTTS98262PS第54頁共59頁器容量為16位，起始為半滿狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘的相對頻率穩(wěn)定度為F/F106時(shí)，試計(jì)算需要調(diào)整的時(shí)間間隔。解TN/FS其中SF/F106即TN/FS8/16103106500（S）第九章信道編碼91已知信息碼組M1、M2、M3為000，001，010，011，100，101，110，111，試寫出奇數(shù)監(jiān)督碼組和偶數(shù)監(jiān)督碼組。解奇監(jiān)督碼組偶監(jiān)督碼組000100000010001101000101011101101000100110111010110111001110111192已知八個(gè)碼組為000000，001110，010101，011011，100011，101101，110110，111000。1求以上碼組的最小