通信系統(tǒng)原理-郭宇春-4、5、6章課后題答案

1、通信系統(tǒng)原理 郭宇春 鄭宏云14-6采樣點(diǎn)即是各個(gè)過零點(diǎn)，無碼間干擾5-6已知待傳送二元序列 ，試就以下各種情況分別畫出相應(yīng)的PSK信號(hào)波形。（1）絕對(duì)PSK，載波起始相位為0；（2）絕對(duì)PSK，載波起始相位為 ；（3）DPSK，載波起始相位為0解：（1）（2）（3） 1011010011ka5-8. 已知發(fā)送載波幅度A=10V ，在4kHz帶寬的電話信道中分別利用ASK、FSK及PSK系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，信道衰減為1dB/km，噪聲單邊帶功率譜密度 ，采用相干解調(diào)（1）P_eASK 、 P_eFsk 及 P_ePSK 都確保在10-5 時(shí)，各種傳輸方式都傳送多少公里？（2）若ASK所用載波幅度 A

2、=20V ，并分別是FSK和PSK所用載波幅度的 1.4倍和2倍，重做（2）；（3）若信號(hào)幅度均相同，即 A=10V ，而信道噪聲譜 的關(guān)系為 ，試比較三種誤碼率的關(guān)系.解:（1）因?yàn)椴捎孟喔山庹{(diào) ASK: Pe=1/2erfc（1/2sqr(r)=10-5 查表得出 =36 n2=n0B=10-84103=410-5 P收= n2=36410-5=-28.4dB p發(fā)=A2/2=50W=17dB L1ASK=17-(-28.4)=45.4km 80002410/PSKFSKASKnnnW Hz8010/nW HzFSK: Pe=1/2erfc（sqr( /2) 得出 =18 P收=18410

3、-5=7210-5=-31.4dB LFSK=48.4km PSK：Pe=1/2erfc（sqr() 得出 =9 P收=9410-5=-34.4dB LPSK=51.4km(2) AASK=20V AFSK=14.5V APSK=10V P發(fā)ASK=200W=23dB P發(fā)FSK=200/1.4/1.4102W=20dB P發(fā)PSK=50W=17dB LASK=LFSK=LPSK=51.4km(3) ASK： FSK： PSK=4:2:1 故 Pe的比為1:1:15-9在相對(duì)相移鍵控中，假定傳輸?shù)牟罘执a是01111001000110101011，試求出下列兩種情況下原來的數(shù)字信號(hào)。(1) 規(guī)定

4、遇到數(shù)字信號(hào)1時(shí)，差分碼保持前位信號(hào)不變，否則改變前位信號(hào)。(2) 規(guī)定遇到數(shù)字信號(hào)0時(shí)，差分碼保持前位信號(hào)不變，否則改變前位信號(hào)。設(shè)差分碼的第一位規(guī)定為0。解：(1) 0變1不變(2) 1變0不變：110111010011010000001kkkabb101000101100101111110kkkabb1kkkbab5-10 圖（a）所示的 波形代表的二元碼序列 ，利用圖（b）所示的系統(tǒng)進(jìn)行頻帶傳輸。（1）試畫出圖中指出的各點(diǎn)信號(hào)波形 ；（2）設(shè)計(jì)接收端判決規(guī)則。s6(t)0 “0”碼；碼； s6(t)0 “1”碼碼S(t)S5(t)S6(t)0102030405060708090100-

5、1-0.500.510102030405060708090100-1-0.500.510102030405060708090100-1-0.500.515-12 利用DPSK系統(tǒng)傳送二元序列 。1）若起始參考位為1，畫出DPSK信號(hào)波形；2）若起始參考位改為0，DPSK波形有否影響？寫出這時(shí)的差分碼序列；（3）假定信道無噪聲干擾，而本地載波有 相移，問能否正確恢復(fù)原信號(hào)？0510152025303540455055-1-0.500.51 0510152025303540455055-1-0.500.51解：（解：（2）差分碼序列為差分碼序列為1101100010；（；（3）能。解調(diào)時(shí)相位差為）

6、能。解調(diào)時(shí)相位差為兩相鄰相位之差，都相移兩相鄰相位之差，都相移180度，對(duì)差值無影響，故對(duì)解調(diào)結(jié)果無度，對(duì)差值無影響，故對(duì)解調(diào)結(jié)果無影響。影響。（1）（2）時(shí)間t時(shí)間t006-1采用MSK信號(hào)發(fā)送PCM編碼序列，已知信息速率為20kbit/s，載波幅度為10V，試確定（1）已調(diào)波的傳號(hào)和空號(hào)信號(hào)表達(dá)式；（2）上述兩種信號(hào)的相關(guān)系數(shù)；（3）頻移指數(shù)、帶寬、頻帶利用率。解：(1) 傳號(hào):SMSK(t)=A0cos(0t+t/2Tb+(k) (k-1) Tbt Rb=4/3 KHz(2)4PSK B=2(1+a) RB=3 Rb /2 = Rb=8/3 KHz(3)8QAM: 兩路 正交疊加， Rb

7、=2 KHz 8MASK2(1)(1)/ log82BbbBRRR6-5 給定序列 （1）畫出QAM系統(tǒng)框圖，畫出發(fā)送系統(tǒng)中同相與正交支路的基帶信號(hào)波形及正交調(diào)制后兩個(gè)支路的已調(diào)波信號(hào)波形，畫出QAM信號(hào)波形；（2）改成QPSK系統(tǒng)，重做（1）；（3）分析比較兩種系統(tǒng)的異同解 :（1） 01111000000111100100kaMQAM00000( )()cos()cos()cossin()sin( )cos( )sinnsnnnsnnsnnnsta g tnTtta g tnTta g tnTI ttQ ttQAM00( )cos()sin()ssnnsttg tnTtg tnTQAM調(diào)制

8、器方框圖電平轉(zhuǎn)換串/并（雙極性方波）Q A M( )st0cos( ) t0sin( ) t2/雙單極性電平轉(zhuǎn)換并/串抽樣判決抽樣判決Q A M( )st 0bTdt 0bTdt2( )f t1( )f tQAM解調(diào)器方框圖nanaI(t)Q(t)QAM(t)- + + - - - + + -05101520253035404550-10105101520253035404550-10105101520253035404550-202奇數(shù)位序列偶數(shù)位序列(2)QPSK的正交表達(dá)式 同相分量I(t) 正交分量Q(t)注意：與QAM正交表達(dá)式的區(qū)別000( )()cos()1,2,3,4cos()

9、cos()sin()sin()QPSKSknkSkSnnstg tnTtktg tnTtg tnT( )I t相干載相干載波產(chǎn)生波產(chǎn)生相乘相乘電路電路相乘相乘電路電路 /2相移相移串串/并并變換變換相加相加電路電路cos 0ta(t)s(t)ab( )Q tB方式010203040506070-1-0.500.51timeI(t)010203040506070-1-0.500.51timeQ(t)010203040506070-1-0.500.51timeqpsk(t)( )cos()( )sin()kSkSnnI tg tnTQ tg tnT奇數(shù)位序列偶數(shù)位序列010203040506070

10、-101timesqrt(2)*I(t)010203040506070-101timesqrt(2)*Q(t)010203040506070-202timeqpsk(t)B方式 （3）相同發(fā)送信號(hào)功率，QPSK信號(hào)功率較小；為獲得同樣的已調(diào)信號(hào)功率，QPSK需更大發(fā)送信號(hào)功率。補(bǔ)充2已知源符號(hào)序列為 =01111000000111100100 01111000000101111110 （1）給出 的多電平基帶信號(hào)及同相、正交支路基帶調(diào)制信號(hào)。（2）畫出16QAM系統(tǒng)框圖，給出已調(diào)波表示式及 值。（3）下圖給出兩個(gè)正交支路各個(gè)電平對(duì)應(yīng)編碼，畫出星座圖，并給出16個(gè)已調(diào)信號(hào)幅度與相位22同相支路同

11、相支路正交支路正交支路kaka)(itg)(Itg)(Qtg（1）信源輸出比特流0111 1000 0001 11100100 0111 1000 0001 0111 1110，用不歸零雙極性共 個(gè)電平來表示4元序列，（-1，1，3，-3，3，-1，1，3，-1，-3）進(jìn)行串并變換，兩個(gè)并行支路的4元序列為：（-1，3，3，1，-1）（1，-3，-1，3，-3）ML 兩支路分別乘以互為正交的正弦型載波，然后相加，構(gòu)成16QAM信號(hào)波形序列。 010203040506070-505010203040506070-505010203040506070-505I(t)Q(t)16QAM(t)00i0

12、00000010222( )cossincossin( )( )0iiiiiiEEs tA atA btatbtTTE atE bttT16QAM系統(tǒng)框圖( 3, 3)( 1, 3)( 1, 3)( 3, 3)( 3, 1)( 1, 1)( 1, 1)( 3, 1)(,)( 3, 1)( 1, 1)( 1, 1)( 3, 1)( 3, 3)( 1, 3)( 1, 3)( 3, 3)iia b 已調(diào)波表達(dá)式（2）)cos()(0iiitAtsTt 0Mi, 2 , 1)(2220iiibaTEAiiiab1tan16QAM的信號(hào)表示式還可以由以下形式表示 幅度： 相位： （3） 補(bǔ)充 1. 現(xiàn)有4800bit/s速率的二元基帶數(shù)字信號(hào)，欲通過3003400Hz實(shí)現(xiàn)電話信道傳輸。（1）試?yán)肰SB信號(hào)；（2）試?yán)肈SB信號(hào)。解：B=3100 HZ,理想SSB信號(hào)系統(tǒng)傳輸不可實(shí)現(xiàn)。 試?yán)?相QPSK。 每支路RB=2400Baud，BN=1200HZ ， 信號(hào)頻率范圍為01800Hz，選擇載頻2400HZ，則上邊帶24004200Hz，下邊帶為6002400Hz 為了充分利用6003000HZ信道帶寬，并采用可實(shí)現(xiàn)邊帶濾波器，采用 的VSB濾波器，形成發(fā)送信號(hào)波形。 265 . 01/3系統(tǒng)方框圖（2）考慮采用8相差分