通信原理習題

1、習題11-1某信源的符號集由 A、B、C、D、E、F組成，設每個符號獨立出現(xiàn)，苴概率分別為 1/4、1/4、1/16、1/& 1 /16、1/4,試求該信息源輸出符號的平均信息量。1-2已知某四進制信源0,1,2,3,每個符號獨立出現(xiàn)， 對應的概率 P。 、 P,、 匕、 P,且 P卄 Pi+PrFPFl。（1）試計算該信源的平均信息量。（2）每個符號的槪率為多少時，平均信息量最大？1-3設某數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送二進制信號，碼元速率 R滬 2400B,試求該系統(tǒng)的信息速率也。 若該系統(tǒng)改為十六進制信號，碼元速率不變，則此時的系統(tǒng)信息速率為多少？1-4已知某數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳送八進制信號，信息速率為 3

2、600b/s,試問碼元速率為多少？1-5已知二進制信號的傳輸速率為 4800b/s,試問變換成四進制和八進制數(shù)字信號時，傳 輸速率各為多少（碼元速率不變）？1-6已知某某系統(tǒng)的碼元速率為 3600Kb,接收端在 1小時內共收到 1296個錯誤碼元，試 求系統(tǒng)的誤碼率 Peo1-7某系統(tǒng)經(jīng)長期測泄， 它的誤碼率 Pe=10!,系統(tǒng)碼元速率為 1200B,問在多長時間內可 能收到 360個錯誤碼元？習題33-1某兩個信道的模型可等效成如圖 3-16 （a）、（b）所示電路，試求其幅頻特性和相頻 特性，并繪出它們的曲線圖，并問是它們是否為理想信道？3-2具有 6.5MHz帶寬的某髙斯信道，若信道中信

3、號功率與噪聲功率譜密度之比為 45.5MH.,試求其信道容量。3-3設某恒參信道的傳輸函數(shù)為盹）=瓦嚴，其中 K。和-都是常數(shù)，試確左信號 s（t） 通過該信道后的輸出信號的時域表達式，并討論信號有無失頁3-4什么是分集接收？常見的幾種分集方式是什么？3-5已知高斯信道的帶寬為4kHz,信號與噪的功率比為 63,試確定這種理想通信系統(tǒng)的 極限傳輸速率。3-6某一待傳送的圖片約含 2.25x106個像素。為了很好地重現(xiàn)圖片，需要 12個亮度電平。 假設所有這些亮度電平等概岀現(xiàn)，試計算用 3 分鐘傳送一張圖片時所需的信道帶寬 （設信道中信噪功率比為 30Db）。圖 3-16(b)3-1題圖o- -

4、oR習題41.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結構如何？2.什么是數(shù)字基帶信號？數(shù)字基帶信號有哪些常見的形式？它們各有什么特點？3.數(shù)字基帶信號的功率譜有什么特點？它的帶寬主要取決于什么？4.HDB,碼、差分雙相碼和 AMI 碼的編碼規(guī)則是什么？有哪些主要特點？5.什么是碼間干擾？它是如何產(chǎn)生的？會帶來什么影響？如何消除或減小？6.為了消除碼間串擾，基帶傳輸函數(shù)應滿足什么條件？7.基帶傳輸系統(tǒng)傳輸特性的帶寬是如何左義的？與數(shù)字信號帶寬的左義有什么不 同？&什么是奈奎斯特準則和奈奎斯特速率？理想傳輸系統(tǒng)的頻帶利用率是多少？9.什么是最佳判決門限？10. 無碼間串擾時，基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關？如

5、何降低系統(tǒng)的誤碼率？11. 什么是眼圖？由眼圖模型可以說明基帶傳輸系統(tǒng)的哪些特性？12. 時域均衡器的均衡效果是如何衡量的？13. 部分響應技術解決了什么問題？第一類部分響應系統(tǒng)的特點是什么？14.設二進制符號序列為 110010001110,試以矩形脈沖為例，分別畫出相應的單極性 不歸零碼波形、雙極性不歸零碼波形、單極性歸零碼波形、雙極性歸零碼波形、二進制差分 碼波形。15.設隨機二進制序列中的“0”和“1”分別由 g（D 和一 g（D組成，它們的岀現(xiàn)槪率 分別為尸及 1 一幾（1）求其功率譜密度及功率。（2）若 g（f）分別為如題圖 4.1（a）、（b）所示圖形，N 為碼元寬度，問哪個序列

6、存在離 散分 M/F1/ 7?題圖4 116.已知某單極性不歸零隨機脈沖序列，其碼元速率為尼=2400B,“V碼是幅度為月 的矩形脈沖?！?”碼為 0,且“1”碼出現(xiàn)的概率為 Q0.6,（1）確泄該隨機序列的帶寬及直流功率；（2）確泄該序列有無位同步信號。17.已知信息代碼為 1010000011100001b畫出相應的 AMI 碼、HDB3 碼、數(shù)字雙相碼的 波形圖。18.已知 HDB3 碼+10-1000-1+1000+1 -1+1-100-1+10-1,試畫出它的波形圖，譯出原信 息代碼。1 J?( (o1-72.Tg0 74TJ2(b)19. 某基帶傳輸系統(tǒng)接收端濾波器輸出信號 的基本

7、脈沖為如題圖 4.2所示的三角形脈沖。(1) 求該基帶傳輸系統(tǒng)的輸出函數(shù) H(G；(2) 設信道的傳輸函數(shù) C(o)=l,發(fā)送濾波器 和接收濾波器的頻譜特性相同，即GTO)=GR(Q,試求這時 Gy。)或GR(Q)的表達式。20. 設基帶傳輸系統(tǒng)的總傳輸特性為H3,若要求以 2/幾的波特的速率進行數(shù)據(jù)傳輸，試驗 證題圖 4. 3 所示的各種 M g)能否滿足抽樣點上無碼間串擾的條件？題圖4 321.設某數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸特性“(G)如題圖 4. 4所示，苴中為某個常數(shù) (0W K1)：(1) 該系統(tǒng)能否實現(xiàn)無碼間串擾傳輸？(2) 求該系統(tǒng)的最大碼元傳輸速率為多少？這時的系統(tǒng)頻帶利用率為多大

8、？22.設二進制基帶傳輸系統(tǒng)的總傳輸特性為r(l + cosezj.H3 = o,1E形-題圖4.2371伍0WT$3(b)試確宦該系統(tǒng)的最高碼元傳輸速率尼及相應的碼元寬度Ts23.已知濾波器的 H(具有如圖 4 5所示的特性，當采用以下碼元速率時:(a)碼元速率為fb= OOOBaud(b)碼元速率為fb=4000Baud(c)碼元速率為fb= 1500Baud(d)碼元速率為fb= 30003a“d問：(1)哪種碼元速率不會產(chǎn)生碼間串擾？(2) 哪種碼元根本不會用？(3) 哪種碼元速率會引起碼間串擾，但還可以用？24.為了傳送碼元速率RFIO5(Baud)的數(shù)字基帶信號，試問系統(tǒng)統(tǒng)采用圖

9、4 6 所畫的哪一 種傳輸特性較好？并簡要說明其理由。習題55-1已知數(shù)字信息為 1101001,并設碼元寬度是載波周期的兩倍，試畫出絕對碼、相對碼、 2PSK信號、2DPSK信號的波形。5-2八電平調制的 MASK系統(tǒng)，英信息傳輸速率為 4800b/s,求其碼元傳輸速率及傳輸帶寬。5-3設碼率為 200Baud,試比較 8ASK. 8FSK、 8PSK系統(tǒng)的帶寬、 信息速率及頻帶利用率，設 8FSK的頻率配置使得功率譜主瓣剛好不重疊。5-4設發(fā)送的數(shù)字信息序列為 011011100010,試畫出 2ASK信號的波形示意圖。5-5 已知 2ASK系統(tǒng)的碼率為 lOOOBaud,調制載波為 Ao

10、cs(140/rx 10竹艸。(1) 求該 2ASK信號的頻帶寬度；(2) 若采用相干解調器接收，請畫出解調器中的帶通濾波器和低通濾波器的傳輸函數(shù) 幅頻特性示意圖。H(f )1_-1000f/Hz0題圖 4.55-6已知某 2FSK系統(tǒng)工程的碼元傳輸速率為 1200Baud.發(fā) 0 時載波頻率為 2400Hz,發(fā) 1 時載波頻率為 4800Hz,若發(fā)送的數(shù)字信息序列為 011011010,試畫出序列對應的相位連續(xù) 2FSK信號波形。5-7某 2FSK系統(tǒng)的碼率為 2x10“Bed ,1 碼和 0 碼對應的載波頻率分別為 10MHz 和 15MHz(1) 問相干解調器中的兩個帶通濾波器及兩個低通

11、濾波器應具有怎樣的幅頻特性，畫 出示意圖，并作很必要的說明。(2) 試求該項 2FSK信號占用的帶寬。5-8已知絕對碼為 1011010.分別以下列兩種情況畫出 2PSK、2DPSK及相對碼的波形。(1)碼元速率為 1200Baud,載頻為 1200Hz；(2)碼元速率為 1200Baud,載頻為 1800Hz。5-9 如圖 5-67 所示的數(shù)字調相 2PSK 信號，若碼元速率為 1200Baud,載波為 1800HZ,波形 如圖所示，畫出該二相差分移相信號的相位偏移和二進制絕對碼的波形。2PSK0U0HI0相0相圖 5-67 5-11題圖5-10如 5-68圖所示的波形，試分析以下問題:來調

12、制時A2FSK3 AI IA八1 i iA A1A Ai 1Ub0相 i iV V0相i i * uV於IIv Vu I0相I i7 V於IIt圖 5-68 5-10 題圖(1) 若此信號是絕對相移信號，它所對應可能的二進制數(shù)字信號序列是什么？(2) 若此信號是相對相移信號，且已知相鄰相位差為 0時對應“1”碼元，相差;r 時對 應“0”碼元，它所對應的二進制數(shù)字序列是什么？(3) 若此信號是相對相移信號，且已知相鄰相位差為兀時對應“1”碼元，相差 0 時對 應“0”碼元，它所對應的二進制數(shù)字序列是什么？(4) 上述三個問題說明了什么？習題六1.什么是低通型信號的抽樣定理？什么是帶通型信號的抽

13、樣左理？2.已抽樣信號的頻譜混疊是什么原因引起的？若要求從已抽樣信號皿 3 中正確地恢 復原信號 Hr),抽樣速率應滿足什么條件？3.試比較理想抽樣、自然抽樣和平頂抽樣的異同點？4.對載波基群為 60kHz108kHz 的模擬信號， 其抽樣頻率應選擇在什么范圍內？抽樣 頻率等于多少？5.什么叫均勻量化和非均勻量化？均勻量化的主要優(yōu)缺點是什么？如何實現(xiàn)非均勻 量化？它能克服均勻量化的什么缺點？6.在非均勻雖化時，為什么要進行壓縮和擴張？7.什么是 A律壓縮？什么是 u律壓縮？ A律 13折線與 u 律 15 折線相比，各有什么特點？& 什么是脈沖編碼調制？在脈碼調制中，選用折疊二進碼為什么比選用

14、自然二進碼 好？9.線性編碼和非線性編碼有什么區(qū)別？10. 簡述 PCM和 AM的主要區(qū)別。11. AM 的一般量化噪聲和過載量化噪聲是怎樣產(chǎn)生的？如何防止過載噪聲的岀現(xiàn)？12. 線性 PCM的量化信噪比與哪些因素有關？簡單增量調制量化信噪比與哪些因素有 關？13. DPCM是為解決什么問題而產(chǎn)生的？它與 PCM的區(qū)別是什么？它與 AM的區(qū)別和聯(lián) 系是什么？14. 簡述 ADPCM的特點，為什么 ADPQI 的性能優(yōu)于 PCM和 AM?15. 語音編碼有那些種類，總結它們的編碼器輸岀的速率和性能。16. 聲碼器是基于什么進行語音編碼的，舉例說明聲碼器在實際通信中的應用。17. 對基帶信號 g（

15、D二 cos2” t+2cos4 n C 進行理想抽樣。（1）為了在接收端能不失真地從已抽樣信號多 （M中恢復出 g （f） ,抽樣間隔應如何 選取？（2）若抽樣間隔取為 0.2s,試畫出已抽樣信號的頻譜圖。18. 已知信號 At）=10cos（20n t） cos （200 n t）,以 250次每秒速率抽樣,（1）試求出抽樣信號頻譜；（2）由理想低通濾波器從抽樣信號中恢復 f（t）,試確左濾波器的截止頻率；（3）對進行抽樣的奈奎斯特速率是多少？19. 設信號 x3=9+*cossr,其中 J10Vo.Y（t）被均勻量化為 41個電平,試確定所需 的二進制碼組的位數(shù)&和疑化間隔 A e20.

16、 已知處理話音信號的對數(shù)壓縮器的特性為產(chǎn) ln（l+“T/ ln（l+P）（其中 x, y為 歸一值）（1）畫岀當=0、10、100 時的壓擴特性草圖；（2）畫出相應的擴張?zhí)匦裕ㄏ惹髷U張?zhí)匦员磉_式）：（3）說明壓縮與擴張?zhí)匦噪S“值的變化規(guī)律。21. 設有在 04V范用內變化的輸入信號如題圖 5.1（b）所示，他作用在題圖 5.1（a）所示方框圖的輸入端，編為兩位自然二進制碼。假設抽樣間隔為 Is,量化特性如題圖 5.1（c）所示，試畫出 a、b、c 三點處的波形（設 c 點信號為單極性）。*扌由樣器 -量化器一-一編碼器題圖 5. 122. 設 PCM系統(tǒng)中信號最高頻率為斤，抽樣頻率為量化電平

17、數(shù)目為 0,碼位數(shù)為 碼元速率為仏（1）試述它們之間的相互關系；（2）試計算 8位（A=8）PCM數(shù)字電話碼元速率和需要的最小信道帶寬。23. 如果傳送信號是Asint,底 10V,要求編成 64個量化級的 PCM信號。試問（1）采用普通二進制碼需幾位？（2）采用折疊二進制碼，除極性碼外，還需幾位？（3）采用雙極性信號，最大雖化信噪比是多少？24. 為了將帶寬為 10kHz,動態(tài)范囤要求 40dB的髙質量音頻信號數(shù)字化，采用 PCM 調 制、均勻量化，抽樣富裕量為 20%,為使最小量化信噪比達到 50dB,問數(shù)字信號數(shù)碼率為 多少？25. 采用 13折線 A律編譯碼電路，設最小量化級為】,已知

18、抽樣脈沖值為-783 Ao（1）求此時編碼器輸出碼組，并計算雖:化誤差；（2）寫岀對應該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化 11位碼。26. 采用 13折線 A律編譯碼電路，設接收端收到的碼組為“ 10110101”，最小量化級為 1A,段內碼采用折疊二進制碼。（1）試問譯碼器輸出為多少單位？（2）寫出對應該 7位碼（不包括極性碼）的均勻量化 11位碼。27. 信號 At）=Jsin2n/ot進行簡單 AM調制，若量化階和抽樣頻率選擇得既不過 載，又不致因信號振幅太小而使增量調制不能編碼，證明：此時要求28. 設簡單增量調制系統(tǒng)的量化階 A=50mV,抽樣頻率為 32kHz,求當輸入信號為 80

19、0Hz 正弦波時，允許的最大振幅是多大？29. 已知簡單系統(tǒng)接收端收到碼組為 11 101 010 000 000 101 111,共 20 位碼元, =16kHz,就階 =150mv,試給出解調器輸出波形。30. 對輸入正弦信號xQ 二 3S5分別進行 PCM 和 側調制編碼。要求在 PCM 中采用 均勻星化，量化級數(shù)為 Q在 AM中，量化臺階和抽樣頻率的選擇使信號不過載。（1）分別求岀 PCM和 AM的最小碼元速率。（2）若兩者的最小碼元速率相同，AM 中的量化臺階 A應怎樣取值，物理意義如何。31. 設13折線A律編碼器的過載電平為5Y,某時刻輸入抽樣脈沖的幅度為-0.9375V, 若最

20、小疑化級為 1個單位，最大量化器的分層電平為 4096個單位。（1）試求此時編碼器輸岀碼組，并計算量化誤差。（2）寫出對應于該碼組（不含極性碼）的 11位均勻量化編碼。32. 設語音信號的動態(tài)范囤為 40dB,語音信號的最高截止頻率=3400Hz,若人耳對 語音信號3.52.51.50.SUq-丄01 234Uf(b)(c)的最低信噪比要求為 16dB,試計算編碼調制時，對頻率 Q800Hz 的信號而言, 滿足動態(tài)范囤的采樣頻率丘是多少？習題七1.信逍編碼與信源編碼有何不同？糾錯碼能檢錯或糾錯的根本原因是什么？2.差錯控制的基本工作方式有哪幾種？各有什么特點？3.分組碼的檢（糾）錯能力與最小碼距有什么關系？檢錯、糾錯能力之間有什么關 系？4.線性分組碼的最小距離與碼的最小重量有什么關系？最小距離的最大值與監(jiān)督元 數(shù)目有什么關系？5.漢明碼有哪些特點？6.線性分組碼的監(jiān)督