通信原理課后答案

1、第一章緒論1.1 以無線廣播和電視為例，說明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容是什么在無線電廣播中，信息源包括的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號(hào)，收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從影像轉(zhuǎn)換而成的電信號(hào)。收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號(hào)轉(zhuǎn)換成的影像；二者信道中包括的具體內(nèi)容分別是載有聲音和影像的無線電波1.2 何謂數(shù)字信號(hào)，何謂模擬信號(hào)，兩者的根本區(qū)別是什么數(shù)字信號(hào)指電信號(hào)的參量僅可能取有限個(gè)值；模擬信號(hào)指電信號(hào)的參量可以取連續(xù)值。他們的區(qū)別在于電信號(hào)參量的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的1.3 何謂數(shù)字通信，數(shù)

2、字通信有哪些優(yōu)缺點(diǎn)傳輸數(shù)字信號(hào)的通信系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)；優(yōu)缺點(diǎn)：1. 抗干擾能力強(qiáng)；2.傳輸差錯(cuò)可以控制；3.便于加密處理，信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹碓街匾?，?shù)字通信的加密處理比模擬通信容易的多，以話音信號(hào)為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號(hào)可用簡單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密，解密處理；4.便于存儲(chǔ)、處理和交換；數(shù)字通信的信號(hào)形式和計(jì)算機(jī)所用的信號(hào)一致，都是二進(jìn)制代碼，因此便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也便于用計(jì)算機(jī)對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智能化；5.設(shè)備便于集成化、微機(jī)化。數(shù)字通信采用時(shí)分多路復(fù)用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，可用大規(guī)模和超大規(guī)模

3、集成電路實(shí)現(xiàn)，因此體積小，功耗低；6.便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。采用數(shù)字傳輸方式，可以通過程控?cái)?shù)字交換設(shè)備進(jìn)行數(shù)字交換，以實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的綜合。另外，電話業(yè)務(wù)和各種非話務(wù)業(yè)務(wù)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；缺點(diǎn)：占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4KHZ帶寬，一路數(shù)字電話約占64KHZ。1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各組成部分的主要功能是什么數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是增強(qiáng)數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力；加密與解密的功能是保證傳輸信息的安全；數(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號(hào)搬移到高頻處以便在信道

4、中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時(shí)間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準(zhǔn)確和可靠的工作。1-5按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？根據(jù)傳輸中的信道是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。1-6按傳輸信號(hào)的特征，通信系統(tǒng)如何分類？按信號(hào)特征信道中傳輸?shù)男盘?hào)可分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。1-7按傳輸信號(hào)的復(fù)用方式，通信系統(tǒng)如何分類？頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，碼分復(fù)用。1-8單工，半雙工及全雙工通信方式是按什么標(biāo)準(zhǔn)分類的？解釋他們的工作方式并舉例說明他們是按照消息傳遞的方向與時(shí)間關(guān)系分類。單工通信是指消息只能單向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，通信雙方只有一個(gè)進(jìn)行發(fā)送，另一

5、個(gè)只能接受，如廣播，遙測，無線尋呼等。半雙工通信指通信雙方都能進(jìn)行收發(fā)信息，但是不能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)的工作方式，如使用統(tǒng)一載頻的普通對講機(jī)。全雙工通信是指通信雙方能同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式，如電話等。1-9通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？分為并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號(hào)碼元以組成的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時(shí)傳輸，其優(yōu)勢是傳輸速度快，無需附加設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙方字符同步，缺點(diǎn)是成本高，常用于短距離傳輸。串行傳輸是將代表信息的數(shù)字碼元以串行方式一個(gè)碼元接一個(gè)碼元地在信道上傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是傳輸速度慢，需要外加措施解決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠(yuǎn)距離傳輸。1

6、-10通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是有哪些？通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)涉及有效性、可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、可維護(hù)性等。其中有效性和可靠性是主要性能指標(biāo)，在模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻帶寬度，數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來衡量。具體誤差率指標(biāo)有誤碼率Pe、誤信率Pb。1-11衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標(biāo)有哪些？有效性用傳輸速率和頻帶利用率來衡量，可靠性用差錯(cuò)率來衡量，差錯(cuò)率有誤碼率，誤信率。1-12何謂是碼元速率和信息速率？他們之間的關(guān)系如何？碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)目，單位為波特；信息速率定義為每秒鐘傳送

7、的信息量，單位是bit/s。1-13何謂誤碼率和誤信率？它們之間關(guān)系如何?誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯(cuò)的概率。指錯(cuò)誤的碼元數(shù)在傳輸碼元數(shù)中所占的比例，Pe=錯(cuò)誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)。誤信率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。指錯(cuò)誤接收地比特?cái)?shù)在傳輸總比特?cái)?shù)中占得比例Pb=錯(cuò)誤比特?cái)?shù)/傳輸總比特?cái)?shù)。它們是描述差錯(cuò)率的兩種不同表述。在二進(jìn)制中，二者數(shù)值相等。1-14消息中包含的信息量與以下哪些因素有關(guān)？A消息出現(xiàn)概B消息的種類C消息的重要程度。第二章確知信號(hào)1. 何為確知信號(hào)？答：確知信號(hào)是指其取值在任何時(shí)間都是確定的和預(yù)知的信號(hào)。2. 試分別說明能量信號(hào)和功率信號(hào)的特性。答：能量信號(hào)的其能量為有限

8、的正值，但其功率等于零；功率信號(hào)其能量為無窮大，其平均功率為有限值。3. 試用語言描述單位沖擊函數(shù)的定義。答：單位沖擊函數(shù)是寬度趨于零，幅度趨于無窮大，積分面積為1的理想信號(hào)。4. 試描述信號(hào)的四種頻率特性分別適用于何種信號(hào)。答：功率信號(hào)的頻譜適合于功率有限的周期信號(hào)；能量信號(hào)的頻譜密度適合于能量信號(hào)；能量信號(hào)的能譜密度適合于能量信號(hào)；功率信號(hào)的功率頻譜適合于功率信號(hào)。5頻譜密度S(f)和頻譜C(jnw。)的量綱分別是什么。答：分別為伏特/赫茲和伏特。6自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？答：(1)自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)。(2)與信號(hào)的能譜密度函數(shù)或功率譜密度函數(shù)是傅立葉變換對的關(guān)系。3當(dāng)1=0時(shí),R(0)等于

9、信號(hào)的平均功率或信號(hào)的能量第三章隨機(jī)過程1什么是寬平穩(wěn)隨機(jī)過程？什么是嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程？它們之間有什么關(guān)系？答：寬平穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個(gè)隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時(shí)間無關(guān)，而其相關(guān)函數(shù)僅與時(shí)間間隔相關(guān)稱之為寬平穩(wěn)隨機(jī)過程。嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個(gè)隨即過程任何的n維分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)，則之為嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程。一個(gè)嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程，只要他的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反之不然。2平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(guān)函數(shù)具有什么特點(diǎn)？答：平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(guān)函數(shù)與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)，只與時(shí)間間隔有關(guān)，而且是偶函數(shù)。3. 什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點(diǎn)？答：高斯噪聲：概率密度函數(shù)符合正態(tài)分布的噪聲。高斯

10、噪聲的特點(diǎn)：它的n維分布僅由各隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數(shù)決定。若高斯噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴(yán)平穩(wěn)的。若隨機(jī)變量之間互不相關(guān)，則也是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的。白噪聲：功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)均勻分布的噪聲，屬于一種理想寬帶過程。白噪聲的特點(diǎn)：白噪聲只在tao=0時(shí)才是相關(guān)的，而在其他任意時(shí)刻上的隨機(jī)變量都不相關(guān)。4. 什么是窄帶隨機(jī)過程？它的頻譜和時(shí)間波形有什么特點(diǎn)？答：如果隨機(jī)過程的頻譜密度分布在一個(gè)遠(yuǎn)離零頻的很窄的頻率范圍內(nèi)，則稱其為窄帶隨即過程。其頻譜分布特點(diǎn)是帶寬遠(yuǎn)小于中心頻率，時(shí)間波形上的特點(diǎn)是呈現(xiàn)出包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的正弦波。5. 什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點(diǎn)？

11、它的包絡(luò)和相位各服從什么概率分布？答：窄帶高斯噪聲：若一個(gè)高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠(yuǎn)，則稱之為窄帶高斯噪聲。其波形上的特點(diǎn)是包絡(luò)和相位都像一個(gè)緩慢變化的正弦波。其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布。6. 何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。7. 不相關(guān)、統(tǒng)計(jì)獨(dú)立、正交的含義各是什么？他們之間的關(guān)系如何？答：如果兩個(gè)隨機(jī)變量的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱他們不相關(guān)；如果兩個(gè)隨機(jī)變量的聯(lián)合概率密度等于它們各自

12、概率密度的乘積，則稱他們統(tǒng)計(jì)獨(dú)立。如果兩個(gè)隨機(jī)變量的互相關(guān)函數(shù)為零，則稱他們正交。兩個(gè)均值為零的隨機(jī)變量如果統(tǒng)計(jì)獨(dú)立，則一定是正交及不相關(guān)；兩個(gè)均值為零的隨機(jī)變量正交與不相關(guān)等價(jià)。第四章信道4.1無線信道有哪些種無線通訊更具通訊距離，頻率和位置的不同，分為地波、天波和視距傳播和散射傳播等4.2地波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn)他適用在什么頻段地波傳播在數(shù)百米到數(shù)千千米，應(yīng)用與低頻和甚低頻，大約2MHZ4.3天波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn)他適用在什么頻段天波傳播能達(dá)到一萬千米以上，應(yīng)用于高頻，2MHZ-30MHZ4.4 視距傳播距離和天線高度有什么關(guān)系天線高度越高，視距傳播的距離越遠(yuǎn)，其具體關(guān)系為H=D9/50其中

13、H為天線高度，單位為米，D為視距傳播距離，單位為千米4.5 散射傳播有哪些種各適用在什么頻段散射傳播分為電離層散射、對流散射和流星余跡散射。電離層散射發(fā)生在3OMHZ60MHZ對流層散射發(fā)生在100MHZ4000MHZ；流星余跡散射發(fā)生在30MHZ100MHZ4.6 何為多徑效應(yīng)多徑傳播對信號(hào)的影響稱為多徑效應(yīng)4.7 什么事快衰落設(shè)么是慢衰落由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號(hào)路徑上由于季節(jié)，日夜，天氣等變化引起的信號(hào)衰落稱為慢衰落4.8何謂恒參信道何謂隨參信道他們分別對信號(hào)傳輸有哪些主要影響信道特性基本上不隨時(shí)間變化或者變化很慢稱為恒參信道；信道特性隨機(jī)變化的信道稱為隨機(jī)信道；恒參信道對信

14、號(hào)傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆?，而隨參信道對信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼荒茉诮y(tǒng)計(jì)平均的意義下消除4.9何謂加性干擾何謂乘性干擾不論信號(hào)有無都存在的噪聲稱為加性干擾；隨信號(hào)大小變化的干擾稱為乘性干擾4.10有線電信道有哪些種傳輸電信號(hào)的有線信道有明線、對稱電纜和同軸電纜4.11 何謂階躍型光纖何謂梯度型光纖折射率在兩種介質(zhì)中均勻不變，僅在邊界處發(fā)生突變的光纖稱為階躍光纖；纖芯折射率延半徑增大方向逐漸減小的光纖稱為梯度型光纖4.12 何謂多模光纖何謂單模光纖有多種光線傳播路徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播路徑的光纖稱為單模光纖4.13 適合在光纖中傳播的光波波長有那幾個(gè)1.31UM1.55UM4.14 信道中

15、的噪聲有哪幾種信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲4.15熱噪聲是如何產(chǎn)生的熱噪聲起源于一切電阻性元器件中得電子熱運(yùn)動(dòng)4.16信道模型有哪幾種信道可以分為離散信道和連續(xù)信道4.17試述信道容量的定義信道容量是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⒘?.18試寫出連續(xù)信道容量的表達(dá)式由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量連續(xù)信道的信道容量計(jì)算式為Ct=Blog2(l+S/N)(b/s),可以看出信道容量與信道的帶寬B,信號(hào)的平均功率S和噪聲的平均功率N有關(guān)。第五章模擬調(diào)制系統(tǒng)1、何為調(diào)制？調(diào)制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？所謂調(diào)制就是把信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。作用：1將基帶信號(hào)

16、變換成適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號(hào)2實(shí)現(xiàn)信道的多路復(fù)用3改善系統(tǒng)抗噪聲性能。2、什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？正弦載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)做線性變化的過程。從頻譜上說,已調(diào)信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同,只是頻率位置發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有調(diào)幅,雙邊帶,單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。3、AM信號(hào)的波形和頻譜有哪些特點(diǎn)？AM波的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)的形狀完全一樣；AM信號(hào)的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號(hào)的頻率結(jié)構(gòu)相同,下邊帶是上邊帶的鏡像。4與未調(diào)載波的功率相比，AM信號(hào)在調(diào)制過程中功率增加了多少？增加了調(diào)制信號(hào)的功率5、為什么要抑制載波？相對AM信號(hào)來說，抑

17、制載波的雙邊帶信號(hào)可以增加多少功效？抑制載波可以提高調(diào)制效率；對于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到16、SSB的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點(diǎn)？SSB信號(hào)的產(chǎn)生方式可以分為濾波法和相移法。濾波法的技術(shù)難點(diǎn)是邊帶濾波器的制作。相移法的難點(diǎn)是寬帶移相網(wǎng)絡(luò)的制作。7、VSB濾波器的傳輸特性應(yīng)滿足什么條件？為什么？殘留邊帶濾波器的特性H(w)在+-wc處必須具有互補(bǔ)對稱性，相干解調(diào)時(shí)才能無失真的從殘留邊帶中恢復(fù)所需要的調(diào)制信號(hào)。8 如何比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？為什么？比較兩個(gè)模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能要綜合考慮帶寬和信號(hào)和噪聲功率比。9、DSB調(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的

18、抗噪聲性能是否相同，為什么相同。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號(hào)功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。10什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？兩者關(guān)系如何？所謂頻率調(diào)制FM是指瞬時(shí)頻率偏移隨調(diào)制信號(hào)成比例變化；所謂相位調(diào)制pm是指瞬時(shí)相位偏移隨調(diào)制信號(hào)線性變化。FM和PM之間可以相互轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號(hào)先微分，后進(jìn)行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號(hào)先積分而后進(jìn)行調(diào)相則得到調(diào)頻波。11什么是門限效應(yīng)？AM信號(hào)采用包絡(luò)檢波解調(diào)是為什么會(huì)產(chǎn)生門限效應(yīng)當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降到一個(gè)特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象成為門限效應(yīng)。門限效應(yīng)本質(zhì)上是有包絡(luò)檢波器的非線

19、性引起的?？梢岳斫鉃楫?dāng)小信噪比時(shí)，解調(diào)器的輸出端沒有信號(hào)項(xiàng)，會(huì)把有用的信號(hào)擾亂成隨機(jī)噪聲。12 為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)？噪聲與信號(hào)可以分開進(jìn)行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨(dú)存在有用信號(hào)項(xiàng)14 為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？因?yàn)檎{(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的15 FM系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號(hào)帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么問題？調(diào)制增益與信號(hào)帶寬的關(guān)系為，這說明信號(hào)帶寬越大，調(diào)制增益越高16 fm產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？主要是非線性的解調(diào)作用17 FM系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？為了進(jìn)一步改善解調(diào)器的輸出信噪比，針對鑒頻器輸出噪聲譜呈拋物線形狀的特點(diǎn)，在調(diào)頻系統(tǒng)

20、中采用加重技術(shù)，包括預(yù)加重和去加重措施。預(yù)加重和去加重的設(shè)計(jì)思想是保持輸出信號(hào)不變，有效降低輸出噪聲，已達(dá)到輸出信噪比的目的，其原理實(shí)在解調(diào)錢加上預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)，提升調(diào)制信號(hào)的高頻分量，在解調(diào)以后加上去加重網(wǎng)絡(luò)，使信號(hào)保持不變同時(shí)降低高頻噪聲，從而改善輸出信噪比18 什么是頻分復(fù)用頻分復(fù)用中，一個(gè)信道的可用頻帶被分為若干個(gè)互不重疊的頻段，每路信號(hào)占用其中的一個(gè)頻段，在接收端，通過濾波器選出其中所要接收的信號(hào)，在進(jìn)行解調(diào)。第六章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)1 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各部分的功能？數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)由發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器、抽樣判決器及定時(shí)和同步系統(tǒng)構(gòu)成。發(fā)送濾波器的功能是產(chǎn)生適合于信道

21、傳輸?shù)幕鶐盘?hào)波形。信道的作用是傳輸基帶信號(hào)。信道的作用是傳輸基帶信號(hào)。接收濾波器的作用是接收信號(hào)，盡可能濾除信道噪聲和其他干擾，對信道特性進(jìn)行均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。抽樣判決器的作用是使再傳輸熱性不理想及噪聲背景下，在規(guī)定時(shí)刻對接收濾波器的輸出波形進(jìn)行判決，以恢復(fù)或再生基帶信號(hào)。定時(shí)和同步系統(tǒng)的作用是為抽樣判決器提供準(zhǔn)確的抽樣時(shí)鐘。2 數(shù)字基帶信號(hào)有哪些常見的形式？各有什么特點(diǎn)？它們的時(shí)域表達(dá)式如何？數(shù)字基帶信號(hào)的常見形式有：單極性波形，雙極性波形，單極性歸零波形，雙極性歸零波形，差分波形和多電平波形。單極性波形用正電平和零電平分別對應(yīng)二進(jìn)制碼“1”和“0”，其波形特點(diǎn)是電脈沖

22、之間無間隔，極性單一，易用于TTL,CMOS電路，缺點(diǎn)是有直流分量，只使用于近距離傳輸。雙極性波形用正負(fù)電平的脈沖表示二進(jìn)制1和0，其波形特點(diǎn)是正負(fù)電平幅度相等，極性相反，故1和0等概率出現(xiàn)時(shí)無直流分量，有利于在信道中傳輸，并且在接收端恢復(fù)信號(hào)的判決電平為零，不受信道特性變化影響，抗干擾能力強(qiáng)。單極性歸零波形電脈沖寬度小于碼元寬度，信號(hào)電壓在一個(gè)碼元終止時(shí)刻前總要回到零電平。從單極性歸零波形中可以直接提取定時(shí)信息。雙極性歸零波形兼有雙極性和歸零波形的特點(diǎn)。相鄰脈沖之間存在零電位間隔，接收端易識(shí)別碼元起止時(shí)刻，從而使收發(fā)雙方保持正確的位同步。差分波形用相鄰碼元的電平跳變來表示消息代碼，而與碼元本

23、身的電位或極性無關(guān)。用差分波形傳送代碼可以消除設(shè)備初始狀態(tài)的影響，特別是在相位調(diào)制系統(tǒng)中可以解決載波相位模糊的問題。多電平波形的一個(gè)脈沖對應(yīng)多個(gè)二進(jìn)制碼，在波特率相同的情況下，可以提高信息傳輸速率。3數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜有什么特點(diǎn)？它的帶寬只要取決于什么？數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度可能包括兩個(gè)部分，連續(xù)譜部分Pu(w)及離散譜部分Pv(w)。對于連續(xù)譜而言，代表數(shù)字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相同，所以Pu(w)總是存在的；而對于離散譜P=l/1-gl(t)/g2(t)=k，且OWkWl時(shí)，無離散譜。它的寬帶取決于一個(gè)碼元的持續(xù)時(shí)間Ts和基帶信號(hào)的碼元波形的傅里葉變換形式。4構(gòu)成AMI碼

24、和HDB3碼的規(guī)則是什么？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？AMI的編碼規(guī)則：將消息代碼0(空號(hào))仍然變換成傳輸碼0,而把1(傳碼)交替的變換為傳輸碼的+1,-1。因此AMI碼為三電平序列，三元碼，偽三進(jìn)制，1B/1T碼。AMI的優(yōu)點(diǎn)：(1)0,1不等概率是也無直流。(2)零頻附近的低頻分量小。(3)整流后及RZ碼。(4)編譯碼電路簡單而且便于觀察誤碼情況。AMI的缺點(diǎn)是：連續(xù)0碼多時(shí)，RZ碼連0也多，不利于提取高質(zhì)量的位同步信號(hào)。HDB3的編碼規(guī)則：先把消息代碼變換AMI碼，然后去檢查AMI碼的連零情況，沒有四個(gè)或者四個(gè)以上的連零串時(shí)，這時(shí)的AMI碼就是HDB3碼；當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)或者四個(gè)以上的連零串時(shí)，將四個(gè)

25、連零小段的第四個(gè)0變換于遷移非0符號(hào)同極性的符號(hào)，稱為V符號(hào)(破壞碼)。當(dāng)相鄰V符號(hào)之間有偶數(shù)個(gè)非零符號(hào)時(shí)，再將該小段的第一個(gè)0變成+B或者-B(平衡碼)，B符號(hào)的極性與前一非零符號(hào)的極性相反，并讓后面的非0符號(hào)從V符號(hào)開始再交替變化。HDB3碼的優(yōu)點(diǎn)：保持了AMI的優(yōu)點(diǎn)，還增加了使連零串減少到至多三個(gè)，對于定時(shí)信號(hào)的恢復(fù)是十分有利的。5 簡述雙相碼和差分雙相碼的優(yōu)缺點(diǎn)。雙相碼的編碼原則是對每一個(gè)二進(jìn)制碼分別用兩個(gè)具有不同相位的二進(jìn)制新碼去表示源碼。001(零相位的一個(gè)周期的方波)1一10(pi相位的一個(gè)周期方波)。其優(yōu)點(diǎn)是只用兩個(gè)電平，能提取足夠的定時(shí)分量，又無直流漂移，編碼過程簡單。其缺點(diǎn)

26、是占用帶寬加倍，使頻帶利用率降低。差分雙相碼中，每個(gè)碼元中間電平跳變用于同步，而每個(gè)碼元的開始處是否存在額外的跳變用來確定信碼。有跳變則表示1，無跳變則表示0，其優(yōu)點(diǎn)是解決了雙相極性翻轉(zhuǎn)而引起的譯碼錯(cuò)誤，其缺點(diǎn)也是占用帶寬加倍。6 什么是碼間干擾？它是如何產(chǎn)生的？對通信質(zhì)量有什么影響？碼間干擾的產(chǎn)生是因?yàn)樵诘趉個(gè)抽樣時(shí)刻理想狀態(tài)時(shí)抽樣時(shí)刻所得的是僅有第k個(gè)波形在此時(shí)刻被取值，但在實(shí)際系統(tǒng)中，會(huì)有除了第k個(gè)波形以外的波形可能再抽樣時(shí)刻被取值。碼間干擾會(huì)導(dǎo)致判決電路對信號(hào)進(jìn)行誤判，使信號(hào)失真，產(chǎn)生誤碼，從而通信質(zhì)量下降。7 何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時(shí)的頻帶利用率有多大？理想低通傳輸特性的

27、帶寬稱為奈奎斯特帶寬，將該系統(tǒng)無碼間干擾的最高傳輸速率稱為奈奎斯特速率。此時(shí)頻帶利用率為2B/HZ。8 在二進(jìn)制數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中，有哪兩種誤碼？他們各在什么情況下發(fā)生？誤碼將由2種錯(cuò)誤形式：發(fā)送1碼，誤判為0碼，這種錯(cuò)誤是在噪聲的影響下使得xvVd（x為接受濾波器輸出的瞬間值，Vd為判決門限）時(shí)發(fā)生；同理，發(fā)送0碼，誤判為1碼，這種錯(cuò)誤在x>Vd時(shí)發(fā)生。9 無碼間串?dāng)_時(shí)，基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關(guān)？如何降低系統(tǒng)的誤碼率？無碼間干擾時(shí)，基帶傳輸系統(tǒng)的誤碼率與抽樣判決時(shí)的信噪比有關(guān)。要降低系統(tǒng)的誤碼率需要提高抽樣判決時(shí)的信噪比，可以降低信道噪聲或者提高信號(hào)平均功率。10 什么是眼圖

28、？它有什么作用？由眼圖模型可以說明基帶傳輸系統(tǒng)的哪些性能？具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖應(yīng)是什么樣的圖形？眼圖是實(shí)驗(yàn)手段估計(jì)基帶傳輸系統(tǒng)性能的一種方法。它是指接收濾波器輸出信號(hào)波形在示波器上疊加所形成的圖像。1.最佳抽樣時(shí)刻是“眼睛”張最大的時(shí)刻；2.對定時(shí)誤差的靈敏度可由眼睛的斜率決定，斜率越陡，對定時(shí)誤差就越靈敏；3.圖中陰影區(qū)域的垂直高度表示信號(hào)畸變范圍；4.圖中央的橫軸位置對應(yīng)判決門限電平；5.在抽樣時(shí)刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限，即若噪聲瞬時(shí)值超過這個(gè)容限，即可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖中間會(huì)有一條代表0的水平線。11 什么是部分響應(yīng)波形？

29、什么是部分響應(yīng)系統(tǒng)？人為的有規(guī)律的在抽樣時(shí)刻引入碼間串?dāng)_，并在接收判決前加以消除，從而可以達(dá)到改頻譜特性，壓縮傳輸頻帶，使頻帶利用率提高到理論最大值，并加速傳輸波形尾巴地衰落和降低對定時(shí)精度要求的目的。通常把這種波形稱為部分響應(yīng)波形。利用部分響應(yīng)波形傳輸?shù)幕鶐到y(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。12部分響應(yīng)技術(shù)解決了什么為題？第W類部分響應(yīng)的特點(diǎn)是什么？部分響應(yīng)技術(shù)提高了頻帶利用率，降低了對定時(shí)精度的要求。第W類部分響應(yīng)的特點(diǎn)是無直流分量，其低頻分量小，便于邊帶濾波實(shí)現(xiàn)單邊帶調(diào)制。13 什么是頻域均衡？什么是時(shí)域均衡？橫向?yàn)V波器為什么能實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡？頻域均衡：利用可調(diào)濾波器的頻率特性補(bǔ)償基帶系統(tǒng)的頻率特性，

30、使得包括可調(diào)濾波器在內(nèi)的基帶系統(tǒng)總的傳輸特性滿足無碼間串?dāng)_傳輸?shù)囊?。起頻率特性補(bǔ)償作用的可調(diào)濾波器叫頻域均衡器。時(shí)域均衡器：在接受濾波器后插入一個(gè)稱為橫向?yàn)V波器的可調(diào)濾波器，這個(gè)橫向?yàn)V波器可以將輸入端在抽樣時(shí)刻上有碼間干擾的響應(yīng)波形變換為在抽樣上無碼間干擾的響應(yīng)波形。由于橫向?yàn)V波器的均衡原理是在時(shí)域響應(yīng)波形上的，所以稱這種均衡為時(shí)域均衡。橫向?yàn)V波器可以將輸入端在抽樣時(shí)刻上有碼間干擾的響應(yīng)波形變換成在抽樣時(shí)刻上無碼間干擾的響應(yīng)波形，所以橫向?yàn)V波器可以實(shí)現(xiàn)時(shí)域均衡。第七章數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)1 什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點(diǎn)？數(shù)字調(diào)制是用載波信號(hào)的某些離散狀態(tài)來表征傳送的信息，在接收端對載

31、波信號(hào)的離散調(diào)制參量進(jìn)行檢測。和模擬調(diào)制一樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅，調(diào)頻和調(diào)相三種基本形式，并可以派生出多種其他形式。在原理上二者并沒有什么區(qū)別。只不過模擬調(diào)制是對載波信號(hào)的參量進(jìn)行離散調(diào)制，在接收端也只需對載波信號(hào)的離散調(diào)制參量估值。2 數(shù)字調(diào)制的基本方式有哪些？其時(shí)間波形上各有什么特點(diǎn)？數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種方法：一是利用模擬調(diào)制方法去實(shí)現(xiàn)數(shù)字式調(diào)制，即把數(shù)字調(diào)制看成是模擬調(diào)制的一個(gè)特例，把數(shù)字基帶信號(hào)當(dāng)成模擬信號(hào)的特殊情況處理。二是利用數(shù)字信號(hào)的離散取值的特點(diǎn)通過開關(guān)鍵控載波，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，這種調(diào)制方式通常有幅度鍵控、頻率鍵控和相位鍵控。其時(shí)間波形上來說，有可能是不連續(xù)的。3什么事振幅鍵控？

32、OOK信號(hào)的產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？振幅鍵控：用載波幅度的有無來表示傳送的信息，一般用開關(guān)電路來控制。OOK信號(hào)一般有兩種產(chǎn)生方法：1,模擬幅度調(diào)制法；2,開關(guān)電路控制的鍵控法。OOK信號(hào)有兩種解調(diào)方法：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)法（同步檢測法）。2ASK信號(hào)傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？2ASK信號(hào)的帶寬是基帶信號(hào)帶寬的兩倍。4什么事頻移鍵控？2FSK信號(hào)產(chǎn)生和解調(diào)方法有哪些？頻移鍵控是指用不同的載頻來表示所傳送的數(shù)字信息。（1）利用矩形脈沖序列對一個(gè)載波進(jìn)行調(diào)頻產(chǎn)生；（2）利用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個(gè)不同的頻率進(jìn)行選通,即鍵控法。FSK的解調(diào)通常采用非相干解調(diào)

33、和相干解調(diào)兩種方法,同時(shí)還有鑒頻法,過零檢測法和差分檢波法。2FSK信號(hào)相鄰碼元的相位是否連續(xù)變化與其產(chǎn)生方法有何關(guān)系？采用模擬調(diào)頻電路實(shí)現(xiàn)的2FSK信號(hào),其相位變化是連續(xù)的；采用數(shù)字鍵控法產(chǎn)生的2FSK信號(hào)其相位變化不一定連續(xù)。5相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的傳輸帶寬與波特率或基帶信號(hào)的帶寬有什么關(guān)系？相位不連續(xù)2FSK信號(hào)的帶寬大于基帶信號(hào)帶寬的2倍。6 什么事絕對移相？什么事相對移相？他們有何區(qū)別？絕對移相是用載波的相位直接表示碼元；相對移相是用相鄰碼元的相對載波相位值表示數(shù)字信息。相對移相信號(hào)可以看做是把數(shù)字信息序列絕對碼變換成相對碼,然后根據(jù)相對碼進(jìn)行絕對移相而成。7 2PSK信號(hào)和2DP

34、SK信號(hào)可以用哪些方法產(chǎn)生和解調(diào)？它們是否可以采用包絡(luò)檢波法解調(diào)？為什么？2PSK信號(hào)和2DPSK信號(hào)可以用模擬調(diào)制法和鍵控調(diào)制法產(chǎn)生，2PSK信號(hào)可以用極性比較法，鑒相法解調(diào)，2DPSK信號(hào)通常用極性比較-碼變換法，差分相干法解調(diào)。它們都不能采用包絡(luò)檢波法解調(diào),因?yàn)樗鼈兪怯孟辔欢皇钦穹鶃頂y帶傳送信息的。8 2PSK信號(hào)及2DPSK信號(hào)的功率譜密度有何特點(diǎn)？試將它們與OOK信號(hào)的功率譜密度加以比較。2PSK信號(hào)的功率譜密度同樣由離散譜和連續(xù)譜組成，但當(dāng)雙極性基帶信號(hào)以相等的概率出現(xiàn)時(shí)，不存在離散譜部分。同時(shí)，連續(xù)譜部分與2ASK信號(hào)基本相同，因此，2PSK信號(hào)的帶寬也與2ASK信號(hào)相同。此外

35、，2DPSK信號(hào)的帶寬也與2ASK信號(hào)的相同。9 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關(guān)?與其調(diào)制方式、解調(diào)方式和信噪比有關(guān)。10 2FSK與2ASK相比有哪些優(yōu)勢？在相同的解調(diào)方式下，若要得到相同的誤碼率，2FSK需要的信噪比比2ASK小3dB。11 2PSK與2ASK和2FSK相比有哪些優(yōu)勢？在相同的誤碼率情況下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB,比2FSK小3dB。12 2DPSK與2PSK相比有哪些優(yōu)勢？在相同的信噪比情況下，采用相干解調(diào)方式,2DPSK與2PSK的誤碼率減少一半，而且2DPSK還可以采用非相干解調(diào)方式。13 何謂多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制？與二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制相比，多進(jìn)制數(shù)字

36、調(diào)制有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？采用多種基帶波形的數(shù)字調(diào)制稱為多進(jìn)制數(shù)字調(diào)制，優(yōu)缺點(diǎn)為：1，在相同傳碼率時(shí)，多進(jìn)制比二進(jìn)制傳輸?shù)男畔⒘看颍?，在相同傳信率時(shí)，多進(jìn)制比二進(jìn)制所需要的碼率低，帶寬窄；3，在相同噪聲情況下，多進(jìn)制的抗噪聲性能不如二進(jìn)制好。第九章模擬信號(hào)的數(shù)字傳輸1模擬信號(hào)在抽樣后，是否變成時(shí)間離散和取值離散的信號(hào)了？模擬信號(hào)在進(jìn)行抽樣和變成時(shí)間離散信號(hào)，其取值仍然是聯(lián)續(xù)的2試述模擬信號(hào)抽樣和PAM的異同點(diǎn)模擬信號(hào)抽樣的PAM的共同點(diǎn)都是時(shí)間離散取值連續(xù)的信號(hào)，不同點(diǎn)是抽樣信號(hào)的頻譜是周期延拓，幅度不下降，而PAM頻譜是周期延拓，幅度下降3 對于低通模擬信號(hào)而言，為了能無失真恢復(fù)，理論上對于抽樣頻

37、率有什么要求？理論上為了使抽樣頻率能恢復(fù)到原來的模擬信號(hào)，需要采樣頻率大于等于信號(hào)最高頻率的兩倍4 試說明什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特間隔對無失真恢復(fù)低通信號(hào)的所要求的最低采樣的最低采樣速率稱為奈奎斯特速率，與此相對的最小抽樣時(shí)間間隔稱為奈奎斯特間隔5 試說明抽樣產(chǎn)生混疊的原因在信號(hào)域內(nèi)的采樣，會(huì)造成信號(hào)頻譜的周期延拓，當(dāng)采樣頻率小于信號(hào)帶寬是，就會(huì)造成不同周期的混疊。7PCM電話通信常用的抽樣標(biāo)準(zhǔn)頻率等于多少8000hz9 量化信號(hào)有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)信號(hào)量化的優(yōu)點(diǎn)是可以把模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，從而采用通過數(shù)字調(diào)制的進(jìn)行傳輸，其缺點(diǎn)是量化會(huì)產(chǎn)生量化誤差10 對電話的非均勻量化有什么優(yōu)點(diǎn)電話信號(hào)主

38、要集中在小幅度區(qū)間，故采用非均勻量化能夠降低量燥比和傳輸比特?cái)?shù)11在A率中若采用A=1將得到什么壓縮效果在A率用A=1將表示不進(jìn)行壓縮13 13折現(xiàn)律中折線段數(shù)為什么比15的折現(xiàn)率中的少兩段因?yàn)?3折線律第一段和第二段的斜率相同，合并變成了一條折線，而15折線律中，每段斜率都不相同14 我國采用的電話量化標(biāo)準(zhǔn)，是符合13折線律還是15折線律？符合13折線律15在PCM電話信號(hào)中，為什么采用折疊碼進(jìn)行編碼因?yàn)殡娫捫盘?hào)的幅值只要集中在幅度較小的區(qū)間，采用折疊碼進(jìn)行編碼可以減少誤碼對信號(hào)造成的影響16何為信號(hào)量燥比？T他有無辦法消除信號(hào)量燥比是信號(hào)平均功率與量化噪聲平均功率的取值，他只能盡量減少，無

39、法完全消除17在PCM系統(tǒng)中，信號(hào)量燥比和信號(hào)帶寬有什么關(guān)系在低通信號(hào)的最高頻率給定是PCM系統(tǒng)的輸出量燥比隨系統(tǒng)帶寬按指數(shù)規(guī)律增加18增量調(diào)制系統(tǒng)中有哪些量化噪聲一般有量化噪聲和過載量化噪聲19DPCM和增量調(diào)制之間有什么關(guān)系增量調(diào)制可以看成是一種最簡單的DPCM，當(dāng)DPCM中量化器的量化電平去2時(shí)，此系統(tǒng)為增量調(diào)制系統(tǒng)20試述時(shí)分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)時(shí)分復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)在于便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，易于制造，適于采用集成電路實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)成本低21適述復(fù)用和復(fù)接的異同點(diǎn)復(fù)用的目的是為了擴(kuò)大通信鏈路的容量,在一條鏈路上傳輸多路獨(dú)立的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多路通信，在復(fù)用的過程中將低次群合并成高此群的過程成為復(fù)接23PDH體系中各層

40、次的比特率不是整數(shù)倍的關(guān)系，因?yàn)槊看螐?fù)接是需要插入同步碼元和信令碼元。通信原理（第六版）課后習(xí)題答案第一章緒論1-1設(shè)英丈字母總出現(xiàn)的槪窒前出琬的槪率対0.002,試求邀和的信息量解：厶=log39ir=log=log-=8.97hiid0.002某信息源的符號(hào)集由A,CD和E組成，設(shè)每一符號(hào)獨(dú)立出現(xiàn)，其出現(xiàn)概率犧IJ為1炸1/8，1/E，3/16，5J16.試求該信息源符號(hào)的平均信息量°解平均信息量H二-空玖環(huán)血空玖切4詔-耗右扣洛-存叱澎516=2.2咖/符號(hào)H設(shè)有四個(gè)消息悅乩C.D分別以概率何1/8.1/8嚨傳逶，A消息的版是相互獨(dú)立的，試計(jì)算其平均信息壘。解：平均信息量尼H二

41、-£F（對陀”（兀）3-1站一個(gè)由字母組成的字，對于傳輸?shù)拿恳蛔帜赣枚M(jìn)中編碼叩代替仲1代替BM代替CJ1代替D,每牛脈沖寬度術(shù)Sms-Cl）不同的字母等可胃藝頤時(shí)-試計(jì)算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾剩唬?）若毎個(gè)字母出現(xiàn)的等可能性分捌衙玖=1/5尸曰縱円尸1地盼陽山試計(jì)算傳輸?shù)钠匠畔⒅?jǐn)率口解:因f字母對應(yīng)兩個(gè)二®制脈沖，屬于四進(jìn)符號(hào),故f字母的持軸闔次2X嘰傳送字母的符號(hào)速率為*1H=_£珂bg2卑=-log2-1J等慨時(shí),平均信息速率爲(wèi)=&4血24=200/52）每個(gè)符號(hào)平均信息量為丄_21儲(chǔ)2丄一丄1鋰丁丄一-log2-544441010二1.985號(hào)平均信

42、息速率局=A£+JY=100x1.935=193.5i-/s1-5國廨爾斯電碼用點(diǎn)和劃的序列發(fā)送英文字母，劃用持續(xù)2；單位的電流脈沖表示，點(diǎn)用持續(xù)1個(gè)單位的電流脈沖表示；且劃出現(xiàn)的概率是點(diǎn)出現(xiàn)的概率的1/3-1）求點(diǎn)和劃的信息氫求點(diǎn)和劃的平均信息魚解:由己知條件劃出現(xiàn)的概率是點(diǎn)岀現(xiàn)的概率的1/3,即Pj=l/3P3且PP,所以P=W,尸尸引4'戈啲信息量珀二-噸訂二血f點(diǎn)的信息量厶=-嗨2二=0如社平均信息量/f=|x0.415+ix2=0侶血”符號(hào)“某超散信息源輸出“護(hù)個(gè)不同的符號(hào)符就率為24DCIE,苴中4個(gè)符號(hào)出現(xiàn)概率為卩（石=巴叩=1門氏巴毛）=1熄巴&）=打

43、4苴余符號(hào)等概出現(xiàn)口求該信息源的平均信艮率'求傳迸也的信貝量。解1注已知條件得円5）=川坯）=鞏心）=鞏心）=IO信且源的旖:驗(yàn)=_2（兀）叱卩（丙）=_碁右町右_日扌_卜詁_仆”誕訃=2.875加/符號(hào)則信息源的平均信息速率為氏=盼總=2400x2.875=6900izHs傳送辺的宿息量為:I=TxR=3600x900=2.484xlO7/M設(shè)某信息、源以每秒2QQQ個(gè)符號(hào)的速率發(fā)送梢息，信息-源由扎BCDE五個(gè)信息符號(hào)組成發(fā)送A的概率為12發(fā)送其余符號(hào)的慨率f目同，且設(shè)每一符號(hào)岀現(xiàn)是相互獨(dú)立的。求:每一符帥平均性目量；信g源的平均信息連率；可能的最大信息速率。解（1油已知條件得=,

44、鞏心）=只如=Fg二陀“；上Ci每符號(hào)的平均信息重即信息源的爛呼）=-乞只切呃住）=-1臨斗-4寺1昭丄=2刑符號(hào)zCiQ行貝J信息源的平均信息速率為爲(wèi)=&xH=2000x2=4000i-Jt/5卩等概時(shí)可獲得最大信息速率：先求最大信息愛.=1吒5=2菟肚俺號(hào)則最尢信息速率：爲(wèi)遜=尺泌比甌=2.32x2000=4M0X/s1-S如果二進(jìn)獨(dú)立等概信號(hào)碼元寬度為D込聊求禺和備有四進(jìn)制信號(hào)碼元寬匱瀚。環(huán)求傳碼率陥和獨(dú)立等概時(shí)的傳倍率愍。解；由己知條件碼元寬度為QS所以=1/0.5X10'3=20005&=島皿?因?yàn)樗曾D二2000釀怎當(dāng)g時(shí),=2000R=Rs4og24400

45、Cbids1-9在強(qiáng)干站境下，某電臺(tái)在5mm內(nèi)共收到正確信息量為肱婢假定系統(tǒng)信啟涯率為12000試問系統(tǒng)誤信率幾是多少？若（魅信號(hào)肯四進(jìn)制信號(hào)，系統(tǒng)碼元倍輸逋率為0甌則厲是冬少？解：先求聽傳送的總的信息量°珂二1200X103X5X60=3602；所傳送的錯(cuò)誤的信息量7360-355=5則系統(tǒng)誤信率珂=7e=5G60=0.01389由已知條件12QQ肋貝U弘二Rs,Xlog24=240051e=2400XltfX5X60=720Mbn7=720-355=365貝l瑰二Z&=365/720=0.50691-10已知某四遊制數(shù)字信號(hào)傳輸系統(tǒng)的信息速率為2400/r?技收端共收21

46、6個(gè)錯(cuò)誤碼元，試計(jì)算該系統(tǒng)冗的憤。解由已知條心斗二24DCI撫處，爲(wèi)=1昭所以禺嚴(yán)仝一“201臨4半小時(shí)共蒔送的碼元為200x0.5x3600=2.16xlOd個(gè)系統(tǒng)誤疇幾廿1山設(shè)一數(shù)字傳輸系統(tǒng)饑二進(jìn)制碼元的速率為12DDE狽山試求該系統(tǒng)的信目漣率：若該系統(tǒng)改為傳送M進(jìn)制信號(hào)碼元碼元速率為24U屆嘰則這時(shí)的系統(tǒng)信旦建率為多如解(1)屁=鳧=12皿色曲(2)鳳二5=2400X4=9600第二章確定信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)分析2-1設(shè)睹機(jī)過程池)可裘示啟沁)=2魯C2典十町，式中卅曇一禽散隨機(jī)變量，且卩2二為二陀卩宀簞二12試求饑及&(叮)。解百先應(yīng)理解風(fēng)及應(yīng)但1)的含義，屈是扌旨當(dāng)F1時(shí)，所得隨機(jī)

47、變量的均值,氏©1)是指當(dāng)T及=1味所得的兩個(gè)隨機(jī)變量的自相關(guān)函蝕風(fēng)二址肚眈電砒+用)k=i二E2coe(2t+町1 L洱=z(CDS0十cos)=12 22&(0,1)二E§)£二辺肚眈&X2cos(2jt+&)=4閔&=4cos-2設(shè)z=Xjcos則-x2sin珂f是一隨機(jī)過程，君和電是彼此獨(dú)立且具有均值為0,方差為/的正態(tài)隨機(jī)變量，試求總兇)訶，逾的一維分布密度函酸，0+cos2=2222)解由已知條件4巧卜應(yīng)叼卜0且昭吃彼此相互獨(dú)立。所以遲五心卜圧召1M心卜oDg=0（也）=/，而/=丑扌-護(hù)k所以齦f=Do）十決旳=/同理

48、引卅=/衛(wèi)'（£）=丑可匚g&祜-乜sin附打=cos止祜衛(wèi)可-sin氣閔；y?=0衛(wèi)'P（幼=耳（阿cos心祉-x2sift心和尸=cos2礪+sin2皿吐-2乃花cosZsin山召訂=cos2應(yīng)註總卅+sin2好岀才一2cossin礙珂兀應(yīng)=（cos3碣f十sin3止祁）/=/由于咼和乜是彼此狛立的正態(tài)隨很量，良©是和習(xí)的線性組合，所以Z也是均值為X方差為/的正態(tài)隨機(jī)變量，其維概率密度為胸站）=應(yīng)餐1誡J卜鬪可COSf）-忑2sm心祜忙1COS總祁2一也£垃說祕=/uom應(yīng)橫cosI通£?+sin心祁sin&祜？=co

49、s叱（片-£令勺-=壩臨電1，毎）=#cos川召rE需也）=R住1，勺）-£卜血）歸比危）=R勺JJ=COS瞬F2-3求乘和勸二疏/護(hù)的自相關(guān)函數(shù)。已知£帥與時(shí)）是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的平穩(wěn)隨機(jī)過程，且它們的自相關(guān)函數(shù)分別為盡（5鎖5解孔（心屁卜應(yīng)H1）乜幅）=應(yīng)血恥1）衛(wèi)2應(yīng)）=應(yīng)站）點(diǎn)）肌1網(wǎng)2）二應(yīng)站）工仏）總皿1龐（）8為注瀘血籬計(jì)獨(dú)立）=應(yīng)山1,fJrJf1,fJ=耳*）絡(luò)&）=怠&）（H為眾廂H屏穩(wěn)）所以旳也是平穩(wěn)隨初過程，且有，&（r尸&（哪r）2/若隨機(jī)尅程宛）二噸）二込（3好町，其中噸）是寬平穩(wěn)隨機(jī)過程，且自相關(guān)函數(shù)&

50、«"為f1+T-1<T<0（t）=1t0<r<1（_0苴他T曲是月眩均勻分布的隨機(jī)變量,它與噸）彼此統(tǒng)i"f獨(dú)立。證明是寬平穩(wěn)的；繪出自相關(guān)函數(shù)敘丁的波形；求功率譜密度巴（3及功率乩解因?yàn)閲崳┦菍捚椒€(wěn)的隨機(jī)過趕，所以苴均值為嘰g常數(shù)）而F是月曲均勻分布的，所3伯=心,g*s,又因?yàn)檎际桥c戰(zhàn)的彼吐濫計(jì)獨(dú)立的，所以CCE（附+礎(chǔ)卜=5，（3（Z）cosfi；0cos-sina?0Zsm日=Em（t'）scosa?c£cossina#sin占p2ir11=&Lc<>scos-sm£yoisiiid&

51、amp;=C肋2jt覽附fJ=丑木1訊2）=丑關(guān)f1）亡珂+礎(chǔ)嗨篦）皿他尼+硏=丑曲乍片仇）園2£（甜憶+舊）亡0£固禹+占）=0.5Z?ffl（rfcosfbi+亂）+2創(chuàng)+cosfi50i2-耳）=0.5/?ffl（rJf.Sfcos%（如_f）+gc陰叱+2aJcos2-sin珂國+i2）sin.28=pXcos珂仏-+-0.5（r）cosQ90r伶q-耳二w）由干盡饑刼）與時(shí)間起點(diǎn)無關(guān)，而只與時(shí)聞聞隔有關(guān),且Ez（/）=0與時(shí)間無關(guān).所以£是寬平穩(wěn)的。tl.5（1+T）C0Si2）T-1<T<00.5（1-T）COSOJT0<TC10其他

52、盡k逋波形可以看成一個(gè)余弦函數(shù)和一個(gè)三甫波的乘積，如圖2.晰示口因?yàn)樗溃┦菍捚椒€(wěn)的，所乩FDORz（匸）Ps仙）-XJZ內(nèi)仙+珂）+5（£U一由°）半0.宣02朮1/2-1/2圖2.12-6加低通濾波器如國加所示當(dāng)愉扎均值為零,功率譜密便為V2的高新白噪聲時(shí)：求輸出過程的功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)匚求輸出過程的一維概率密度函數(shù)。R|-|S2.3療仙)=)|2=T7W輸出功率譜密度酋因滿Pg二螞小利用廠鬥o飛匕a+Q)自相關(guān)函數(shù)兩礎(chǔ)滬磊呵馬1(2運(yùn)沖高斯過程通過線性系統(tǒng)后仍対高斯過程口而E固創(chuàng)=遲擔(dān)創(chuàng)已,=竝-吒屈=磊其中/所段輸出過程的一維概率密度函數(shù)為%4R72-0將一個(gè)均值

53、為零、功率譜密度対恐的高斯白噪蘆加到一亍中右角頻率為如帶寬為冬的理想帶邇?yōu)V渡器上，如團(tuán)2.5所示.1車濾液器輸出嗓聲的自相關(guān)函數(shù)；C2寫岀輸岀噪聲的一錐櫥率密度函數(shù)°解1將高斯白噪聲加到一亍理想帶通濾波器上.苴輸岀昱一亍窄帶高期白噪聲°|H価）=1ar-ng<ki+ttSom%CUP-ca|CDP=l苴他又因肯此b）OR.所以凡丄匚耳（Q=nBSa（nSu）cciE譏十也）因?yàn)楦咚惯^程經(jīng)過線我系編后仍是酬過程，所以輸出嗥聲的一維槪率密度函數(shù)為八-1"因?yàn)榭偭陚兌?所以才贈(zèng)時(shí)卜陀血WfoH卻=%（0）-2）訶E所旦輸出噪聲的一雉按率密度函數(shù)為/"）=

54、1答-JhBJ吋2-1口若卩。昱平穩(wěn)隨機(jī)過程'自相關(guān)函數(shù)為厲（H試求它通過如團(tuán)巳丁系統(tǒng)肓的自相關(guān)函數(shù)艮功率譜缸度°紘）輸出E2-T解韭卜郭H弱-丁)鳥)=£戲|)馳仇-fi=T陀觸后眼氐曲J"艇J十詢-z®如十舐-刃H=亟阮琬)斗犯以打-丁)4能-崩陽!死-誡-門=2%)+耳g71)+耳+?1)令f?£=匚根據(jù)凡)=此佃)J?百時(shí)0戶仏)Fq)=2F3)十尸&)爐"十F仙甘療=2P(tu)J+cQstuT)2-吃證明平穩(wěn)隨機(jī)過程呦的自相芙函數(shù)満足：比®)3丨胚叮|證明：因?yàn)槭?是平穩(wěn)隨機(jī)過程，所以有&

55、卩2希因?yàn)镕x土瓊十計(jì)0所以E護(hù)(f)±2球f)鞏f+w)+M(f+r)0丘於(!=)+虬*迫+t)藝國希)血衣)審(止駆際f十訓(xùn)&卩)糾&(胡2-14將均值芮零功率譜窖度為n,2的高斯白噪聲加到如團(tuán)2.9所示的低通濾渡器的輸入端°輸出過程亠的自栢關(guān)函數(shù)；求輸岀過程片厲的方差°LnrWVo輸入過程的功率譜密度為丄貝低通濾波卓的傳輸函數(shù)拘H0）二£(血=陽=空，一匚寸»11f2£+(述)自相關(guān)函叛為尺広尸寺匚Fg宀滬獸函-竽ITJ-iJ_i刁因?yàn)檩斎脒^程均值為零,所以諭岀過程均值也為零其方差為第五章數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)5-1

56、設(shè)二講制隨機(jī)屎沖序列由臣D與辱組成出現(xiàn)臣D的槻率為耳出現(xiàn)岳3的槻率為-幾試證明：如彌=弒與無關(guān)八且叫kd則麻沖序列將無離散瓠證明若嚇一二血(與氏關(guān))，且um.則有豪f)g.(0-gi(_1g即隅®=p為迫-=O-1爲(wèi)(0rsi(f)40-M弘(f)=D所以穩(wěn)態(tài)波卩=戸工呂Ct-川。+-刃2岳ff人)即丸=c所以無離散譜。5-3設(shè)某二進(jìn)制數(shù)字基帶信號(hào)的基本肺:沖対三角形腦:沖如圖5.E所示-圖中，丁曲碼元間隔，數(shù)字信息"1,!和"0,!出現(xiàn)的槪率相等.(1)求該數(shù)字基帶信號(hào)的功率譜密度；)能否叢該數(shù)字基帶信號(hào)中提職碼元同歩需要的頻軟=1/7；的分呈？若能試計(jì)算該分量的功率口-7J20V2解（1曲站.2得戒=牡訓(xùn)恥臺(tái)0”血十f說彳1一辛已知尸（0）=珂）"=*,且朋）=評(píng)）M=D即吋=囲門蛍=0所以數(shù)于基帶功率請密屢宵丘（卉=人戶（1-刊陸-端C/）f十丫|/昭（哦）+（i-mWr）W-）=幾p（i-門酚十工仇刖（阮）砒-哦卜穿曲皆卜態(tài)曲愕抑-曲二進(jìn)制數(shù)字棊帶信號(hào)的離散諸分量対如=善藝3（號(hào)抑喊當(dāng)m=±m>/=±/fffi