《通信原理教程》課后習(xí)題答案解析

1、WORD WORD 格式專業(yè)整理知識(shí)分享專業(yè)整理知識(shí)分享通信原理教程習(xí)題解答第一章 概論A、B、C、D400、0110115ms441/4、1/4、3/16、5/16。解： 每秒可傳輸?shù)亩M(jìn)制位為： 1 5103 200每個(gè)符號(hào)需要 2 位二進(jìn)制，故每秒可傳輸?shù)姆?hào)數(shù)為：200 2 1004故平均信息速率為：log24 2bitR1002 200b/sb每個(gè)符號(hào)包含的平均信息量為：1 log 41 1 log1 441 41 31 4161 4log21 53 16163 16log5 1625 16 1.977bit故平均信息速率為：Rb 100 1.977 197.7b / ss1.6設(shè)一

2、個(gè)信號(hào)源輸出四進(jìn)制等概率信號(hào)，其碼元寬度為 125。試求碼元速率和信解：碼元速率為：信息速率為：R 1 1251068000baudBR RbBlog24 8000 2 16kb / s第二章 信號(hào)設(shè)一個(gè)隨機(jī)過(guò)X（t）X t 2 cos 2t t 其中在率譜密度或能量譜密度。解：它的能量無(wú)限，功率有界，所以是一個(gè)功率信號(hào)。2 12 cos 02 cos d 2 2 coscost d 0 4 cos 2由維納辛欽關(guān)系有：P RejX 222設(shè)有一信號(hào)可表示為：xt 4 exp 0t 0t 0試問(wèn)它是功率信號(hào)還是能量信號(hào)？并求出其功率譜密度或能量譜密度。解：E x2 0 4expt2dt016e

3、xptdt0 8所以 xt 是能量信號(hào)。X41 jGf S f 242 1f 2 161 4 2 f 22.8 設(shè)有一隨機(jī)過(guò)程自相關(guān)函數(shù)為：X cost，其中是一廣義平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，且其WORD WORD 格式1 0R 10 10m0其他R 試畫出自函數(shù) X的線X t試求出Pf的功率譜密度 X和功率 P 。 解： 2 R 1T cost 2mTT2 R 1T cos cos22t dtm TT22 Rm所以cos 2cos1 0R 2cos2X201 cos21/21/2專業(yè)整理 知識(shí)分享0 1其他1其他WORDWORD格式0由維納辛欽關(guān)系有：-1/2P RejX1 4 Sa 2 40 Sa22

4、0 2功率為：1P d 1 X2或者P RX0 122.12 已知一信號(hào)的雙邊帶功率譜密度為P f fX 10 f 10kHz其他試求其平均功率。解：P Pf dfX 104104104f 2 df 104 f33 104104 0.67108第三章 模擬調(diào)制系統(tǒng)3.1 設(shè)一個(gè)載波的表示式為： ct5cos100t，基帶調(diào)制信號(hào)的表示式為：專業(yè)整理 知識(shí)分享WORD WORD 格式 1 t解：已調(diào)信號(hào) 5 5 5所以已調(diào)信號(hào)的頻譜為 55 2S 1200 S(S()55/2-800-1000-1200080010001200第四章 模擬信號(hào)的數(shù)字化4.2 3003400Hz 真的最小抽樣頻率。

5、解：奈奎斯特準(zhǔn)則：f 2fsH故：最小抽樣頻率為：340026800Hz4.4 3003400Hz 8000Hz畫出已抽樣語(yǔ)音信號(hào)的頻譜分布圖。在圖上需注明各點(diǎn)頻率坐標(biāo)值。語(yǔ)音信號(hào)頻譜-3400語(yǔ)音信號(hào)頻譜-3400-0整00分享3400WORD WORD 格式專業(yè)整理知識(shí)分享專業(yè)整理知識(shí)分享已抽樣信號(hào)頻譜-3400-300030034004.6k7.7k8k已抽樣信號(hào)頻譜-3400-300030034004.6k7.7k8k8.3k11.4kf (Hz)f (Hz)第五章 基帶數(shù)字信號(hào)的表示和傳輸5.1 若消息碼序列為 1101001000001，試寫出 AMI 碼和 HDB3 碼的相應(yīng)序列

6、。解：消息碼序列： 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1AMI碼：+1-1 0+1 0 0-1 0 0 0 0 0+1HD3 碼：+1-1 0+1 0 0-1 0 0 0V0+1g(t)5.2 1，持續(xù)時(shí)間T/3，T 3/41/4。試寫出該信號(hào)序列的功率譜密度表示式，并畫出其曲線；f1/T的離散分量？若有，試計(jì)算其功率。解1）1(t)=g(t)G(f)1g(t)-G(f)g2(t)= -g(t)-G(f)功率譜密度：P f P f Pf -/20/2suv圖 5.2 f PGc1f G2f mf PG mf 1PG mf 2 f mf c1c2ccGf Saf T fT Sa33

7、雙極性二進(jìn)制信號(hào)的功率譜：P f 4 fsP1PGf fc1Tm1T2P 1Gmfc2f mf c1 T4 313 1 T4 33TT 2m4Sa21c f T43334 33T T Sa2fT 1 Sa 2 m f mf 12336cPs(f)Ps(f)-6/T(2) -3/T01/T2/T3/T6/Tf 1 1 1 P 2Sa2 f v T 36 3 T 13 221 2 36 3 f T3故3P 2h(t)5.3所示。H(f)；若其信道傳輸函數(shù) C(f)1GT(f)=GR(f)GT(f)GR(f)的表示式。h(t)H f TSa2 e 2（1）24 （2）Hf GTf Rf G2f T

8、Sa2 e 22T2故G f故T G fR T TSae 4 4 10T/25.3Tt10T/25.3Tt試求該系統(tǒng)接收濾波器輸出碼元波形的表示式；H(f)1-f00f0fH(f)1-f00f0f5.4解： （1）由于三角脈沖的傅立葉變換為H由對(duì)稱性可知： T Sa 2 22ht f0Sa2 f t0（2）奈奎斯特第一準(zhǔn)則為：H (w ) T , w TsTisS根據(jù)這個(gè)準(zhǔn)則判斷，該系統(tǒng)不能保證無(wú)碼間串?dāng)_的傳輸。設(shè)一個(gè)二進(jìn)制基帶傳輸系統(tǒng)的傳輸函數(shù)為：Hf cos 0 000f 1 20其他試確定該系統(tǒng)最高的碼元傳輸速率 RB 及響應(yīng)的碼元持續(xù)時(shí)間 T。0 0 0，H00H ，00H()H()分

9、成寬度0=/0 （-/20， /20）上疊加，將構(gòu)成等效低通（矩形）傳輸函數(shù)，它是理想低通特性。等效矩形帶寬為：1Beq 40最高的碼元傳輸速率為：R 2BB1 20相應(yīng)的碼元持續(xù)時(shí)間為：1T R0BH(f)如式（5.6-7）。試證明其單位沖激響應(yīng)，即接收濾波器輸出碼元波形為：sint Tt Tcost T1sint Tt Tcost T12T2T若擾？11cos f f 2W；2 解： （1）H f 00其中：f ；W 1 。即：1 1 cos 其他。 2 T ；2 2 H 00其他。2 ht F 1 1 t T 1 t T 2 Sa 2 2222T222 T 1 Sa 2t 1 Sa 2t

10、 T 1 Sa 2t T T TTTsint Tt Tcostsint Tt Tcost T1 4t 2 T 2T可以畫出 h(t)和 H()的圖形。因?yàn)楫?dāng) t=kT 時(shí)，h(kT)=0，k 為整數(shù)，所以當(dāng)用 1/T 的波特率傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，在抽樣時(shí)刻上不存在碼間串?dāng)_。第六章 基本的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)2PSK1000BaudAcos(4106t)。試問(wèn)每個(gè)碼元中包含多少個(gè)載波周期？若發(fā)送“0”和“1”的概率分別是 0.6 和 0.4度表示式。解： （1）由已知得載波頻率為：f 2106 Hz0故每個(gè)碼元中包含的載波周期數(shù)為：2106 1000 2 103（2） A tcos 106t0碼106t碼an

11、nT cos t0式中，an 為二進(jìn)制雙極性隨機(jī)振幅；g(t)為碼元波形，在這里假設(shè)為矩形脈沖；S f2TT 為碼元持續(xù)時(shí)間。若令上式中 S f2TP (f)，則由功率譜密度定義 P f lim可以算出：AP f sT f f Tf f 式中：s4f 2106 Hz00A0P f fAP1 PG1f G2ffcPG1mfc2mfc2 f mf c式中，1fcTG f G1f T sinfTfT，所以：22P f 10000.60.44sin103f 20.6sin f mA2m m1000 960sin 103 f f 故：2 1sin103 2103 Pf960 f 2 106s4 f 21

12、062sin103 2103 960 f 2 106 f 2 106 2DPSKA1800Hz2DPSK信號(hào)序列的波形圖。解： 每個(gè)碼元包含的載波周期數(shù)為180024003/4碼元序列：011相對(duì)碼元序列：0 010A方式編碼相位：00波形圖：01001102FSK10MHz10.4MHzAn0 610-18W/Hz。試求：采用非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）法時(shí)的誤碼率；采用相干解調(diào)法時(shí)的誤碼率。解：f f2f2f1 f f212RB 0.4 4106 MHz 4.4MHz（1）接收系統(tǒng)帶通濾波器的頻帶寬度為B 2RB 4106 Hz2 nnB 61018 4106 241012 W2輸入端信噪比為：A240106r 33.3 2n非相干解調(diào)時(shí)的誤碼率為：2 24101211eP 2 er 2 2 e 16.7 3108e（2）相干解調(diào)時(shí)的誤碼率為：r211r2P 2erfc 2erfc16.7 4 109e2