通信原理練習(xí)題

通信原理練習(xí)TYYGROUPsystemofficeroom[TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-第一章緒論一、填空題1、數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是有效性和可靠性二碼元速率Rb定義是每秒傳送碼元的數(shù)目,單位Baud。信息速率定義是每秒鐘傳送的信息量,單位bit/s。2、數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性用傳輸速率衡量,可靠性用差錯率衡量。3、模擬通信系統(tǒng)的有效性用傳輸帶寬 衡量,可靠性用信噪比衡量。4、在等概條件下,八元離散信源能達(dá)到最大端是3bit/符號,若該信源每秒鐘發(fā)送2000個符號，則該系統(tǒng)的信息速率為6kbit/s。5、通信系統(tǒng)的有效性衡量指標(biāo)對于模擬通信系統(tǒng)為傳輸帶寬，對于數(shù)字通信系統(tǒng)為傳輸速率6、通信系統(tǒng)的可靠性衡量指標(biāo)對于模擬通信系統(tǒng)為對于數(shù)字通信系統(tǒng)為差錯率。7、一個M進(jìn)制基帶信號，碼元周期為Ts秒，則傳碼率為1/n波特，若碼元等概出現(xiàn)，一個碼元所含信息量為loggM(bit)。8、通信系統(tǒng)模型中有兩個變換，它們分別是非電量與電量之間的變換和基帶信號與頻帶信號之間的變換。9、模擬信號是指信號的參量可連續(xù)取值的信號,數(shù)字信號是指信號的參量可函散_取值的信號。10根據(jù)信道中所傳輸信號特征的不同，通信系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)定—通信系統(tǒng)。二、畫圖1、畫出模擬通信系統(tǒng)的一般模型。2、畫出通信系統(tǒng)的簡化模型。

2、畫出通信系統(tǒng)的簡化模型。三、計算題1、對于二電平數(shù)字信號，每秒傳輸300個碼元，問此傳碼率Rb等于多少？若該數(shù)字信號0和1出現(xiàn)是獨立等概率的，那么傳信率R等于多少？2、、現(xiàn)有一個由8個等概符號組成的信源消息符號集，各符號間相互獨立，每個符號的寬度為。計算：（1）平均信息量；（2）碼元速率和平均信息速率；（3）該信源工作2小時后所獲得的信息量；（4）若把各符號編成二進(jìn)制比特后再進(jìn)行傳輸，在工作2小時后發(fā)現(xiàn)了27個差錯比特（若每符號至多出錯1位），求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號率。解:（1）〃=摩2加=摩28=3（6〃符號）T=,所以Rb=七=lOOOOBaud/=/?/,.r=30xl03x2x3600=216Mbit/s（4）誤比特率Ph=一巴丁=1.25x10-5216xl062小時傳送的碼元數(shù)為N=Rf=10000x2x3600=7.2xl0777誤碼率為：Pe= =3.75x10-572xl063、（8分）某消息源的符號集由32個等概的符號組成，每符號寬度為2ms,編為5位。設(shè)該消息源以編組方式發(fā)送消息，每組30個符號，再間歇15ms,然后再發(fā)送下一組，試：（1）、求信息傳輸速率；（2）、若傳輸1小時后發(fā)現(xiàn)有72個符號出錯。若每符號至多出錯1位，且間歇期無差錯，求誤信率和誤碼率。解：（1）由于32個符號等概，因而每一個符號的信息量。=log232=5/川每組信息量/=30/1=150〃〃，每組占用時間T=307；+15=75〃7s ,/?.=-= 、=2KbitIsT75x10-3(2)1小時傳送的信息量為/=&<=2000x3600=7.2x1068"誤信率Pb= 72-=io-57.2xlO6碼元速率為Rh=Rh/5=2000/5=400Baud誤碼率為72

400x3600=5x10-5誤碼率為72

400x3600=5x10-54、已知四進(jìn)制離散等概信源(0,1,2,3),求發(fā)送每一符號時所傳送的信息量？若每一個符號的寬度為1ms,求相應(yīng)的碼元速率Rb。信息速率R“解：每一符號出現(xiàn)的概率為：P(x)=-,4每一符號所含的信息量為/=log24=2(bit)T=lms,所以碼元速率為：==1000Baud信息速率為：Rb= -/=1000x2=2000(bit/s)5、某信息源由64個不同的符號所組成，各個符號間相互獨立，其中32個符號的出現(xiàn)概率均為1/128,16個符號的出現(xiàn)概率均為1/64,其余16個符號的出現(xiàn)概率均為l/32o現(xiàn)在該信息源以每秒2000個符號的速率發(fā)送信息，試求：(1)、每個符號的平均信息量和信息源發(fā)出的平均信息速率；(2)、當(dāng)各符號出現(xiàn)概率滿足什么條件時，信息源發(fā)出的平均信息速率最高最高信息速率是多少解：(1)每個符號的平均信息量為:平均信息速率為：Rb=RbH=2000x5.75=11.5(kbit/s)(2)當(dāng)個符號等概出現(xiàn)時，信息源發(fā)出的平均信息速率最高。6、一個由字母A、B、C、D組成的字。對于傳輸?shù)拿恳粋€子母用二進(jìn)制脈沖編碼，00代替A,01代替B,10代替C,n代替D,每個脈沖寬度為5ms。(1)不同字母是等概出現(xiàn)的，計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾省?2)若每個字母出現(xiàn)的可能性分別為：1/4、1/8、1/8、1/2,計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?。解：每個符號所含信息量為〃=log?4=2(歷〃符號)所以碼元速率為：Rr= r=200Baud(2)5x10-3(2)H=Z￡log2—=—log24+-log28+—log28+—log22=1.75(Z?z7)i Pj4 8 8 27、如果二進(jìn)制等概信號，碼元寬度為，求Rb和Rb；有四進(jìn)制信號，碼元寬度為，求傳碼率Rb和獨立等概時的傳信率氏解：二進(jìn)制碼元速率為Rb= r=200080.5x10-3信息速率為Rh=Rhlog22=2000bit/s四進(jìn)制碼元速率為Rb=——!-r=200080.5x10-3信息速率為人=log24=4000Z;"/s

第二章隨機(jī)信號分析一填空題1、窄帶隨機(jī)過程可表示為q(f)cos心/+%(，)］和夕(f)cosGj-/(f)sinGj。2、廣義平均隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望、方差與時間無關(guān),自相關(guān)函數(shù)只與時間間隔有關(guān)。3、隨機(jī)過程的基本特征是：它是時間的函數(shù),但是在某一時刻上的值卻是不確定的，是一個隨機(jī)變量。4、隨機(jī)過程的統(tǒng)計特征可通過它的分布特征或字特征來描述。4、隨機(jī)過程的統(tǒng)計特征可通過它的分布特征或字特征來描述。5、一個均值為零方差為端的窄帶平穩(wěn)高斯過程，它的同相分量和正交分量均是平穩(wěn)高斯過程。而且均值為5方差為可利分布,6、一個均值為零方差為b的窄帶平穩(wěn)高斯過程，其包絡(luò)的一維分布服從m利分布,相位的一維分布服從均勻分布。7、平穩(wěn)隨機(jī)過程的各態(tài)歷經(jīng)性可以把統(tǒng)計平均簡化為蛔平均，從而大大簡化了運算。二簡答題通信系統(tǒng)中的信道噪聲常簡化為平穩(wěn)的加性高斯白噪聲，試解釋平穩(wěn)、加性、高斯、白這四個術(shù)語的含義。答案：平穩(wěn)：統(tǒng)計特性與時間起點無關(guān)；加性：以疊加到信號上去的形式出現(xiàn)；高斯：噪聲的概率密度函數(shù)為高斯分布；白：噪聲的功率譜密度為均勻(常數(shù))第三章信道一填空題1、在隨參信道中，發(fā)生瑞利衰落的原因是多徑傳播,發(fā)生頻率選擇性衰落的原因是多徑傳播。2、當(dāng)無信號時，加性噪聲是否存在？ 乘性噪聲是否存在？3、香農(nóng)公式應(yīng)用的條件是：信號的概率密度函數(shù)為高斯或正態(tài)分布,信道噪聲為加性高斯白噪聲。4、隨參信道的傳輸媒質(zhì)具有三個特點是對信號的衰耗隨時間變化、傳輸?shù)臅r延隨時間變化、多徑傳播，狹義信道是指傳輸6、廣義信道按照它包含的功能可分為：調(diào)制信道和編碼信道;調(diào)制信道是指從a制器輸出到解調(diào)器輸入的部分。7、根據(jù)乘性干擾的特性，調(diào)制信道可分為恒參信道和隨參信道,其中，光纖信道（無線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道）是一種恒參信道,短波電離層反射信道（對流層散射信道）是一種隨參信道。8、信道容量是指： 信道傳輸信息的速率的最大值,香農(nóng)公式給出了在一定條件下，理論上信道單位時間內(nèi)可能傳輸?shù)男畔⒘康臉O限值。9、香農(nóng)公式給出了在高斯白噪聲背景條件下,MB、S/N、給定時?，無碼間干擾傳輸時，信息速率的理論極限值表示為:C=8bg）（l+3）N10、調(diào)制信道的范圍是從調(diào)制輸出端到解調(diào)器輸入端，它通常是一種模擬信道。11、“加性高斯白噪聲”中的“加”是指與信號相加的形式出現(xiàn),“高斯”是指概率密度分布為正態(tài)分布,“白”是指功率譜均勻。12、簡答：隨參信道傳輸媒質(zhì)的特點？答：對信號的衰耗隨時間變化、傳輸?shù)臅r延隨時間變化、多徑傳播第四章模擬調(diào)制系統(tǒng)一填空題1、某調(diào)頻波5（。=203$[2乂108切+88$4000劃，已調(diào)信號的功率為四理—，調(diào)制指數(shù)為8最大偏頻為16KHz信號帶寬為36KHz。2、在AM、DSB、SSB、FM中，SSB的有效性最好,FM的可靠性最好,AM與DSB的有效性相同，SSB與DSB的可靠性相同。3、包絡(luò)檢波器因解調(diào)的非線性,而存在門限效應(yīng),為克服之，要求在檢波器輸入端滿足大信噪比條件。4、在AM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個電臺的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為9KH二。這意味著其音頻信號最高頻率是_在FM廣播系統(tǒng)中，規(guī)定每個電臺的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為180KH:調(diào)頻指數(shù)為5。這意味著其音頻信號最同頻率為：15KHz。5、解調(diào)系統(tǒng)的門限效應(yīng)是指：當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降低到一個特定值以下時，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象。6、若調(diào)制信號為單頻余弦信號，則AM調(diào)制的調(diào)制效率最大為1/3,DSB-SC調(diào)制的調(diào)制效率為」o7、抑制載波的雙邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為」,單邊帶幅度調(diào)制相干解調(diào)的信噪比增益為1。8、對最高頻率為。的調(diào)制信號m（t）分別進(jìn)行AM、DSB、SSB和FM調(diào)制，相應(yīng)已調(diào)信號的帶寬分別為2fx、2方 、和 2（1+叱）?。9、設(shè)調(diào)制信號為f（t）載波為cosq/,則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號的時域表達(dá)式為f（t）cosa）ct,頻域表達(dá)式為［［尸（公+仁）+/（3一0,.）］o， 210、設(shè)調(diào)制信號為/（/）載波經(jīng)調(diào)制信號調(diào)制后的表達(dá)式為：業(yè)）=aG）cos［q./+>"）+%］其中”為載波角頻率，％為載波初相位。若9。）為常數(shù),4。隨/⑴成比例變化，則稱為幅度調(diào)制;若4"為常數(shù)，叭t）隨/⑷成比例變化，則稱為相位調(diào)制;若A"）為常數(shù)，3⑺的導(dǎo)數(shù)隨/⑷成比例變化，則稱為頻率調(diào)制。二作圖題1、已知調(diào)制信號"?（1）=cos（2000萬）載波為2cosIO"加，分別畫出AM、DSB、SSB（下邊帶）信號的頻譜。2、某低通信號的頻譜如圖1所示畫出AM、DSB和SSB（上邊帶）信號的頻譜。（載波頻率為3c且3<>3。）。三、簡答題：簡述常規(guī)幅度調(diào)制（AM）、抑制載波雙邊帶調(diào)制（DSB）和單邊帶調(diào)制（SSB）的優(yōu)點與缺點。AM優(yōu)點：利用包絡(luò)檢波法解調(diào)時，設(shè)備較簡單;缺點：調(diào)制效率低，頻帶利用率低DSB優(yōu)點：調(diào)制效率高缺點：頻帶利用率低，相干解調(diào)設(shè)備復(fù)雜。SSB優(yōu)點：頻帶利用率高；缺點：利用濾波法產(chǎn)生調(diào)制信號時，對濾波器要求較高，甚至難以實現(xiàn)，解調(diào)設(shè)備復(fù)雜。四、計算題。1設(shè)某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度匕(/)=0.5、10-3卬/〃2在該信道中傳輸抑制載波的雙邊帶信號，并設(shè)調(diào)制信號m(t)的頻帶限制在5KHz,而載波為100KH：,已調(diào)信號的功率為10KW。若接收機(jī)的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過帶寬為10KH二的理想帶通濾波器濾波，試問：(1)該理想帶通濾波器中心頻率多大(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少(4)求出解調(diào)器輸出端的噪聲功率譜密度。解：(1)帶通濾波器的中心頻率為f°=100kHz(2)信號帶寬為B=2X5kHz=lOKHz輸入信號噪聲功率NF2Pn(f)XB=10W已知Si=10kW,所以jL=10xl0<1000N,10(3)雙邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為G=2,所以&=2x2=2000N。N,.

解：（1）Sj=；即=；匚匕（/）或+ =￥,2 1 1jm 4（2）相干解調(diào)之后，接收機(jī)的輸出信號叫?）=；，〃⑺因此，輸出信號功率品=〃/（，）=:〃/⑺=（3）解調(diào)器輸入噪聲功率為N,=n0B=2nofm對于相干解調(diào)，解調(diào)器輸出噪聲功率N。=/『.emj”因此，輸出信號功率比=?N。5324%3、設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度P〃（/）=O.5xlO-3w/〃z在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶（上邊帶）信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制在5KH二，而載波為100KH二，已調(diào)信號的功率為10KW。若接收機(jī)的輸入信號在加至解調(diào)器之前，先經(jīng)過一理想帶通濾波器濾波，試問：（1）該理想帶通濾波器中心頻率多大（2）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少（3）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？解：（1）單邊帶信號的載頻為100kHz,帶寬B=5kHz,為使信號順利通過，理想帶通濾波器的中心頻率為/0=100+1x5=102.5（kHz）（2）解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號信號的帶寬相同，已知Si=10kW,所以2=31=2000M5（3）由于單邊帶調(diào)制系統(tǒng)的制度增益為G=l,因此解調(diào)器輸出端的信噪比4設(shè)調(diào)制信號m（t）4設(shè)調(diào)制信號m（t）之功率譜密度為:3?同%(/')=2fm

0“歸（若用SSB調(diào)制|/|>L方式進(jìn)行傳輸（忽略信道的影響），試求:（1）接收機(jī)的輸入信號功率；（2）接收機(jī)的輸出信號功率；（3）若疊加于SSB信號的白噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2,設(shè)解調(diào)器的輸出端接有截止頻率為。的理想低通濾波器，那么，輸出信噪功率比為多少？解：（1）設(shè)SSB已調(diào)信號Sssb（^）=-"?（，）Cosco（.t incoetTOC\o"1-5"\h\z2 2則接收機(jī)輸入信號功率西 ="（2）相干解調(diào)后，接收機(jī)的輸出信號〃?/）=；〃?（"因此：％=前二研1O 32（3）相干解調(diào)時，輸出噪聲功率：4 4因此，輸出信噪比：③=〃，”"/32=BN?！╫，/4 8/105設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度匕（/）=O.5xlO-3w/〃/在該信道中傳輸振幅調(diào)制信號，并設(shè)調(diào)制信號m（t）的頻帶限制在5KH二，而載頻為100KH二，邊帶功率為10KW,載波功率為40KW。若接收機(jī)的輸入信號先經(jīng)過一個合適的理想帶通濾波器，然后再加至包絡(luò)檢波器進(jìn)行解調(diào)。試求：（1）解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少（2）解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少（3）制度增益G解.：（1）設(shè)振幅調(diào)制信號為S,w（/）=[A+〃?）]cos&J則已調(diào)信號功率為：根據(jù)題意：P（=-A2=40KWPs=-^（r）=10/rw2 2所以，S,=R+a=5OKW輸出端噪聲功率2=2^（/）>B=2xO.5xlO-3x5xlO3x2=10W故有輸入信噪比2=姓也=5000M10（2）在大信噪比條件下，包絡(luò)檢波器輸出為：e（f）=A+〃G）+〃,3所以：叢=2000(3)SJN,56設(shè)被接收的調(diào)幅信號為：5h,(/)=[A+/h(/)]cos^./,采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，其中m(t)的功率密度為匕(/)=＜寸?下|力《，，若一雙邊功率譜密度為no/2的噪聲疊加于已調(diào)信號，試求解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？解：在大信噪比條件下，包絡(luò)檢波器輸出為：e(f)=A+〃?)+%(f)其中〃7。)為有用信號，噪聲分量〃?)是解調(diào)器輸入噪聲的同相分量，有所以：區(qū)=2=江'N。2〃。，4傳7、設(shè)一寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)，載波振幅為100V,頻率為100MH二，調(diào)制信號m(t)的頻帶限制在5KH二，/通=5000V，(二500;rrad/(sV),最大頻偏"二75KH二，并設(shè)信道中噪聲功率譜密度是均勻的，其尸“(7)=0.5xK)-3w/〃z(單邊帶)，試求：(1)接收機(jī)輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性”3);(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比為多少？(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比為多少？解：(1)根據(jù)題意可知：%="=0=15fn,5調(diào)頻信號帶寬為3=2(嗎+1)4=2x(15+1)x5=160K/信號所處頻率范圍為100MH二土羋因此有(2)設(shè)解調(diào)器輸入端信號為：SFM(t)=AcoJsj+i(y)2所以：Sr=-A2=——=5000 5=[(/)?B=10-3xl60x103=160VV2所以:尹鬻=〃2

soso_3A2Kfm2(t)No8信面=375008、對模擬調(diào)制系統(tǒng)，已知調(diào)制信號頻率為10KH二，信道噪聲單邊功率譜密度為10-%/H二。若要求接收機(jī)輸出信噪比為20dB,試求下列情況下的接收機(jī)輸入信號功率。1、DSB2、SSB3、AM(100%調(diào)制)4、FM(A/,=50KH：)解：f",=2KHz.no=\O-FM(&'=50kHz)%=V=5/LB=2(mf+l)/w=120%法，N,= =12對單音頻調(diào)制：FM(&'=50kHz)%=V=5/LB=2(mf+l)/w=120%法，N,= =12對單音頻調(diào)制：G=3m~(nit+1)=4509設(shè)模擬調(diào)制系統(tǒng)信道和接收模型如下圖。已知信道噪聲n(t)為加性高斯白噪

聲，單邊功率密度為d=10-W/H二；s.r(f)為已調(diào)信號，載波頻率二，對應(yīng)的調(diào)制信號〃?)的最高頻率為力/=5KH二帶通濾波器為理想，試分別計算DSB(SF1KW,相干解調(diào))、USB(Si=lKW,相干解調(diào))、AM(兩邊帶功率PklOKW,載波功率匕=4KW,包絡(luò)檢波)三種情況的下列參數(shù)：(1)帶通濾波器的中心頻率/。、帶寬B；WIN N乂g=/t瀘’所以s,=io?U!Ini GDSBB=2fm9M=〃°B=2Moym=2(〃W)N又G=2,/. =100—=100(//W)GSSBB=fm,$=n()B=1(〃W)N.又G=l,???□=100:=100(〃W)GAM(ma=1)對單音頻調(diào)制G=-^=-2+nz；3NNx與DSB相同??.S,=100==300(〃W)G(2)解調(diào)器輸入端信噪比S/N.(3)調(diào)制制度增益G；(4)解調(diào)器輸入端信噪比S/N。。解：DSB(1)/0=/=1MHz,B=2fH=10kHzTOC\o"1-5"\h\z=/?()B=10-6xl0xl03=I0(mW) =io5N,IO”G=2q q(4)」=G?二=2x10’N° MUSB(1)f()=j\.+1/z/=1.0025MHz,B=fH=5kHzM=〃°8=5(mW)Il=.1x1()=2xlO5M5x10-3G=1A=gA=2x105N。MAM：(1)/0=fc=1MHz,B=2fu=10kHzN,=?(>B=10-6x10x103=10(mW)Sy=Pc+P,=5kW2=W=5xH)5Mioxio-3TOC\o"1-5"\h\z-3)7.tw=p_p-= =02Gam= =0-4f 1s s(4)」=G?」=0.4x5xl0'=2x10’N° Nj第五章數(shù)字基帶傳輸一填空題1、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，眼圖是用實驗方法觀察碼間干擾和噪聲對系統(tǒng)性能的影響。2、已知信息代碼為，其AMI碼為，HDB3碼為+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-1。3、采用部分響應(yīng)技術(shù)可提高頻帶利用率，并使沖激響應(yīng)尾巴衰減加快，這是由于有控制的在某些碼元抽樣時刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時刻無碼間干擾，對輸入序列進(jìn)行預(yù)編碼是為了防止差錯傳播：4、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，接收端采用均衡器的LI的是減少或消除碼間干擾,5、時域均衡器實際上是一個橫向濾波器，當(dāng)其抽頭數(shù)為5時，可以在生個抽樣點上清除碼間干擾。6、時域均衡器的均衡效果一般用峰值畸變準(zhǔn)則和均方崎變準(zhǔn)則來衡量。7、設(shè)系統(tǒng)帶寬為W,則該系統(tǒng)無碼間干擾時最高傳碼率為顯—波特。8、若系統(tǒng)傳輸特性為43）,碼元速率為無，則無碼間干擾的條件為￡H（①+矍）=/ld?l<f,改善碼間干擾的方法有部分響應(yīng)技術(shù)和時域均衡。i 簡答題1、奈氏第一準(zhǔn)則，奈氏第二準(zhǔn)則：第一準(zhǔn)則：若基帶系統(tǒng)的總傳輸特性HW）滿足+要）=丁，1。匕介則系統(tǒng)不i存在碼間干擾。第二準(zhǔn)則：有控制的在某些碼元抽樣時刻引入碼間干擾，而在其余碼元的抽樣時刻無碼間干擾，那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值，同時乂降低對定時精度的要求。2、什么是眼圖簡單敘述眼圖和系統(tǒng)性能之間的關(guān)系眼圖：是指利用實驗的方法估計和改善傳輸系統(tǒng)性能時，在示波器上觀察到的像人的眼睛一樣的圖形。最佳抽樣時刻對應(yīng)眼睛張開最大時刻；對定時誤差的靈敏度有眼圖斜邊的斜率決定：圖的陰影區(qū)的垂直高度，表示信號幅度畸變范圍；圖中央橫軸位置對應(yīng)判決門限電平：抽樣時刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限。3、碼間干擾是如何產(chǎn)生的如何消除碼間干擾（5分）（1）前一個碼元的波形進(jìn)入到后續(xù)碼元的時間區(qū)域，對后續(xù)碼元的抽樣判決產(chǎn)生干擾，稱為碼間干擾。（2）要消除碼間干擾：選用合適的傳輸系統(tǒng)，使其總的傳輸特性滿足消除碼間干擾可采?。哼x用合適的基帶傳輸系統(tǒng)，使其總的傳輸特性滿足￡閉。+網(wǎng)）=7，“區(qū)土；或根據(jù)奈奎斯特第二準(zhǔn)則，在某些碼元的抽樣時刻引入碼間干擾，而在其余碼元抽樣時刻無碼間干擾。三、畫圖1、設(shè)二進(jìn)制符號序列為，試以矩形脈沖為例，分別畫出相應(yīng)的單極性碼波形，雙極性碼波形，單極性歸零碼波形，雙極性歸零碼波形。2、已知信息代碼為，試確定相應(yīng)的AMI碼及DB3碼，并畫出相應(yīng)的波形。3、設(shè)信息序列為，試編為HDB3碼（第一個非零碼編為+1）,畫出圖形。4、設(shè)信息序列為，試編為HDB3碼（第一個非零碼編為-1）,并畫出波形。5、知信息代碼為：，編為HDB3碼（第一個編為+1）四、計算題1、設(shè)有一個三抽頭的時域均衡器，如圖，1（/）在各抽樣點的值依次為x_2=U8,x_}=1/3,x（）=l,x+1=1/4,x+2=1/16（在其他抽樣點均為0）。試求輸入波形x（f）峰值的畸變值及時域均衡器輸出波形,?）峰值的畸變值。P解：s的峰值畸變值為a=J-yk|=l+l+-!-+—=—I8341648浮o由公式x=得到i-N%==一上 其余＞'k為0，04輸出波形尤的峰值畸變值為：2、一隨機(jī)二進(jìn)制序列為……，符號"1”對應(yīng)的基帶波形為升余弦波形，持續(xù)時間為Ts；符號“0”對應(yīng)的基帶波形恰好與“1”相反：（1）當(dāng)示波器掃描周期T。=1$時;試畫出眼圖；（2）當(dāng)T0=2Ts時,試畫出眼圖；（3）比較兩種眼圖的下述指標(biāo)：最佳抽樣判決時刻、判決門限電平及噪聲容限值。第六章數(shù)字調(diào)制傳輸一填空題1、若二進(jìn)制數(shù)字信息速率為。bit/s,則2PSK信號功率譜密度主瓣寬度為2ASK信號功率譜密度主瓣寬度為上之。2、為了解決2PSK相干解調(diào)恢復(fù)載波相位模糊問題，可以采取以下措施差分編碼。3、PSK是用碼元載波的相位來傳輸信息：DSP是用前后碼元載波的相位差來傳輸信息，它可克服PSK的相位模糊缺點。畫圖1、設(shè)發(fā)送數(shù)字信息為，試分別畫出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信號的波形示意圖。（對2FSK信號，“0”對應(yīng)T尸2兀,“1”對應(yīng)工二】；其余信號T=L,其中T二為碼元周期，工為載波周期；對2DPSK信號，"二。代表“0”、△夕=180°代表“1”，參考相位為0。）0 110 1100K,,,, ,2、已知某00K系2FSK統(tǒng)的碼元傳輸速率為10鏟’虢用的教波信2DPSK號為Acos（4^xl06r）：（1）設(shè)所傳送的數(shù)字信息為011001,試畫出相應(yīng)的00K信號波形示意圖。（2）求00K信號的第一零點帶寬。解：（1）由題意可知:凡=1。3&〃”.因此碼元周期丁=」_=10-3$’10-載波頻率〃=2X1（）64Z.載波周期丁=__L_=Uc2xl06 2000這說明在一個碼元周期內(nèi)有2000個載波周期，用兩個載波周期代表2000個周期2（2）B=—2R.=2000%3、時載頻為1800KH二，碼元速率為1200B,發(fā)送數(shù)字信息為0H010：（1）若相位偏移△夕=0代表“0"、”=1800代表“1”，試畫出這時的2DPSK信號波形;(2)乂若△9=270°代表“0"、A9=90”代表“1”，則這時的2DPSK信號的波形有如何？/t.=1800kHz,&=12008,因此，一個碼元周期包括個載波周期(1)小夕二。代表"0"，△。二180代表"1"(2)△夕=270代表“0”，△e=90代表"1”4、設(shè)發(fā)送數(shù)字信息序列為，碼元速率為lOOOBd,現(xiàn)采用鍵控法產(chǎn)生2FSK信號，并設(shè)力二1KH二，對應(yīng)“1"；f2=KH;,對應(yīng)“0”。若兩振蕩器輸出振蕩初相均為0,畫出2FSK信號波形，并計算其帶寬和頻率利用率。5、設(shè)信息代碼為，信息速率為lkbit/s,載波頻率為1KH二，并假設(shè)初始相位為0。，試畫出2DPSK信號波形和4DPSK信號波形。其中，對2DPSK規(guī)定：(對應(yīng)“0”)△8=180°(對應(yīng)“1”)；簡答1、什么是數(shù)字調(diào)制它和模擬調(diào)制有哪些異同點數(shù)字調(diào)制：以數(shù)字信號為基帶信號改變載波某些參量的調(diào)制。相同點：調(diào)制目的相同，都是進(jìn)行頻譜搬移，以適合信道傳輸；調(diào)制種類相同，都是通過改變載波的幅度、相位或頻率達(dá)到調(diào)制的目的；不同點：模擬調(diào)制是以模擬信號對載波參量作連續(xù)調(diào)制；數(shù)字調(diào)制是以數(shù)字信號對載波參量作離散調(diào)制。第七章模擬信號的數(shù)字化傳輸一填空題1、抽樣是把時間連正、幅值連塞的信號變換為時間離散，幅值連續(xù)的信號,量化是把幅值連續(xù)的信號變換為幅值離散的信號。2、非均勻量化的目的是提高小信號的量化SNR,其代價是減少了大信號的量化S\R3、與PCM比，DPCM的優(yōu)點是可以減少碼位數(shù)/傳輸速率,其理論基礎(chǔ)是利用了模擬信號的相關(guān)性口4、對模擬信號進(jìn)行線性PCM編碼時，取抽樣頻率為8KH二，編碼為8位，則信息傳輸速率為64kbit/s5、簡單增量調(diào)制中所發(fā)生的兩種量化噪聲是一般量化噪聲和過載量化噪聲o6、若量化電平數(shù)為64需要的編碼位數(shù)是也—,若量化電平數(shù)為128,需要的編碼位數(shù)為6。7、非均勻量化的對數(shù)壓縮特性采用折線近似時，A律對數(shù)壓縮特性采用區(qū)折線近似，〃律對數(shù)壓縮特性采用直折線近似。8、常見信道的復(fù)用方式有時分復(fù)用和頻分復(fù)用和碼分復(fù)用。二簡答題1、DM系統(tǒng)在什么條件下不過載？PCM系統(tǒng)在什么條件下不過我？在DM系統(tǒng)中，只要積分器輸出的階梯波（或斜變波）電壓波形的變化斜率不小于輸入信號的變化斜率，就不會出現(xiàn)過載。在PCM系統(tǒng)中，只要輸入信號的動態(tài)變化范圍不超出量化器的動態(tài)范圍，就不會出現(xiàn)過載。2、什么是低通抽樣定理？什么是帶通型信號的抽樣定理？低通抽樣定理：一個頻帶限制在（0,九）內(nèi)的時間連續(xù)信號m（t）,如果以T4%%的時間間隔對它進(jìn)行等間隔抽樣，則m（t）將被所得到的抽樣值完全確定。帶通抽樣定理：一個頻帶限制在（fL,fH）內(nèi)的時間連續(xù)信號m（t）,如果抽樣頻率滿足人228（1+々/〃），其中n是不大于f/B的最大正整數(shù)，0<k<l,則m⑴將被所得到的抽樣值完全確定。3、什么是差分脈沖編碼調(diào)制什么是增量調(diào)制4、差分脈沖編碼調(diào)制：就是利用抽樣值之間的相關(guān)性，利用前面若干個時刻的樣值來預(yù)測當(dāng)前時刻的抽樣值，對預(yù)測值與實際值的差值進(jìn)行編碼，稱為差分脈沖編碼調(diào)制。增量調(diào)制：當(dāng)抽樣頻率遠(yuǎn)大于奈奎斯特頻率時，樣值之間的關(guān)聯(lián)程度增強(qiáng)，可以僅用一位編碼表示抽樣時刻波形的變化趨勢，這種編碼稱為增量調(diào)制。5、什么是時分復(fù)用它與頻分復(fù)用有什么區(qū)別6、時分復(fù)用是按時間分割多路信號的方法，即將時間劃分成若干互不交疊的時間段，每路信號占據(jù)其中一個時段。頻分復(fù)用是按頻率分割多路信號的方法，即將信道的可用頻帶分成若干互不交疊的頻段，每路信號占據(jù)其中一個頻段。時分復(fù)用在時域上個路信號是分離的，但在頻域上個路信號頻譜是混疊的；頻分復(fù)用在頻域上個路信號是分離的，但在時域上個路信號頻譜是混疊的7、簡述脈沖編碼調(diào)制的主要過程。抽樣是把時間連續(xù)、幅值連續(xù)的信號變換為時間離散，幅值連續(xù)的脈沖信號；量化是把時間離散、幅值連續(xù)的脈沖信號變換為幅值離散、時間離散的多電平脈沖信號；編碼是把幅值、時間均離散的多電平脈沖信號用一組數(shù)字序列表示。計算題1、某低通信號的頻譜如圖1所示，若采用脈沖編碼調(diào)制，最低抽樣頻率為多少？畫出抽樣頻率為最低抽樣頻率時，抽樣信號的頻譜。2、2、已知一基帶信號〃[")=cos2加+2cos4m,對其進(jìn)行理想抽樣：(1)為了在接收端能不失真地從已抽樣信號中恢復(fù)源信號〃?”),抽樣間隔應(yīng)如何選擇？(2)若抽樣間隔取為，畫出已抽樣信號頻譜。解：⑴基帶信號最高頻率力/=2比，由抽樣定理可知，fx>2fn=4Hz,抽樣間隔7；=-L?-L=0.25sfs2fH(2)M(0)=n[d(a)-24)+3(co+2%)]+2m53-44)+53+4zr)]抽樣信號頻譜為= Tx=0.25,叫=2個=10加Ts3、已知某信號〃?(/)的頻譜M(o)如圖。將它通過傳輸函數(shù)為"(g)的濾波器后再進(jìn)行理想抽樣。(1)抽樣速率是多少？(2)若抽樣速率為。=3/；,試畫出已抽樣信號叫(。的頻譜;解：（1）經(jīng)濾波后的信號的頻譜為= 如圖所示，由抽樣定=2力（2）若人=3.則%（⑼%礦,）=力￡加'3-3〃例）*|/|4、已知一低通信號〃巾）的頻譜M（/）為：M（/）=（1一而歸|＜200"z0其他■（1）假設(shè)以＜.=300"z的速率對〃6）進(jìn)行理想抽樣，試畫出已抽樣信號〃的頻譜草圖。（2）若用＜=400Hz的速率抽樣，重做上題。解：⑴已知抽樣信號ms(r)= (t),所以Mf(6?)=/,2L(6?-ncos)當(dāng)人=300%時，M,(⑼=3002加3-600〃1)（2）若=400〃z,%（@=400^M（＜y-800〃1）6、采用13折線A律編碼，設(shè)最小量化間隔為1個單位，已知抽樣脈沖值為+635單位：（1）試求此時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差；（2）寫出對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。（采用自然二進(jìn)制碼）解：（1）已知抽樣脈沖值1。=+635,設(shè)碼組的8位碼分別為CCCCGCgCCs.因為1。＞0,故Q=1乂因為1。＞512,且1。＜1024,故位于第7段,C2C3C4=110第7段內(nèi)的量化間隔為32,由Io=512+3X32+27知，I。位于第7段第3量化級，=0011因此，輸出碼組為C￡￡3CGC6C￡s=譯碼輸出為512+3X32+32/2=624,量化誤差為:635-624=11（單位）（2）對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為：CCC3c.ic5cgCCsC9C10C11—7、采用13折線A律編碼電路，設(shè)接收端收到的碼組為“01010011”最小量化間隔為1個量化單位，并已知段內(nèi)碼改用折疊二進(jìn)碼：（1）試問譯碼器輸出為多少量化單位；（2）寫出對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。解：接收端的碼組為GgC3c二①300"由G=。信號為負(fù)值。由02Gg=13信號位于第六段，起始電平為256,量化間隔為16。由段內(nèi)碼為折疊二進(jìn)制碼，C5C6C7C8=0011知誤碼輸出為：、=—（256+4x16+1x16）=—3282（2）對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為8、采用13折線A律編碼，最小量化間隔為1個量化單位，已知抽樣脈沖值為-95量化單位：（1）試求此時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差；（2）寫出對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。解：（1）已知抽樣脈沖值1。=-95,設(shè)碼組的8位碼分別為QCCCC&CCs因為1。＜0,故C]=0又因為1。＞64,且1*28,故位于第4段，段落碼C2cq=011第4段內(nèi)的量化間隔為4,由Io=64+7X4+3知，Io位于第4段第7量化級，CsCcCtCs—Oil1因此,輸出碼組為CiC^c.CsQCtCs=oohoiu譯碼輸出一（64+7X4+2/2）=-94,量化誤差為：-95-（-94）=-1（單位）（2）對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為：QC二C3cle5cgC；CsC9C10C11—000010111109、采用13折線A律編碼，歸一化1分為2048個量化單位設(shè)出入信號樣值x為+1270A,求：（1）編碼碼組；（2）譯碼輸出和量化誤差；（3）寫出對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼。解：（1）已知抽樣脈沖值x=+1270,設(shè)碼組的8位碼分別為CCC3CGC6CG因為x＞0,故G=1

又因為x>1024A,且x〈2048A,故位于第8段,C2C3C[=111第8段內(nèi)的量化間隔為64△，由x