通信原理習(xí)題解答1匯總

一■、基本概念.數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型及各組成部分的作用，性能指標(biāo).傳碼率和傳信率的定義，單位，兩者之間的關(guān)系；.誤碼率計(jì)算.信源的嫡計(jì)算方法.高斯白噪聲概率密度、自相關(guān)函數(shù)、窄帶高斯噪聲包絡(luò)、相位統(tǒng)計(jì)特性，方差.功率譜密度與自相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系.AM,DSB,SSB,FM信號的帶寬.傳輸多路信號的復(fù)用技術(shù).二進(jìn)制隨機(jī)序列的功率譜密度特征9數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)誤碼的原因.眼圖模型.非均勻量化的目的12.2PSK,2ASK,2FSK功率譜特點(diǎn)及帶寬13.無碼間干擾傳輸h(t)和H(w)應(yīng)滿足的條件14.抽樣、量化、編碼，已抽樣信號的頻譜特點(diǎn)15.13折線A律編碼原理.線性調(diào)制系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)原理框圖，基帶信號與已調(diào)信號的頻譜特征，功率，調(diào)制效率,抗噪聲性能，AM系統(tǒng)非相干解調(diào)時(shí)的過調(diào)制，門限效應(yīng)問題.奈奎斯特第一準(zhǔn)則及應(yīng)用，頻帶利用率計(jì)算.數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)誤碼率分析，最佳判決門限推導(dǎo)、AM,DSB系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)模型，已調(diào)信號的頻譜特征，功率計(jì)算;二、已知某通信系統(tǒng)的模型如下圖所示，其中m(t)為調(diào)制信號，它的均值為零，雙邊功率nm[1-山]|f|<fm5皿上J5譜號度為：Pm(f)=〈2fmm；；BPF為理想帶通濾波器；LPF為理想[0|fAfm,低通濾波器；白噪聲n(t)的雙邊功率譜密度為Pn(f)=%；2cos州乂0sinGai。A

__lcos州乂0sinGai。A

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前解調(diào)器VBPF()分別計(jì)算解調(diào)器輸入端的信號功率、噪聲功率及輸入信噪比。(2)計(jì)算解調(diào)器輸出端的信號功率、噪聲功率及輸出信噪比。解：BPF的傳輸函數(shù)為：sm(t)=m(t)coswct-m(t)sinwct為上邊帶信號，經(jīng)過BPF不變，調(diào)制器的輸入信號功率為：TOC\o"1-5"\h\zC-22§=sm(t)=[m(t)coswct-m(t)sinwct]2'22=m(t)coswctm(t)sinwct-2m(t)m(t)coswctsinwct112=2m(t)2m(t);m(t)(m(t)=m(t))m2⑴是Pm(f)的面積，nmfm

2~;nmfm

2m2(t)=_.：Pm(f)df=七》；

BPF的輸出噪聲為ni(t)=nc(t)coswct—ns(t)sinwBPF的輸出噪聲為ni(t)=nc(t)coswct—ns(t)sinwst，其功率為Ni=n0B,B是bpf的帶寬。按照合理設(shè)計(jì)，B應(yīng)等于sm(t)的帶寬，即B=fm,于是Ni=n0fm。解調(diào)器的輸入信噪比為:Si nmriNi2n。解調(diào)器輸出信號為m0(t)='m⑴,功率為So=m02(t)=1m2(t)=nnfm

2 4 8解調(diào)器輸出噪聲信號為1 ,、 1 1nfmno(t)=nc(t),功率為No=no(t)=—nc(t)=—m(t)= 2 4 4 4輸出信噪比為ro=-S0-=—No2no三、P153頁基帶傳輸系統(tǒng)抗噪聲性能的分析方法某數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的模型如下圖所示。輸入發(fā)送濾波器 信道 接收濾波黯川口) 定時(shí)脈沖在該系統(tǒng)中傳送雙極性信號，假設(shè)不考慮碼間干擾的影響。若發(fā)送“1”的概率為P(1),發(fā)送“?！钡母怕蕿镻(o),接收濾波器輸出噪聲為高斯噪聲，均值為聲的瞬時(shí)值V的統(tǒng)計(jì)特性可由一維高斯概率分布密度描述V2f(V)=1f(V)=.2二：n-n試求使基帶傳輸系統(tǒng)總誤碼率最小時(shí)的判決門限。解：對于雙極性基帶信號，在一個(gè)碼元時(shí)間內(nèi)，抽樣判決器輸入端信號波形可表示為:

rx(t)=,A nR(t)-A nR(t)發(fā)送“1”時(shí)發(fā)送“0”時(shí)由于nR(t)是高斯過程,故發(fā)送rx(t)=,A nR(t)-A nR(t)發(fā)送“1”時(shí)發(fā)送“0”時(shí)由于nR(t)是高斯過程,故發(fā)送“1”時(shí)，過程A+nR(t)的一維概率密度為:fi(x)1 『 exP[...2二二n(x-A)2]2二；0”時(shí),過程-A+nR(t)的一維概率密度為:fo(X)，2二二nexp[2(xA)2]2二2令抽樣判決門限為V,則將“1”錯(cuò)判為“0”的概率Pe/口將“0”錯(cuò)判為“1”的概率pe2可以分別表示為:Pei=P(X二Vd)』1(x)dx=1 『 exP[、2二二ny]dx=1」erf(Vd-A)202 22 12；Pe2=P(XVd)= fo(x)dx=：—Vd Vd 2二exp[二n什]dx」」erf(Vd A)202 22 2、基帶傳輸系統(tǒng)的總誤碼率為:R=P(1)Pe1P(0)Pe2dVd為使誤碼率最小，令dPe=0可求得最佳門限為dVd泣n皿2AP(1)5-16設(shè)二進(jìn)制基帝系統(tǒng)的如圖5一10所示，井設(shè)C（㈤，③（㈤：Gqg”師》現(xiàn)已知加=卜忖用[&其他由U）若刀⑷的雙邊功率譜密度為“2CW/Kz）.試確定GJ3的給出噪聲功率n②若東抽樣時(shí)刻KTCK為任意正整數(shù)）上，接收濾波器的輸出信號以相同的概率取口，』電平,而輸出噪聲取值丫服從下述概率身度分布的隨機(jī)受量/（.=裊1/》0律數(shù)）試求系統(tǒng)最小誤碼率務(wù)發(fā)送龍波器傳輸信道接收濾波黑發(fā)送龍波器rr>j「」識別卜」|c（%~8一?網(wǎng)㈤』電路—"工ECTl4r.解。）由圖5.10知接收濾波器GK”）.解M修）二則接收濾波器G豁出嗓聲雙邊功率譜密度為月（㈤為片⑹=￡（由腦⑹卜E（曲W（?）?等毋+C0§MJ機(jī)佰三接收濾波器仇出瑜出噪聲功率為邑=*匚:.Pa（ri>）tJci）=*匚；口■外（1+cos由。6="y（2）系統(tǒng)總的誤碼率月為月=即以+汽卬幾在單極性波性情況下，月和兄分別為苴中匕是判決門限，誤碼率H苴中匕是判決門限，誤碼率H為可通過求祟得到最佳判決門限匕，當(dāng)尸⑴=pe）=H%r可通過求答得到星佳判決門眼吟，當(dāng)代1)=F⑼=1/對解得最佳判決門限!此時(shí)系統(tǒng)誤詢率后為P177/6-17、話音信號m⑴采用13折線A律進(jìn)行編碼，設(shè)m(t)的頻率范圍為0~4KHZ,取值范圍為-a~a,m(t)的一個(gè)抽樣脈沖值為x。(1)試求此時(shí)編碼器輸出PCM碼組和量化誤差的絕對值。(2)寫出對應(yīng)于該7位碼(不包括極性碼)的均勻量化11位碼四、抽樣點(diǎn)無碼問干擾的判別方法P176/6-11,6-12設(shè)基帶傳輸系統(tǒng)的發(fā)送濾波器、信道及接收濾波器組成的總特性為H(f),若要求以2400波特的速率進(jìn)行傳輸，判斷下圖中何種H(f)滿足抽樣點(diǎn)無碼問干擾的條件？

五、有12路音頻信號，其中每路信號的頻率范圍為20HZ~20KHZ,分別通過截止頻率為8KHZ的低通濾波器。將此12路信號時(shí)分復(fù)用為二進(jìn)制碼流，如下圖所示。丸⑷幀擇輸出丸⑷幀擇輸出比特速率為工(1)最小抽樣速率fmin是多少？(2)若抽樣速率為每秒20000個(gè)抽樣，時(shí)分復(fù)用后采用13折線A律編碼，忽略幀同步比特，試求輸出信號比特速率九值。(3)若開余弦滾P1系數(shù)口=0.4,為實(shí)現(xiàn)無碼問干擾基帶傳輸，請求出開余弦滾降濾波器白截止頻率fH。六、已知一基帶信號m(t)=cos2nt+cos4nt,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ms(t)中恢復(fù)m(t),試問抽樣時(shí)間問隔應(yīng)如何選擇？⑵若抽樣間隔取為0.2s,試畫出已抽樣信號的頻譜圖。

P295/9-19-9P295/9-19-97-1已知一f氐通信號心〔。的