通信原理習(xí)題課2013(課堂)

通信原理習(xí)題課2013(課堂)第一頁，共41頁。祝福祖國繁榮富強(qiáng)，人民安居樂業(yè)4/17/20232第二頁，共41頁。Thankyou&Goodluck！4/17/20233第三頁，共41頁。選擇題數(shù)字通信中，（）是表示其速率的量。A、誤碼率B、誤信率C、傳信率設(shè)高斯信道的帶寬為250KHz，信號與噪聲的功率比為63，利用這種信道的理想通信系統(tǒng)的傳信率是（）。A、1500KbpsB、1000KbpsC、3000Kbps設(shè)基帶信號為m(t)，載波頻率為fc，則單邊帶上邊帶信號的一般表示式為（）A、B、C、D、4/17/20234第四頁，共41頁。以下信道中，（）隨參信道A、無線電視距中繼信道B、衛(wèi)星中繼信道C、移動信道D、以上所有模擬調(diào)制信號的相干解調(diào)是值接收端采用（）進(jìn)行解調(diào)A、鑒頻器B、包絡(luò)檢波器C、與發(fā)送端同頻同相的本地載波D、插入大載波的方法以下信號中，（）一定是功率信號限時信號非限時信號周期信號非周期不限時信號A律十三折線編碼器輸出的8位碼字b7b6b5b4b3b2b1b0,若b7=0，則代表被量化的信號值為（）b6b5b4是段內(nèi)碼。111所在段落的長度是110所在段落長度的（）倍，111所在段落是001所在段落長度的（）倍，在每個段落內(nèi)，最后一個小段的段內(nèi)碼是（）A、0B、正值C、負(fù)值D、不確定A、0.5B、2C、4D、16A、4B、128C、16D、64A、0000B、1111C、0111D、10004/17/20235第五頁，共41頁。填空題1、消息出現(xiàn)的概率（）其所含的信息量越大。出現(xiàn)的概率（），其所含的信息量越小。2、在數(shù)字通信中，最直觀和最合理的準(zhǔn)則是（）。3、碼元速率相同時，八進(jìn)制的信息速率是二進(jìn)制的（）倍，（等概時）。4、平穩(wěn)隨機(jī)過程的統(tǒng)計特性不隨時間的推移而不同，其一維分布與（）無關(guān)，二維分布只與（）相關(guān)。5、信道容量C是指（），設(shè)信道帶寬為BHz，S為信號的平均功率，N為噪聲功率，香農(nóng)公式可表示為（）。6、某單音調(diào)頻信號s（t）=10cos（108πt+10cos2000πt）v，則已調(diào)信號的功率為（）調(diào)頻指數(shù)為（），最大頻偏為（）Hz，該信號的帶寬為（）。7、在等概條件下，八元離散信源能達(dá)到最大熵是，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。

最小差錯概率準(zhǔn)則，信道傳輸信息的速率的最大值，50W，1010k，22K

3bit/符號6kbit/s4/17/20236第六頁，共41頁。8、對最高頻率為fH的調(diào)制信號m（t）分別進(jìn)行AM、DSB、SSB調(diào)制，相應(yīng)已調(diào)信號的帶寬分別為（）、（）、（）9、設(shè)系統(tǒng)帶寬為WHz，則該系統(tǒng)無碼間干擾時最高傳碼率為（）波特10、PSK是用碼元載波（）的來傳輸信息，DSP是用前后碼元載波的（）

來傳輸信息，它可克服PSK的（）缺點11、在數(shù)字通信中，產(chǎn)生誤碼的因素有兩個：一是由傳輸特性不良引起的（），二是傳輸中疊加的（）12、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（）折線近似，u律對數(shù)壓縮特性采用（）折線近似。2fH、2fH、fH2W相位相位差碼間串?dāng)_加性噪聲13154/17/20237第七頁，共41頁。對于二進(jìn)制系統(tǒng)，誤碼率等于誤比特率（）模擬調(diào)制系統(tǒng)中個，調(diào)頻和調(diào)相的本質(zhì)是相同的（）BPSK信號在接收端因為載波同步系統(tǒng)中的分頻，可能產(chǎn)生載波相位狀態(tài)轉(zhuǎn)移。發(fā)生對信號的錯誤解調(diào)，這種現(xiàn)象稱為（）。在2DPSK系統(tǒng)中，載頻為1800Hz，碼元速率為1800baud。已知發(fā)送數(shù)據(jù)序列為1011100100，且規(guī)定若參考相位取0，寫出相對碼，畫出2DPSK信號的波形，并構(gòu)成其調(diào)制器原理框圖。在殘留邊帶調(diào)制系統(tǒng)中，為了不失真地恢復(fù)信號，其傳輸函數(shù)H(w)應(yīng)滿足（）在解調(diào)過程中，哪種解調(diào)方式會產(chǎn)生門限效應(yīng)，產(chǎn)生門限效應(yīng)的原因是什么？4/17/20238第八頁，共41頁。簡單題信息代碼為1100001，試寫出傳號差分碼，AMI碼，HDB3碼（第一個非零碼編為+1）

基帶傳輸，頻帶傳輸簡述均勻量化和非均勻量化，并比較優(yōu)、缺點。4/17/20239第九頁，共41頁。計算題某數(shù)字通信系統(tǒng)用正弦載波的四個相位0、π/2、π、3π/2來傳輸信息，這四個相位是互相獨立的。(1)每秒鐘內(nèi)0、π/2、π、3π/2出現(xiàn)的次數(shù)分別為500、125、125、250，求此通信系統(tǒng)的碼速率和信息速率；(2)每秒鐘內(nèi)這四個相位出現(xiàn)的次數(shù)都為250，求此通信系統(tǒng)的碼速率和信息速率。解：(1)每秒鐘傳輸1000個相位，即每秒鐘傳輸1000個符號，故RB=1000Baud每個符號出現(xiàn)的概率分別為P(0)=1/2,P(π/2)=1/8,P(π)=1/8,P(3π/2)=1/4，每個符號所含的平均信息量為H(X)=(1/2×1+1/8×3+1/8×3+1/4×2)bit/符號=1.75bit/符號信息速率Rb=(1000×1.75)bit/s=1750bit/s(2)每秒鐘傳輸?shù)南辔粩?shù)仍為1000，故RB=1000Baud此時四個符號出現(xiàn)的概率相等，故H(X)=2bit/符號Rb=(1000×2)bit/s=2000bit/s4/17/202310第十頁，共41頁。4/17/202311第十一頁，共41頁。4/17/202312第十二頁，共41頁。4/17/202313第十三頁，共41頁。方差方差常記為2(t)。這里也把任意時刻t1直接寫成了t所以，方差等于均方值與均值平方之差，它表示隨機(jī)過程在時刻t對于均值a(t)的偏離程度。均方值均值平方4/17/202314第十四頁，共41頁。隨機(jī)過程數(shù)學(xué)期望，方差自相關(guān)函數(shù)P42高斯過程，窄帶隨機(jī)過程，白噪聲4/17/202315第十五頁，共41頁。計算題設(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，圖中何種H(f)滿足抽樣點無碼間干擾的條件？（

）4/17/202316第十六頁，共41頁?？ㄉ?/17/202317第十七頁，共41頁。計算題已知信號f(t)=6.4×sin(8000πt),按照奈奎斯特速率抽樣后，進(jìn)行64個電平均勻量化編碼，采用自然二進(jìn)制碼1、量化間隔2、求碼元傳輸速率答，量化間隔，12.8/64=0.2碼元傳輸速率f抽＝8Khz。一秒抽8000個脈沖，每一個脈沖64＝2N,N=6,所以，每秒傳？狀態(tài)，6×8000，48000B4/17/202318第十八頁，共41頁。調(diào)制和基帶傳輸無碼間串?dāng)_的條件，奈奎斯特第一準(zhǔn)則，P152幾種模擬調(diào)制信號的表達(dá)式。AM、FM帶寬。AM信號帶寬為BAM＝2fmFM信號帶寬BFM＝2（＋fm）例子4/17/202319第十九頁，共41頁。信道容量是指：信道傳輸信息的速率的最大值，香農(nóng)公式可表示為設(shè)調(diào)制信號為f（t）載波為，則抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號的時域表達(dá)式為，頻域表達(dá)式為。4/17/202320第二十頁，共41頁。傳送一幅圖像，約含6×106個像素，為了重現(xiàn)圖像，每個像素需256個亮度電平，設(shè)這些亮度電平等概率出現(xiàn)，若用一分鐘傳送一幅這樣圖像，信道中信噪功率比為30dB，所需要的信道帶寬為（80KHz）。答案：每像素信息量：log2256bit=8bit一幅圖像的信息量：6×106×8＝48×106bit每秒信息量：C=8×105bit/sB=C/log2(1+1000)≈8×105/log2210=8×104Hz=80KHz4/17/202321第二十一頁，共41頁。2PSK和2ASK的頻譜特性十分相似，帶寬也是信號帶寬的2倍(p190)2DPSK和2PSK信號的功率譜密度完全一樣，信號帶寬B2DPSK=B2PSK=2fs4/17/202322第二十二頁，共41頁。六、設(shè)在某2DPSK系統(tǒng)中，載波頻率2400Hz，碼元速率為1200Baud，已知相對碼序列為111001。試畫出2DPSK信號波形（注：相位偏移可自行假設(shè)）；若采用差分相干解調(diào)法接收該信號時，試畫出解調(diào)系統(tǒng)的各點波形；（3）若發(fā)送信息符號0和1為雙極性脈沖且概率相等，試求2DPSK信號的功率譜密度。已知隨機(jī)基帶序列的功率譜公式為：帶通濾波器器相乘器低通濾波器延遲TS抽樣判決器

答：(1)設(shè)=0表示數(shù)字0,=π表示數(shù)字100101數(shù)字信息111001相對碼4/17/202323第二十三頁，共41頁。00101數(shù)字信息111001相對碼4/17/202324第二十四頁，共41頁。設(shè)某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度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5KHz，而載波為100KHz，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＝2fh=10kHz，為使信號順利通過，理想帶通濾波器的中心頻率為

(2)解調(diào)器輸入端的噪聲與已調(diào)信號的帶寬相同，已知Si=10kW，所以4/17/202325第二十五頁，共41頁。帶通濾波器的中心頻率應(yīng)為fc+1/2基帶帶寬的一半4/17/202326第二十六頁，共41頁。計算題模擬信號采用13折線A律進(jìn)行編碼，若模擬信號的一個抽樣脈沖值為+635量化單位，計算1、對應(yīng)的8位PCM碼組為？，量化誤差為？11100011，量化誤差27。2、寫出其對應(yīng)的11位線性碼01001100000

注意，問題是問寫出編碼輸出對應(yīng)的11位碼。譯碼輸出時，加了段內(nèi)間隔的一半,有個誤差.量化誤差，是計算編碼輸出量化誤差還是譯碼輸出的量化誤差樊昌信版教材及參考資料上計算量化誤差時都是按照絕對值算的，以后參加其它考試時，注意教材要求的不同量化誤差輸入值-輸出值有的教材輸出值-輸入值4/17/202327第二十七頁，共41頁。其他教材采用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I0＝-95，設(shè)碼組的8位碼分別為C1C2C3C4C5C6C7C8。因為I0<0，故C1＝0又因為I0>64，且I0<128，故位于第4段，段落碼C2C3C4＝011第4段內(nèi)的量化間隔為4，由I0＝64＋7×4＋3知，I0位于第4段第7量化級，C5C6C7C8＝0111因此，輸出碼組為C1C2C3C4C5C6C7C8＝00110111譯碼輸出-(64+7×4＋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：C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11＝4/17/202328第二十八頁，共41頁。書上9-10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)碼采用折疊二進(jìn)制碼。問譯碼器輸出為多少量化單位？試寫出對應(yīng)于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼收到的碼組。0(極性為負(fù))101（256開始的那段）0011，不含極性碼，01011011非均勻量化代表的是320。320用均勻量化的化，對應(yīng)的11位碼是.段內(nèi)碼0011對應(yīng)第五級，256+16×4+8=328.譯碼輸出為-328個量化單位。折疊碼編碼01110110010101000011…...PCM編碼中只有一個不帶極性的七位碼。譯碼輸出是電平值。4/17/202329第二十九頁，共41頁。六、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+635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I0＝+635，設(shè)碼組的8位碼分別為C1C2C3C4C5C6C7C8。因為I0>0，故C1＝1——（1分）又因為I0>512，且I0<1024，故位于第7段，段落碼C2C3C4＝110——（３分）第7段內(nèi)的量化間隔為32，由I0＝512＋32×3+27，I0位于第7段第3個量化級，C5C6C7C8＝0011——（2分）因此，輸出碼組為C1C2C3C4C5C6C7C8＝11100011——（2分）

量化誤差為：27（個量化單位）——（２分）（2）對應(yīng)于該7位碼的均勻量化11位碼為：是寫出608對應(yīng)的二進(jìn)制C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11＝01001100000——（３分）4/17/202330第三十頁，共41頁。在模擬信號數(shù)字化傳輸系統(tǒng)中，模擬話音信號m(t)的帶寬為4000kHz，對其進(jìn)行13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號范圍為±10v輸入抽樣脈沖幅度為+3.984375V，最小量化間隔為1個單位。段內(nèi)碼采用折疊二進(jìn)制編碼（1）試求編碼器的輸出碼組，并計算量化誤差試求對應(yīng)該碼組的線性碼（不帶極性碼）11101001誤差816-800=16011101100101010000110010000100001000100110105128005444/17/202331第三十一頁，共41頁。較復(fù)雜題型已知某模擬信號是限帶的平穩(wěn)過程，其一維概率密度函數(shù)p(x)如圖所示，對此模擬信號按奈氏速率取樣后經(jīng)過了一個4電平均勻量化器的量化。試求出：(1)圖中的a=p(0)=?

(2)量化器輸入信號的平均功率；(3)量化器輸出信號的平均功率；(4)量化噪聲的平均功率。p(x)x-4+4a4/17/202332第三十二頁，共41頁。量化值：-3，-1，1，3。(1)a=p(0)=1/4怎么算出來的？4/17/202333第三十三頁，共41頁。某單音調(diào)頻信號S(t)=20cos[2×108πt+8cos4000πt]V，則已調(diào)信號的功率為（）調(diào)頻指數(shù)為（），最大頻偏為（）Hz，該信號的帶寬為（）。Fm=2000Hz，mf=8.Bfm=2（mf+1）fm=36KHzMf表示