通信原理期末自測題答案

通信原理期末自測題答案

通信原理自測題答案

一、單項選擇題

1.B2,A3.A4.D5.A6.C7.B8.D9.A10.A

11.B12.C13.A14.D15.C16.D17.B18.B19.B20.B

21.B22.D23.A24.B25.C26.C27.B28.B29.D30.C

31.D32.D33.B34.A35.D36.C37.B38.B39.C40.A

41.C42.B43.C44.C45.A46.A47.C48.C49.C50.C

B52.D53.D54.A55.C56.A57.B58.D59.D60.D

61.D62.A63.C64.C65.A66.D67.D68.B69.D70.A

71.C72.D73.A74.D75.A76.A77.D78.A79.A80.D

二、填空題

1、非電/電,調(diào)制/解調(diào)2、log2M,log2M

3、獨立等概4、模擬通信系統(tǒng)，數(shù)字通信系統(tǒng)

5、有效性，可靠性6、傳輸速率，差錯率

7、調(diào)制，解調(diào)8、模擬，數(shù)字

9、基帶信號，頻帶信號10、均勻無限寬，雜亂無章,正態(tài)分布

11、熱噪聲，散彈噪聲，宇宙噪聲12、存在，不存在

13、乘性,加性14、恒參

15、幅頻，相頻，均衡16、極化，角度

17、最佳選擇，最大功率合并，最大信噪比合并

18、傳輸損耗隨時間變化，傳輸延時隨時間變化，衰落

19、信噪比20、線性關(guān)系

21、調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相22、線性調(diào)制，非線性調(diào)制

23、DSB,VSB,SSB24、包絡(luò)檢波，同步解調(diào)

25、SSB,FM,AM26、大，寬

27、該調(diào)制方式的抗干擾，〉28、門限效應(yīng)

29、頻分復用，時分復用30、具有一定的檢錯能力，設(shè)備簡單31、432、長串連零,

取代節(jié)，四連零

33、連續(xù)譜34、歸零

35、連續(xù)譜，離散譜36、交變波，恒定波

37、0、1,不含有，1/2時鐘頻率38、2.048MHz,1.536MHz

39、2bit/s.Hz,Ibit/s.Hz40、滾降,無碼間干擾

41、理想低通，滾降，部分相應(yīng)42、2B/s.Hz

43、特例，開關(guān)44、頻譜利用率，抗干擾能力

45、ASK,FSK,PSK46、單峰，雙峰

47、兩彼此正交的調(diào)幅信號，調(diào)幅48、固定相位，相位跳變

49、一樣，強50、同步解調(diào)，差分解調(diào)（延時解調(diào)）

51、相位模糊，差分編碼52、模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)模轉(zhuǎn)換

53、抽樣，量化，編碼54、脈沖編碼調(diào)制（PCM）,增量調(diào)制（AM）

55、時間上的離散，幅度上的離散56、連續(xù)，時間

57、模擬，數(shù)字58、連續(xù)，離散

59、小信號，大信號60、24,-121

61、01111111,-201662、幀同步碼，標志信號

63、32,TS064、最大相關(guān)，最大信噪比、

65、0,消失66、輸出信噪比最大

67、y(t)sl(t)dty(t)s2(t)dt,y(t)sl(t)dty(t)s2(t)dtOOOOTTTT

68、匹配濾波器69、一樣

70、OTy(t)sl(t)dt0,OTy(t)si(t)dt071、插入導頻法，直接法

72、fS,2fS73、連貫式插入法，間隔式插入法

74、連貫式插入法75、位同步，幀同步(群同步)

76、插入導頻法，直接法77、載波同步，位同步，幀同步(群同步)

78、碼速調(diào)整法，水庫法

三、是非判斷題

1、J2、X3、J4、X5、J6、X7、J8、X

9、V10、V11、X12、X13、J14、X15、J16、X

17、X18、V19、X20、X21、V22、X23、V24、V

25、X26、X27、J28、V29、V30、V31、J32、X

33、X34、X35、736、X37、X38、X39、X40、X

四、簡答題

1、有效性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)娜萘看笮　?/p>

可靠性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)馁|(zhì)量好壞。

通信系統(tǒng)有效性和可靠性是相互矛盾的，即提高有效性則可靠性下降。

2、抗干擾能力強：差錯可以控制，從而改善傳輸可靠性；便于進行各種數(shù)字信號處

理；保密性強；有利于實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)。

3、誤碼率是碼元在傳輸中被傳錯的概率；

誤信率是指錯誤接收的信息量占傳輸?shù)目傂畔⒘康谋壤?/p>

在二進制時，誤碼率和誤信率在數(shù)值上相等；在N進制時，誤信率要小于誤碼率。

4、有效性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)娜萘看笮?

可靠性用于反映通信系統(tǒng)的傳輸?shù)馁|(zhì)量好壞。

模擬通信對應(yīng)有效性的指標為傳輸帶寬，對應(yīng)有效性的指標為信噪比：

數(shù)字通信對應(yīng)有效性的指標為傳輸速率，對應(yīng)有效性的指標為差錯率；

5、碼元速率RB——每秒鐘傳輸?shù)拇a元數(shù)目，單位波特；

信息速率Rb——每秒鐘傳輸?shù)男畔⒘?，單位比?秒(bit/s)

在二進制時，碼元速率等于信息速率，只是單位不同；

在多進制時，RbRBlog2M,M為進制數(shù)。

6、信源編碼、解碼--一考慮傳輸效率；

加密、解密一一根據(jù)方法不同可能會帶來有效性下降：

信道編碼、解碼一一考慮適應(yīng)信道，提高可靠性為主要目的，有效性將下降；調(diào)制、

解調(diào)一一考慮適應(yīng)信道，可靠性和有效性相矛盾，占用頻帶小的調(diào)制其

可靠性將降低；

信道一一傳輸特性的不理想和噪聲的干擾是影響可靠性的主要因素。

7、相互間的關(guān)系表達式為：y(t)k(t)x(t)n(t)

表達式解釋：輸出y(t)中k(t)為乘性干擾，主要由信道的傳輸特性決定；n(t)為加性

2干擾主要指外界疊加的干擾。

8、恒參信道信號傳輸?shù)挠绊懯且鸱l特性和相頻特性的畸變，從而最終導致產(chǎn)生碼

間干擾。克服方法主要是采用均衡技術(shù)。

隨參信道對信號傳輸?shù)挠绊懯且鹚ヂ?，克服方法主要是分集接收?/p>

9、香農(nóng)公式中“三要素”為：信道帶寬、噪聲功率譜密度和信號平均功率。

“三要素”的關(guān)系：理論上當S或nO0時信道容量C；

即使傳輸帶寬無窮大，此時的信道容量也是有限的，因為此時的噪聲功率也趨于無窮

大。

10、香農(nóng)公式表示在信道容量一定的情況下，信道帶寬越寬(有效性下降)，則要求信

道提供的信噪比可以越小(可靠性提高)，即可以提高抗干擾能力。對于調(diào)幅方式，其占

用的頻帶要比調(diào)頻方式占用的頻帶小，而抗干擾能力則要比調(diào)頻方式的差，這正好符合香

農(nóng)公式所反映的兩者間關(guān)系

11、插入導頻法：插入導頻法需要在發(fā)送端加導頻插入電路，在接收段需加導頻提取電

路。

直接法：是從接收到的已調(diào)信號中提取載波，由于DSB信號其功率譜中不含有載波分

量，必須加一非線性電路，然后再提取。

相比較而言，直接法無需在發(fā)送端增加任何電路，因此直接法較插入導頻法容易實現(xiàn)且

對信號傳輸?shù)挠绊懸　?/p>

12、圖a為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅（DSB）；

圖b為雙邊帶調(diào)幅（AM）。

圖a的解調(diào)只能采用同步解調(diào)；

圖b的解調(diào)可以采用包絡(luò)檢波和同步解調(diào)。

13、AM已調(diào)信號波形的包絡(luò)即為調(diào)制信號，采用包絡(luò)檢波的方式獲得AM的包絡(luò)線即恢

復出原始信號；

DSB」調(diào)信號波形的包絡(luò)與調(diào)制信號的波形不一樣，因此采用包絡(luò)檢波的方式所獲得的

DSB包絡(luò)線不是已調(diào)信號波形，無法恢復出原始信號。

14、傳輸碼應(yīng)具備的特性為：①易于時鐘提?。虎跓o直流、高頻和低頻分量要少；③盡

可能提高傳輸碼的傳輸效率；④具有一定的檢錯能力；⑤設(shè)備簡單。

15、NRZ碼含有直流且低頻豐富，不易時鐘提取，無檢測差錯能力，不適合作為傳輸

碼；

RZ碼含有直流且低頻豐富，可以時鐘提取，無檢測差錯能力，也不適合作為傳輸碼；

AMI碼無直流、低頻少，雖無時鐘但易提取，有檢測差錯能力，可以作為傳輸碼；HDB3

碼無直流、低頻少，雖無時鐘但易提取，有檢測差錯能力，彌補了AMI碼受長

串連0的影響但電路略比AMI碼復雜，可以作為傳輸碼；

16、AMI碼和HDB3碼的共同點：不含直流分量、高低頻分量較少；易于提取位定時的信

息；具有一定的檢錯能力。適合于用作傳輸碼。

AMI碼和HDB3碼的不同點：AMI碼受信源的統(tǒng)計特性影響較大，尤其是出現(xiàn)長串連0

時嚴重影響時鐘的提?。籋DB3碼解決了AMI碼中長串連0的問題，最大連0數(shù)不超

過3個。

17、含義是：把從波形形成輸入到接收濾波器輸出的傳遞函數(shù)H(3)的幅頻特性在3軸

上以2n/TS為間隔切開，然后分段沿3軸平移到(-n/TS,n/TS)區(qū)內(nèi)將它們疊加起

來，其結(jié)果應(yīng)當為一固定值TS,即疊加后的結(jié)果為理想低通特性就可以做到在抽樣

點上無碼間干擾。

18、數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)中由于傳輸特性的不理想，即頻率特性失真，將引起脈沖信號的

拖尾等現(xiàn)象，從而對后面的脈沖產(chǎn)生干擾，即碼間干擾。

3

部分響應(yīng)波形是將當前的脈沖響應(yīng)波形與該脈沖、延時一各碼元周期后的響應(yīng)波形進行

疊加的結(jié)果，顯然在后一位碼的位置存在有一個幅度與當前碼幅度相等的人為碼間干擾，

由于該碼間干擾是已知的，因此可以消除，也即對于部分響應(yīng)來講可以實現(xiàn)無碼間干擾傳

輸。

19、特點：人為加入碼間干擾，在收端可以消除，帶來頻譜利用率等于理想低通

2B/s.Hz,

相應(yīng)波形的收斂加快從而減小定時抖動和漂移帶來的影響。

關(guān)編碼為：0+2+20-20+200+2+2+20

20、用示波器觀察到的眼圖可以反映數(shù)字脈沖經(jīng)過傳輸后的變化和受影響情況以及接收

系統(tǒng)對信號識別的相互間關(guān)系，如判決點偏離情況、抽樣點偏離情況、過零點畸變情

況、噪聲和碼間干擾情況等；

方法為：示波器采用外觸發(fā)，即外觸發(fā)信號用接收時鐘，在判決再生器之前測量。

21、眼圖應(yīng)在d點進行觀察。

說明噪聲較大、或碼間干擾較大或噪聲和間干擾的共同影響較大。

22、這是由于數(shù)字信號可以看作是模擬信號的特殊情況，因此從調(diào)制的原理上看是完全

一致的，數(shù)字調(diào)制不采用模擬調(diào)制器來實現(xiàn)的原因是數(shù)字調(diào)制可以利用數(shù)字信號的開關(guān)特

性來實現(xiàn)調(diào)制，這樣可以使實現(xiàn)方便、電路簡單。

23、采用非相干解調(diào)方式的數(shù)字通信系統(tǒng)可以不需要載波同步，但必須有位同步。

位同步的性能好壞將直接影響到抽樣判決的結(jié)果，最終影響系統(tǒng)的誤碼率的大小。

24、數(shù)字調(diào)相系統(tǒng)多采用直接法載波同步方式，因此存在載波相位模糊現(xiàn)象。對于絕對

調(diào)相的基帶碼元與載波相位間關(guān)系是固定的，因此載波相位模糊使得解調(diào)出的基帶信號出

現(xiàn)不確定，從而無法實現(xiàn)正常傳輸；而相對調(diào)相是利用載波相位的變化來表示基帶碼元，

因此載波相位模糊不會影響載波相位的變化，故對相對調(diào)相解調(diào)出的基帶信號不會產(chǎn)生影

響。

25、數(shù)字相位調(diào)制的數(shù)學表示為

fPSK(t)cos[Ct(t)]

cos(t)cosCtsin(t)sinCt

a(t)cosCtb(t)sinCt

顯然a(t)、b(t)由調(diào)制信號確定，由此可見原來載波相位受調(diào)制信號控制的調(diào)相變成了

幅度受調(diào)制信號控制的正交調(diào)幅。即數(shù)字調(diào)相可以用正交調(diào)幅來實現(xiàn)。

26、數(shù)字調(diào)制與模擬調(diào)制就調(diào)制原理而言完全一樣，因為數(shù)字信號可以看作是模擬信號

的特殊情況；然而由于數(shù)字信號具有開關(guān)特性，因此數(shù)字信號的調(diào)制可以利用其開關(guān)特

性來實現(xiàn)，即鍵控方式，這樣可以使調(diào)制實現(xiàn)起來簡單。

多進制調(diào)制相比二進制調(diào)制在信息速率相同的情況下，可以獲得較高的頻譜利用率，進

制數(shù)越高，頻譜利用率也就越高；但抗干擾能力則較二進制有所下降，且進制數(shù)越高，抗

干擾能力越差。

27、2PSK的表示可寫成正交調(diào)幅，由此其占用頻帶與調(diào)幅?樣為B2fS,而2FSK的占

用頻譜為B(f2fl)2fS,因此2FSK占用頻帶要大于2ASK和2PSK；

2ASK、2FSK和2PSK的抗干擾能力(均為相干解調(diào))為：2ASK

peerfc12r2FSKpelerfcr2PSKpelerfcr

2222

顯然2PSK的抗干擾性能優(yōu)于2FSK,2FSK的抗干擾性能優(yōu)于2ASK?

28、當fSf-H時頻譜前后相連，采用截止頻率為fH的理想低通濾波器可以還原出信

號；

4

當fSfH時頻譜間有一些空隙，同樣可以采用截止頻率為fH的理想低通濾波器還原

出信號；在fsfH時頻譜產(chǎn)生重疊現(xiàn)象，此時還原不出原始信號。顯然前兩種可以

不失真地還原出原始信號，考慮到理想低通無法實現(xiàn)因此實際可行的為fSfH

29、平頂抽樣各點波形為：

平頂抽樣帶來的失真的彌補方法：在接收端的低通濾波器前加一個特性為1/H()的補

償網(wǎng)絡(luò)。

30、沖擊抽樣、自然抽樣和平頂抽樣后的頻譜如圖：

沖擊抽樣頻譜

自然抽樣頻譜

平頂抽樣頻譜

有以上三種抽樣后的頻譜不難看出：三種抽樣后的頻譜排列規(guī)律是一樣的，但幅度有所

不同，其中沖擊抽樣、自然抽樣后的頻譜沒有產(chǎn)生頻譜失真，可以還原出原始信號；而平

頂抽樣后頻譜產(chǎn)生了失真因此還原出的信號存在失真干擾，通常要采取均衡措施。

31、帶通型信號是指信號的帶寬BfL的信號，該信號若采用低通型抽樣定理進行抽樣

可以符合抽樣要求，但將帶來頻譜利用不合理，抽樣速率較高的現(xiàn)象，因此應(yīng)采用帶通

型抽樣定理進行抽樣可以降低抽樣速率。

32、由于電話信號小信號的概率大，采用均勻量化時小信號的量化誤差較大(量化信噪

比不夠)。

各段的改善量分別為：24dB、24dB、18dB、12dB、6dB、OdB、-6dB、-12dB?或

(16)、(16)、⑻、⑷、⑵、⑴、(1/2)、(1/4)

33、框圖

各部分的作用：抽樣一一將連續(xù)的模擬信號進行時間上的離散；

量化一一將時間離散幅度連續(xù)的模擬信號進行幅度取值上的離散；

編碼一一將時間離散和幅度離散的多進制數(shù)字信號編成二進制碼；

信道一一用于信號傳輸媒介和設(shè)備；

干擾一一傳輸信號的信道和設(shè)備所帶來的噪聲;

譯碼一一編碼的反變換過程；

低通一一將譯碼輸出的樣值信號平滑還原成原始模擬信號。

34、抽樣一一實現(xiàn)時間上的離散，由于電話信號的帶寬為4kHz因此抽樣頻率取8kHz；

量化一一實現(xiàn)幅度上的離散，采用非均勻量化以提高小信號時的量化信噪比；編碼一-

-將非均勻量化后的信號編為8位二進制碼。

信道一一適合于數(shù)字信號傳輸?shù)拿浇楹驮O(shè)備；

譯碼一一編碼的反變換過程，應(yīng)補上半個量化級，使量化誤差最??；

低通一一恢復模擬信號，截止頻率為4kHz,并應(yīng)具有x的補償。sinx

35、這是由于四個基群的碼元速率存在偏差，因此在復接前必須進行碼速調(diào)整，同時還

需要加入同步碼，因此要招2048kb/s調(diào)整到2I12kb/s然后才能進行復接。采用正碼

速調(diào)整

36、最佳基帶傳輸系統(tǒng)的含義是消除碼間干擾且抗噪聲性能最理想的系統(tǒng)；

在理想信道符合恒參信道且傳輸特性不會帶來頻率失真，因此不用考慮碼間干擾，此時

基帶傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為接收濾波器的特性與信號物性共朝匹配。

37、連貫式插入法是在每幀的開頭集中插入幀同步碼組的方法，接收端只要檢測出幀同

步碼的位置，就可識別出幀的開頭，從而確定各路碼組的位置獲得收發(fā)間的幀同步。

38、由于相調(diào)制方式，如DSB、SSB、PSK、QAM等，其已調(diào)信號的功率譜中不含有載波

頻率的成分。因此無法用窄帶濾波器或鎖相環(huán)直接從信號中提取出我波頻率。這時首先需

要將接收到的已調(diào)信號通過一個非線性的電路來產(chǎn)生載波頻率(通常是載波頻率二次諧

波)，然后再用窄帶濾波器或鎖相環(huán)來濾出載波頻率。

39、采用非相干解調(diào)方式的數(shù)字通信系統(tǒng)可以不需要載波同步但必須要有位同步。位

同步用來進行抽樣和信號整形，因此同步性能的好壞將對系統(tǒng)的誤碼率產(chǎn)生影響

40、插入導頻法需要在發(fā)送端加導頻插入電路，在接收段需加導頻提取電路。直接法是

從接收到的基帶信號中提取位時鐘，必須加一非線性電路來處理，然后再提取。直接法

無需在發(fā)送端增加任何電路，因此直接法較插入導頻法容易實現(xiàn)且對信號傳輸?shù)挠绊懸?/p>

小。

五、作圖題

1、(1)理想帶通濾波器的中心頻率為1；

(2)s(t)為DSB方式的已調(diào)制信號;

(3)s(t)的頻譜圖為:

6

2、波形圖:

DSB信號通過包絡(luò)檢波器解調(diào)將產(chǎn)生失真，AM信號通過包絡(luò)檢波器解調(diào)將正確還原出原

信號3、調(diào)制器組成框圖為：

解調(diào)器的組成框圖為：

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

已調(diào)信號的頻譜為:

PIH'IIIIIIILIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIliilllllll

iiiiiiiiiiiiinniiiiiiiiiiiiiiiiiuiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

4、(1)5個信號所用的載波頻率分別為：

252kHz、300kHz、348kHz>396kHz、444kHz

（2）頻分復用的原理框圖:

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIUIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIH

M!n??IIIIHUHlllllll........IlliI

11川HMI

III!!：

illlllllllllil!IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII!!H

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiini

（3）頻譜搬移圖:

5、（1）用于12路電話頻譜搬移的載波頻率分別為:

60kHz、64kHz、68kHz、72kHz、76kIIz>80kIIz>84kHz、88kHz、92kIIz、96kHz、

100kHz.104kHz

6、調(diào)制信道和編碼信道如圖:

■唧唧■■■■■■■

8

7、(1)?:種傳輸通道的幅頻特性示意圖:

圖a圖b|圖

c

(2)失真討論：

由以上特性對比不失真條件，圖a滿足不失真條件因此，不會引起傳輸失真；而圖b和

圖c不滿足不失真條件，因此將會引起傳輸失真。

(3)輸入矩形脈沖時的輸出波形:

圖a圖b圖

8、相應(yīng)波形為:

9、NRZ碼

RZ碼

雙極性歸零碼

AMI碼

四電平碼

10、已知數(shù)字碼為10010000010110000000001

AMI碼為-100+100000-10+1-1000000000+1

HDB3碼為T00+1T00T0+10T+1000+1T00T0+1

AMI碼波形

11、各點的波形:

12、眼圖的模型結(jié)構(gòu)圖:

個部分所代表的含義為:

最佳抽樣時刻應(yīng)是眼睛張開最大的時刻；對定時誤差的靈敏度可由眼圖的斜邊之斜率決

定，斜率越大，對定時誤差就越靈敏；圖的陰影區(qū)的垂直高度表示信號畸變范圍；圖中央

的橫軸位置應(yīng)對應(yīng)判決門限電平；在抽樣時刻上，上下兩陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲的

容限(或稱噪聲邊際)，即若噪聲瞬時值超過這個容限，則就可能發(fā)生錯誤判決。

13、(1)2FSK信號的波形:

(2)2FSK信號的帶寬為:

B(f2fl)2fS30002000210003000Hz

10

14、(1)最佳接收機結(jié)構(gòu)圖如圖:

BD

相乘器積分器

XO出

E

（2）各點工作波形:

sitAsin

o

F點

2

(3)系統(tǒng)的誤碼率為：Ebi10,根據(jù)公式Pe1erf在2FSK情

況下，，為sit和s2t的互相關(guān)系數(shù)，2nO

Ebi所以Pe1erf22n0

或

A2TsTs1E,將代入，得PerfcAe224n011(2)

組成框圖：

(3)解調(diào)系統(tǒng)的各點波形

16、(1)2DPSK波形：

(2)非線性變換+濾波法載波同步的組成框圖:

17、(1)波形:

2ASK2PSK

2DPSK

(2)帶寬:

2fS4kHz12頻譜利用率

2ASK、2PSK、2DPSK的頻譜利用率相同為：

18、已知Mf的頻譜為

(1)fs300Hz時，已抽樣信號mst的頻譜圖：RbRB20000.5bit/sHz

Bb4000

(2)fs400Hz時，已抽樣信號mst的頻譜圖：

(3)fs500Hz時，已抽樣信號mst的頻譜圖：

(4)fs300【lz時不符合抽樣定理，因此已抽樣信號的頻譜產(chǎn)生重疊，因而不能還原原

始信號；

fs400Hz和fs500Hz符合抽樣定理，但fs400Hz時的已抽樣信號的頻譜前后緊靠

在一起，由于理想低通無法實現(xiàn)，因此實際不采用。

19、(1)此時抽樣速率應(yīng)為：根據(jù)抽樣定理，抽樣速率fS2fl

(2)用fS3fl抽樣后的頻譜為：1；

(3)接收端的112應(yīng)具有的傳輸特性為：

由上圖可看出，若選擇1H2Hl()01其它可以由mSt

不失真地恢復mt。

13

20、(1)抽樣后的頻譜圖：

fS10kHz

fS12kHz

fS13kllz

(2)由頻譜圖可以看出，fS10kHz頻譜產(chǎn)生重疊，因此不可取該抽樣頻率；

fS12kHz和fS13kHz的頻譜沒有產(chǎn)生重疊因此兩抽樣頻率均可；

考慮到恢復濾波器不可能為理想低通，即必須考慮過渡帶，因此實際抽樣時應(yīng)取

fS13kHz。21、(1)匹配濾波器形式的最佳接收機結(jié)構(gòu)圖

(2)與sit匹配的濾波器沖激響應(yīng)為：hl(t)slTt

s2thlt其輸出波形可能為：slOtsithlt或slO

波形圖：

與s2t匹配的濾波器沖激響應(yīng)為：h2ts2Tt

sith2t輸出波形可能為：s20ts2th2t或s20

波形圖：

1也(￡)=n$20()=$2(，)*4&)

；1——ZX-

02727oT/2T3772oTHT

22、(1)hlt的輸出波形(2)h2t的輸出波形

14

(3)因為hlts3T2t,h2tsTt,而st結(jié)束時刻是T,所以

hlt和h2t都是st的

匹配濾波器。

23、(1)位同步的實現(xiàn)方法有：插入導頻法，直接法；

(2)非線性變換+濾波法提取位同步的組成框圖；

(3)設(shè)數(shù)字序列為101100111,以上框圖各點的波形圖。

a_TL_n_TL_rLJ

六、計算題

1、(1)S

N26dB,即S26/10398

dBN10

CBlogS

21N41031og2139834.56(kbit/s)

(2),/M=32

.?.Illog2Mlog2325(bit/符號)RRbmaxC

BHH34.56103

56912(波特)

2、(1)平均信息量：

n

H(x)p(x33111111

i)log2p(xi)

i1161og216161og21641og2421og221.79(bit/符號)

(2)符號速率為：

每個符號用兩個脈沖表示，即符號寬度為1ms,因此，R1

B11031000(波特)

信息速率：RbRBH(x)10001.791790(bit/s)

(3)等概率時平均信息量為：

II(x)log2Mlog242(bit/符號)

等概率時信息速率：RbRBH(x)100022000(bit/s)3、每個符號的平均信息量

為：

H(x)1611

321og321121

2241ogl

222246.404bit/符號

該信息源的平均信息速率為：

RbRBHx6404bit/s

4、(1)平均信息量：

15

n

H(x)p(xi)log2p(xi)

i1

7

161og7551111

216161og21681og2881og28

0.5220.5240.380.38

1.8(bit/符號)

(2)碼元速率RB和信息速率Rb：

R11

BT0.25000波特

RbRBI50001.89000bit/s

(3)最大端及此時的碼元速率RB和信息速率Rb為:

R11

BT0.25000波特

RbRBI5000210000bit/s

5、(1)平均信息量：

n

H(x)p(xi)log2p(xi)

i1

1

41ogllU13355

2481og2881og28161og216161og216

2.22(bit/符號)

(2)獲得最大嫡條件為各符號獨立等概：

此時最大燃為：

H(x)log2Mlog252.32(bit/符號)

6、(1)碼元速率和信息速率為：

R1

BT1

0.110000波特

RbRBI5000220000bit/s

（2）工作2小時后所獲得的信息量為:

IRbt2000023600144Mbit/s

(3)傳輸?shù)恼`比特率為：

p367

b1441062.510

誤符號(碼)率為：

2小時后的碼元數(shù)為NI14472106

112

pe36

721065107

7、每個像素的平均信息量為：

Hx8

P(xl

i)log2P(xlog283bit/符號

ili)

一幅圖片的平均信息量為：

I80060031.44106bit

3s傳送一張圖片的平均信息速率：

16

II.44106

R0.48106bit/sbt3

因為信道容量CR選取OR,所以信道帶寬為:

BC0.48106

logSlog21100048.16kHz

21N

8、每個像素的平均信息量為：

8

HxP(xl

i)log2log22568bit/符號

ilP(xi)

一幅圖片的平均信息量為：

Il30024080.576106bit

25幅畫面的平均信息量為：

III2514.4106bit

每秒傳送25幅畫面的平均信息速率

114.4106

Rbt114.4106bit/s

因為信道容量CR選取C=R，所以信道帶寬為：

BC

logS14.4106

logl10001.44MHz

221N

9、(1)sm(t)為取下邊帶的單邊帶(SSB)已調(diào)制信號；)

(2)頻譜圖

10、(1)該理想帶通濾波器的中心頻率為：

帶通濾波器的頻率范圍為95kHz?105kHz,因此中心頻率為100kHz；

(2)解調(diào)器輸入端的信噪功率比:

輸入噪聲功率為Ni2Pn(f)B20.51031010310W輸入信號功率為

Si10kW

信噪功率比為Si10000

N1000

ilO

(3)解調(diào)器輸出端的信噪功率比：

輸出噪聲功率為N110

04Ni42.5W

輸出信號功率為S1

0

2Si5000kW17

信噪功率比為S0

N500002000

02.5

(4)調(diào)制制度增益G為:

S0

GN0

S2000

10002

i

Ni

11、(1)傳輸特性芯)：

寬帶頻率調(diào)制系統(tǒng)的帶寬為：B2(ffm)2(755)160(kHz)因此傳輸特性

為：H()K99.92MHzf100.08MHz

其它

(2)輸入信噪功率比因為，SA2

1002

5000(W),NiP3

i22n(f)B10316010160(W)所以輸入信噪比，Si5000

N31.25il60

S3A2k2

(3)輸出信噪比為：m2

of(t)31002

N2n3(500)25000103(5103)337500

08ofm82

12、當RB2s2fs時無碼間干擾的條件應(yīng)寫為

H)H4iC2

eq(

iTSTS

0其它

對于圖a,當2

T時，H4i

iTSC,所以不滿足抽樣點上無碼間干擾的條件；S

對于圖b,當2

T時.，114i

TC,所以不滿足抽樣點上無碼間干擾的條件;

SiS

對于圖c,當24i

T時，H

SiTC,所以滿足抽樣點上無碼間干擾的條件；

S

對于圖d,當2時，H4i

TSiTC,所以不滿足抽樣點上無碼間干擾的條件;

S

13、(1)系統(tǒng)無碼間干擾傳輸?shù)臈l件為：

H2iT

H()s

eqiTsTs

0Ts

根據(jù)該條件H可分解如下:

i=0時i=-l時18i=l時i=T、0、1三圖疊加結(jié)果

顯然疊加結(jié)果符合無碼間干擾傳輸?shù)臈l件，因此當RB

(2)最大碼元速率為：RB0時系統(tǒng)能實現(xiàn)無碼間干擾傳輸。0

0(1)0系統(tǒng)帶寬為：B0Hz22

系統(tǒng)頻帶利用率為：0/RB2B(1)0/2(1)

14、(1)已知mt最高頻率為4kHz,因此抽樣頻率為fS8kHz；又因最大量化誤差

為信號峰

2V2V,0.5%2VM200

N因此量化電平數(shù)M=200,最小編碼位數(shù)N=8(2256M200)；

于是，Rb8kHz864(kb/s)

(2)需要的奈奎斯特基帶帶寬：因為奈奎斯特基帶帶寬時的利用率為mzx2B/Hz,

二進峰值的025%,設(shè)峰值為的則一個量化級/=0.5%X2V,即

64103

32kHz制時RbRB。因此Bminmax2

(3)轉(zhuǎn)換成8進制信號后的碼元速率為：

Rb64103

RB21.33103波特log283

相應(yīng)的奈奎斯特基帶帶寬為：RB

BminRB

max21.3310310.67kHz2

15、(1)三種傳輸特性的討論:

對于圖a有

將H()按2103分割圖將i=T、0、1的分割圖疊加圖

顯然疊加結(jié)果符合無碼間干擾傳輸?shù)臈l件，因此當RB

(2)最大碼元速率為：RB。時系統(tǒng)能實現(xiàn)無碼間干擾傳輸。0

0(1)0系統(tǒng)帶寬為：B0Hz22

系統(tǒng)頻帶利用率為：0/RB2B(1)0/2(1)

14、(1)已知mt最高頻率為4kHz,因此抽樣頻率為fS8kHz；又因最大量化誤差

為信號峰

2V2V,0.5%2VM200

N因此量化電平數(shù)M=200,最小編碼位數(shù)N=8(2256M200)；

于是，Rb8kHz864(kb/s)

(2)需要的奈奎斯特基帶帶寬：因為奈奎斯特基帶帶寬時的利用率為mzx2B/Hz,

二進峰值的0.25%,設(shè)峰值為V,則一個量化級/=0.5%X2V,即

64103

32kHz制時RbRB。因此Bminmax2

(3)轉(zhuǎn)換成8進制信號后的碼元速率為：

Rb64103

RB21.33103波特log283

相應(yīng)的奈奎斯特基帶帶寬為：RB

BminRB

max21.3310310.67kHz2

15、(1)三種傳輸特性的討論：

對于圖a有

^H()按2103分割圖將i=T、0、1的分割圖疊加圖

17、(1)已知波特的速率為s,即RB2s2fS；

此時無碼間干擾的條件為

4i2CHHeq()iTSTS0其它

根據(jù)上述條件圖a和圖d可以滿足消除抽樣點上碼間干擾的條件，圖b、圖c不滿足。

(2)頻譜利用率：

2fR圖a的頻譜利用率為BS2符號/sHzBfS

圖d的頻譜利用率為