《通信原理》第6版课后习题答案-樊昌信-曹丽娜

1-7设一数字传输系统传送二进制码元的速率为2400B，试求该系统的信息速率；若该系统改为传送16进制信号码元，码元速率不变，则这时的系统的信息速率为多少？（码元独立等概率出现）解：(1)sbitRRBb/24002log2(2)sbitRRBb/960016log2类似题目：对于二电平数字信号，每秒钟传输300个码元，问此传码率RB等于多少？若该数字信号0和1出现的是独立等概的，那么传信率Rb等于多少？sbitHRRRBbB/30021log2121log21300300B22＝传信率＝传码率1-8若1-2中信息源以1000B速率传送信息（1）计算传送1h的信息量bitRIsbitHRRbBb61083600/223023.210001-9如果二进制独立等概信号，码元宽度为0.5ms，求RB和Rb；有四进制信号，码元的宽度为0.5ms，求传码率RB和独立等概率时的传信率Rb)4000(bit/sHRR2(bit/4log414H2000(B)T1R2))2000(bit/sHRR1(bit/2log212log21HB2000T1R1''B'b2''B'BBb22BB符号）四进制符号：符号）＝）（　）二进制信号：传码率幻灯片1第三章习题幻灯片23-13-1设X是a=0，σ=1的高斯随机变量，试确定随机变量Y=cX+d，的概率密度函数f(y)2222222222)(2202222022222222221)()(2222121])[(2121)(][CdxxxxxxyxxecyfcdxexecxdecxdexcdxexcmYEddxecxddxedcxYE幻灯片33-4已知X(t)和Y(t)是统计独立的平稳随机过程，它们的均值分别为aX和aY，相关函数分别为Rx(τ),Ry(τ).(1)求z(t)=x(t)y(t)的自相关(2)求z(t)=x(t)+y(t)的自相关幻灯片4（1）（2）yxYXzaaRRtytytytxtytxtxtxEtytxtytxEtztzEttR2)()()]()()()()()()()([])()(()()(([)]()([),(2112212122112121幻灯片53-8输入均值为零，功率谱密度为n0/2的高斯白噪声，带通滤波器如图所示（1）滤波器输出噪声的自相关函数（2）滤波器输出噪声平均功率（3）输出噪声的一维概率密度幻灯片6解f0fc-fc10)()0(R)2(2cossin)()()1(00RBnfBBBndfefPRcfjn直流功率：平均功率：（3）幻灯片73-12下图为单个输入、两个输出的线性滤波器，若输入过程平稳，试求ξ1ξ2的互功率谱密度。ξ1(t)f0fc-fcn0/2η(t)ξ2(t)幻灯片8解12*12[()()]()limTEFFPT**12[()()()()]limTEHFHFTh1(t)h2(t)2*12[()]lim()()TEFHHT*12()()()PHH幻灯片93-14x(t)是功率谱密度为Px(f)的平稳随机过程通过图示的系统。（1）输出Y(t)是否平稳（2）求Y(t)的功率谱密度Y(t)x(t)相加延时T幻灯片10)cos21)((2)()()(2)()()()(2)]()([)]()([)]()([)]()([])()()()([)]()([)()()()(fTfPefPefPfPfPTRTRRTtXTtXEtXTtXETtXtXEtXtXETtXtXTtXtXEtYtYERTtXtXtYXjfTXjfTXXYxxxY第4章信道4-5．某个信息源由A、B、C和D等四个符号组成。设每个符号独立出现，其出现概率分别为1/4、1/4、3/16、5/16，经过信道传输后，每个符号正确接收的概率为1021/1024，错为其他符号的条件概率均为1/1024，试画出此信道模型，并求出该信道的容量C等于多少？查看参考答案o4-6．若习题4-5中的四个符号分别用二进制码组00、01、10、11表示，每个二进制码元用宽度为5的脉冲传输，试求出该信道的容量Ct等于多少。查看参考答案o)(iiyxPmssb/4-7．设一幅黑白数字相片有400万个像素，每个像素有16个亮度等级。若用3带宽的信道传输它，且信号噪声功率比等于10，试问需要传输多少时间？查看参考答案oo5-1已知线性调制信号表示如下：（1）ttccoscos（2）ttccos)cos5.01(式中cc6，试分别画出它们的波形和频谱tf1(t)KHzdB5-3已知调制信号)4cos()2000cos()(tttm载波为t410cos，进行单边带调制，试确定该单边带信号的表达式，并画出频谱图5解：5220001010102)(500010402,10102)(1050104010102)(210)(223________200323______2333______22GNtmNSNSAtmWtmASWfPfNiiiinmi其中6-1设二进制符号序列为6-7已知信息代码为1011000000000101，试确定相应的码、，并分别画出它们的波形图。AMI3HDB6-11（波特）的最高传码率为，则该系统无码间干扰统带为根据奈奎斯特定理：系无码间干扰的条件：2WW(Hz),)2(ssisTTTiH码间干扰所以不能消除抽样点上，BRBRTRTBBBsBs2,42,21)1(或：只要满足,2)4(1,)2(sisBiTCiTHRCiH，即码元间隔采样间隔采样间隔，采样间隔π/Ts-π/Ts3π/Ts-3π/Ts-4π/Ts4π/Ts2π/Ts-2π/Ts4π/Ts-4π/Tsπ/Ts-π/Ts由图可见CiTHTiss)4(,2，所以不能消除抽样点上的码间干扰干扰不能消除抽样点上码间但是不为整数倍，所以，，,2342,23)2(BRBRTRTBBBsBs这时虽然传输速率小于奈奎斯特速率，但是因为不是的整数倍，所以仍然不能消除码间干扰。这可以用下图来说明，图中是该的单位冲激响应，从图中已知无码间干扰的最小时间间隔为，无码间干扰的最大传输码率因为不是的整数分之一，所以抽样仍然不能消除码间干扰。对（b）的图解如下：或4π/Ts-4π/Ts3π/Ts-3π/Ts2π/Ts-2π/Ts由图可见CiTHTiss)4(,2，所以不能消除抽样点上的码间干扰间干扰所以能消除抽样点上码，,2,2)3(BRTRTBBsBs或根据由图可见CiTHTiss)4(,2，所以能消除抽样点上的码间干扰码间干扰所以不能消除抽样点上用率最高为而升余弦函数的频带利1B/Hz,2,2,1)4(BRTRTBBsBs或升余弦型函数，只要满足,2)4(1,)2(sisBiTCiTHRCiH，即码元间隔采样间隔采样间隔，采样间隔-4π/Ts4π/Ts-4π/Ts2π/Ts-2π/Ts-2π/Ts2π/Tsπ/Ts由图可见CiTHTiss)4(,2，所以不能消除抽样点上的码间干扰6-13第七章数字通带传输系统7-1．设发送的二进制信息为1011001，试分别画出、2、2及2信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。查看参考答案OOKFSKPSKDPSKo7-2．设某系统的码元传输速率为1000，载波为：(1）每个码元中包含多少个载波周期？(2)求OOK信号的第一零点带宽。查看参考答案o7-3．设某2FSK传输系统的码元速率为1000B，已调信号的的载频分别为1000和2000。发送数字信息为011010：(1）试画出一种2FSK信号调制器原理框图，并画出2信号的时间波形。(2）试讨论这时的2FSK信号应选择怎样的解调器解调？(3）试画出2FSK信号的功率谱密度示意图。查看参考答案OOKB)104cos(6tAHzHzFSKo7-4．设二进制信息为0101，采用2FSK系统传输。码元速率为1000，已调信号的载频分别为3000（对应“1”码）和1000（对应“0”码）。（1）若采用包络检波方式进行解调，试画出各点时间波形；（2）若采用相干方式进行解调，试画出各点时间波形；（3）求2信号的第一零点带宽。查看参考答案BHzHzFSKo7-5．设某2PSK传输系统的码元速率为1200，载波频率为2400。发送数字信息为0100110：(1）画出2信号解调器原理框图，并画出2PSK信号的时间波形；(2）若采用相干解调方式进行解调，试画出各点时间波形。(3）若发送“0”和“1”的概率分别为0.6和0.4，试求出该2PSK信号的功率谱密度表示式。查看参考答案BHzPSKooo7-8在2ASK系统中，已知码元传输速率，信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度，接收端解调器输入信号的峰值振幅。试求：（1）非相干接收时，系统的误码率；（2）相干接收时，系统的误码率。查看参考答案o6210BRB018610/ZnWH40aV7-11若某2系统的码元速率,发送“1”符号的频率为10，发送“0”符号的频率为10.4,且发送概率相等。接收端解调器输入信号的峰值振幅，信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度，试求：（1）2信号的第一零点带宽；（2）非相干接收时，系统的误码率；（3）相干接收时，系统的误码率；查看参考答案o7-15在二进制数字调制系统中，已知码元速率，接收机输入高斯白噪声的的双边功率谱密度,若要求解调器输出误码率≤10-5，试求相干解调，非相干解调2，差分相干解调2以及相干解调2等系统所要求的输入信号功率。查看参考答案FSKBRb61021fMHz2fMHzVa40HzWn/106180FSKBRB1000HzWn/102/100ePOOKFSKDPSKDPSKoooo9-2见课件9-3已知某信号的频谱如图所示。将它通过传输函数为的滤波器后再进行理想抽样。(1)试问抽样速率应为多少？(2)若抽样速率，试画出已抽样信号的频谱；(3)试问接收端的接受网络应具有怎样的传输函数，才能由不失真的恢复？()mt()M1()Hs1=3ff()smt2()H()smt()mt9-9采用13折线A律编码，设最小量化间隔为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位：(1)试求此时编码器输出码组，并计算量化误差；(2)写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。（采用自然二进制码）查看参考答案1)确定极性码a1因为输入信号抽样值为正，a1=12)确定段落码：1024635512,所以信号落在第7段，段落码a2a3a4＝110，该段的起点电平为512，段内码电平码表示的电平值为256，128，64,323）确定段内码：635512+256=768,所以a5＝0635512+128=640,所以a6＝0635512+64=576，所以a7＝1635512+64+32=608,所以a8＝1则8位码为：11100011,位于第7段第3量化间隔。输出值为608+16=624个量化单位，量化误差＝11个量化单位o7/11转换方法：11位线性码的权值如下b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b110245122561286432168421转换过程：段落码---所在段---段起点电平----相应的bi=1;把段内码写到bi的后面，其余各