数字通信原理作业参考答案

数字通信原理作业答案作业一一、填空题1、若二进制信号的码元速率为1200B，则对应信息速率为1200bit/s，若以相同的信息传输数率传输八进制信号，码元速率为400B。2、从信息传输角度来看，通信系统的最主要质量指标是有效性和可靠性。3、八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为200B，若传送1小时后，接收到10个错误码元，其误码率为1.39*10-5。二、简答计算1.设某二进制数字基带信号的基本脉冲如图1所示。图中为码元宽度，数字信息“1”和“0”分别用的有无表示，它们出现的概率分别为及（）：（1）求该数字信号的功率谱密度；（2）该序列是否存在离散分量？（3）该数字基带信号的带宽是多少？解答：（1）（2）令m=+1或-1带入上式，得存在离散分量fb（3）带宽2．己知滤波器的具有如图2所示的特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时：（a）码元速率=500Baud（b）码元速率=1000Baud（c）码元速率=l500Baud（d）码元速率=2000Baud图1图2suv22b01b0b1bbm22b1b0b1bbmP()P()P()fP(1P)G(f)G(f)fPG(mf)(1P)G(mf)(fmf)fP(1P)G(f)fPG(mf)(1P)G(mf)(fmf)bbb11bTfTTG(f)Sa()G(f)222vb0b1bbm22b0b1bb0bP()fPG(mf)(1P)G(mf)(fmf)fPG(f)(1P)G(f)(ff)G(f)0vb1PP()(ff)bf2f问：哪种码元速率不会产生码间串扰？答：理想低通，奈氏速率2000B，a、b、d不会产生码间串扰.3．设信号频率范围0～4kHz，幅值在－4.096～+4.096伏间均匀分布。若采用A率13折线对该信号非均匀量化编码。（1）试求这时最小量化间隔等于多少？（2）假设某时刻信号幅值为1V，求这时编码器输出码组，并计算量化误差。解：（1）量化台阶为：（2）a)确定极性码a1：由于输入信号为正，故极性码a1=1。b)确定段落码a2a3a4：经过三次比较得段落码a2a3a4为“101”c)确定段内码a5a6a7a8：第6段起始值为256Δx1=|x|=500Δx1-256Δ=500Δ-256Δ=244Δx2=INT(244Δ/16Δ)=15(15)10=(1111)2a5=1,a6=1,a7=1,a8=1编码器输出码组：110111117/11转换：00111110000=496Δ量化误差=4Δ=8mv4.0964.0960.002v2mv25616（）1000mv5002mv作业二一、单项选择题1、c2、c3、b4、a5、d6、c7、c8、b9、a10、b11、a12、c13、c14、d15、a二、填空题1、1000B，1000bit/s；2、传输速率，误码率或有效性、可靠性3、正态，均匀4、5，45、信源编码，信道编码6、载波信号，调制三、简单分析题1、简述Nyquist低通抽样定理。答一个频带限制在(0,fH)赫兹内的时间连续信号m(t)，如果以Ts≤1/(2fH)秒的间隔对它进行等间隔（均匀）抽样，则m(t)将被所得到的抽样值完全确定。或：对频带限制在(0,fH)赫兹内的模拟信号进行抽样，抽样速率fs（每秒内的抽样点数）应不小于2fH，才不会产生失真。2、2、某给定低通信道带宽为3000Hz，在此信道上进行基带传输，当数字基带传输系统为理想低通时，求无码间串扰传输的最高速率以及相应的频带利用率。解：当基带形成滤波器为理想低通时，则码间无串扰的最高码速率为：BBRB6000300022（2分）频带利用率为：（2分）3、已知数字序列为1000011000010000001，求HDB3码。解：（前一个1为负）+10-1000V-00+1-1B+00V+-1+1（前一个1为正）-10+1000V+00-1+1B-00V-+1-1（前一个1为正，第一个1前有一个V）-10+1B-000V-00+1-1B+00V+-1+14、简述信源编的目的。（1）将信源输出的信号转换为数字信号形式，经过信源编码输出的信号应该是在时间上离散、在取值上为有限个状态的数字脉冲串；（2）提高通信有效性，减少原消息的冗余度。HzBBRB2300060005、信源共有四种符号A，B，C，D，设它们出现的概率分别为1/2，1/4，1/8，1/8，（1）求等长编码的效率η1（2）求其Huffman编码的效率η2。四、作图题1、二进制数字信号为110101，画出相应的单极性NRZ码、CMI码和曼彻斯特码。（6分）NRZ:略CMI码是传号反转码的简称，与数字双相码类似，它也是一种双极性二电平码。“1”码交替用“11”和“00”两位码表示；“0”码用固定相位的周期方波“01”表示。Manchester:“0”码用“01”两位码表示;“1”码用“10”两位码表示2、已知数字信息，码元速率为600波特，载波频率为1200Hz，请分别画出2ASK、2PSK和2DPSK的波形。（6分）1111000na载波2PSK2DPSK2ASK22221111Hlog2log4log8log81.752488N21.7510.8752解（1）：Liii1222211112Np(x)n2331.75248811111111H(x)(loglogloglog)224488881.75H(x)21N（）五、计算题1、解序号码字序号码字信息元监督元信息元监督元1000000051001110200111016101001130100111711010014011101081110100TkPIG可以得到1000110010001100101110001101rPIH2、D=0.0653作业三一、单项选择题1、b2、c3、b4、a5、d6、b7、b8、d9、b10、a二、填空题1、200B，51041.2、线性码；非线性码3、时分多路复用；频分多路复用4、非零码或15、信源编码；信道编码6、4;11/157、生成矩阵8、800HZ9、1110001110、AMI三、简单分析题B0k0nB0RB0nk010CCCxxxxxxxxx1010121012100CC2.0C1.01C1.0CC2.00C1.0C101101012017.0C,9606.0C,09606.0C101NNiikikxCy10122y0,y1,y0y0.0096,y0.0557'0kk01DxxD0=0.4kkyyD'011、数字信号无码间传输准则为：数字脉冲的传输速率fb是等效理想低通信道截止频率fc的两倍，即以fb=2fc的速率传输数码信号时，可实现无码间干扰传输。通常采用满足奇对称条件的滚降低通滤波器等来有效理想低通。2、设在128ms内传输512个二进制码元，计算信息传输速率为多少？若该信息在5s内有6个码元产生误码，试问其误码率为多少？4、略5、1001011，0010111四、分析计算题1、2、已知(7，3)汉明码的生成矩阵G为B34512R400012810310波特6=40005e1011001样值判别规则：正--“0”；负--“1”s2DPSK(t)y1(t)y2(t)z(t)x(t)定时脉冲(虚线)x}{na带通滤波器y1相乘器z(t)低通x(t)y2抽样判决器定时脉冲延迟TB2DPSK信号滤波器列出所有许用码组，并求监督矩阵。解：利用代数方程式，化简后可以写出监督矩阵根据监督矩阵和生成矩阵时间的关系可以得到生成矩阵：3、设计3个抽头的迫零均衡器，以减小码间串扰。已知，x-2=0，x-1=0.1，x0=1，x1=-0.2，x2=0.1，其余x均为0。求3个抽头的系数C-1,C0,C1，并计算均衡前后的峰值失真。量化阶数；最小抽样速率：传码速率为：错码的数目：4、设某二进制数字基带信号的基本脉冲如图所示。图中TB为码元宽度，数字信息“1”和“0”分别用的有无表示，它们出现的概率分别为及（）：数字信号的功率谱密度公式为：（1）求该数字信号的具体功率谱密度；（2）该序列是否存在离散分量f=1/TB？（3）该数字基带信号的带宽是多少？。4、解：（1）r1001110101100001001111110100HPI1100010110001001100010110001Tr1001110GIP01001110011101suv22B01B0B1BBm22B1B1BBmP()P()P()fP(1P)G(f)G(f)fPG(mf)(1P)G(mf)(fmf)fP(1P)G(f)f(1P)G(mf)(fmf)BsRfk8864kBsHf2f8kHz844Q2562k81323310106410640个suv22B01B0B1BBmP()P()P()fP(1P)G(f)G(f)fPG(mf)(1P)G(mf)(fmf)g(t)BT2BT2t01（2）令m=+1或-1带入上式，得不存在离散分量fb（3）带宽B1BBB1BTG(f)TSa()TSa(fT)G(f1/T)020bG(f)0BB1ffT