通信原理习题课2015第一次

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习题课(from 1~7)

第四章 信道

4-6

某个信源由A 、B 、C 和D 4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,错为其它符号的条件概率(/)i j P x y 均为1/1024,试求出该信道的容量C 。

解:根据离散信道信道容量的定义,()

max[()(|)]p x C H X H X Y =-。即,以()p x 为变量,取

()(|)H X H X Y -的最大值。

444

1

11

4

4

4

11

11(|)()(|)()(|)log

(|)

1102110241()(|)log ()[log 3*log1024](|)102410211024102110241

[log 3*log1024]*10.0335/102410211024

j j j i j j j i i j j i j j j i j i j H X Y p y H X y p y p x y p x y p y p x y p y p x y bit symbol ==========+=+=∑∑∑∑∑∑ (1) 通过上述计算发现,对题中所给的对称信道,(|)H X Y 是一个常数,与()p x 无关。因此,最大化()(|)H X H X Y -简化为最大化()H X 。根据题意,X 有4种可能,因此

()2/H X bit symbol ≤,则

()

max[()(|)]20.0335 1.9665/p x C H X H X Y bit symbol =-=-=

(2)

@知识点:离散信道信道容量的定义。在离散对称信道下,通过计算可知(|)H X Y 是与输入无关的常数。这使得信道容量的计算得到简化。

@注意:题中的概率值(/)i j P x y ,不是信道转移概率,而是后验概率。信道转移概率定义为(/)j i P y x ,计算需要严格按照信道容量的定义()max [()(|)]p y C H Y H Y X =-进行,这时需要搜索C 最大时对应的概率值。

另外教材的例题4-2(P80)的解法,该题中默认等概时可以计算出H(X),然后根据信道转移概率计算等概条件下H(X|Y),并直接将二者相减得到信道容量。严格的说,这种做法不对,缺乏必要的分析过程,不符合离散信道信道容量的定义。

下面的做法错误:根据给定的p(x)计算p(yi),进而计算H(X|Y)

4-8

设一幅黑白数字像片有400万个像素,每个像素有16个亮度等级。若用3kHz 带宽的信道传输它,且信号噪声功率比等于20dB ,试问需要传输多长时间?

解:该图像的信息量47400*10*4 1.6*10I bit ==, 信道容量为

3422log (1/)3*10*log (1100) 1.9975*10/t C B S N b s =+=+=

(3)

因此,传输时间74/ 1.6*10/(1.9975*10)801.0t I C s ===

@知识点:连续信道的信道容量公式220log (1)log (1)S S C B B N n B

=+

=+ 噪声功率0N n B =,单边功率谱密度乘以信道带宽;

当信道容量大于信息传输速率,则存在方法可以实现任意小的差错概率进行传输,而不是没有差错;

带宽与信噪比在一定程度上可以互换,但是存在上限,即带宽无穷宽时,信道容量为

01.44S n

香农极限:只要满足0 1.6dB b E N >-,就可以实现可靠传输,信噪比小于-1.6dB 则无法传输任何信息。

理想通信系统:实现了极限信息传输速率,即达到信道容量,而且错误率为0的通信系统。

第五章 模拟调制技术

5-3

根据图P5-1所示的调制信号波形,试画出DSB 及AM 信号的波形图,并比较它们分别通过包络检

解 设载波c (1)DSB 信号()()sin DSB c s t m t t ω=的波形如下图(a )所示,通过包络后的输出波形如图(b )

所示。

(2)AM 信号0()[()]sin AM c s t A m t t ω=+?,其中0max |()|A m t >,波形如下图(c )所示,通过包

DSB 信号不能直接采用包络检波;而AM 信号在满足0max |()|A m t >的情况下可采用包络检波恢复m(t)。

5-5

将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。若此滤波器的传输函数()H ω如图P5-2所示。当调制信号为[]()sin100sin6000m t A t t ππ=+时,试确定所得残留边带信号的表达式。

f /kHz

图P5-2

解 设调幅波0()[()]cos AM c s t m m t t ω=+,其中0max |()|m m t ≥,且()()A M A M s t S ω?。根据残留边带滤波器在c f 处具有互补对称特性,可从()H ω图上可知载频c f =10kHz ,由此得到载波cos 20000t π。因此

[][]000()[()]cos 20000cos 20000sin100sin 6000cos 20000cos 20000sin 20100sin19900sin 26000sin140002

AM s t m m t t

m t A t t t A

m t t t t t ππππππππππ=+=++=+

-+-

[]0()(20000)(20000)[(20100)

2

(20100)(19900)(19900)(26000)(26000)(14000)(14000)]

AM j A

s m πωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπ=++-++---++-++---++- 设残留边带信号为()VSB s t ,且()()VSB VSB s t S ω?,则()()()VSB AM S S H ωωω=,由于()AM s ω是

一组离散谱,残留边带信号的频谱也是离散谱,以()H ω在上述离散谱对应频点上取值作为加权。于是

10.05()10.059.50.5510()0.5

9.95()9.959.50.4513()17()0

f kHz H f kHz H f kHz H f kHz H f

kHz H ωωωωω=±=-=??=±=??=±=-=??=±=??=±=?时,时,时,时,时,

[]0()(20000)(20000)[0.55(20100)

22

0.55(20100)0.45(19900)0.45(19900)

(26000)(26000)]

VSB j A

s m π

πωδωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπδωπ=

++-+

+---++-++-- 01()cos 20000[0.55sin 201000.45sin19900sin 26000]22

VSB A

s t m t t t t ππππ=+-+

@知识点:残余边带调制的基本原理,残余边带滤波器在中心频率处互补对称特性。

5-11

某线性调制系统的输出信噪比为20dB ,输出噪声功率为10-9W ,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB ,试求: (1) DSB/SC 时的发射机输出功率; (2) SSB/SC 时的发射机输出功率。 解

接收端:

i

o

N

根据DSB 相干解调的制度增益,有/2(/)i i o o S N S N =

则可以计算得到,/50i i S N =

又由于/4o i N N =,根据题中给出的条件910o N -=可以计算94*10i N -= 因此,950200*10i i S N -==

根据题目的条件传输损耗为100dB ,则发射机的输出功率是10*102000T i S S W ==

(2)对SSB/SC ,调制制度增益为1,即,//i i o o S N S N =

/4o i N N =,因此,94*10i N -=,所以有,9100400*10i i S N -==

10*104000T i S S W ==

5-15

已知某单频调频波的振幅是10V ,瞬时频率643()1010cos210()f t t Hz π=+?试求: (1)此调频波的表达式;

(2)此调频波的最大频率偏移、调频指数和频带宽度;

(3)若调制信号频率提高到3210Hz ?,则调频波的频偏、调频指数和频带宽度如何变化?

(4)若峰值频偏加倍,信息信号的幅度怎么变化?

解(1)该调频波的瞬时角频率为

643()2()210210cos210(/)t f t t rad s ωππππ==?+??

(4)

瞬时相位()t θ为 63()()21010sin 210t t d t t θωττππ-∞

==?+??,因此,调频波的表达式

63()cos ()10cos(21010sin210)()FM S t A t t t V θππ==?+?

(5)

(2)根据频率偏移的定义

43max max |()||10cos210|10f f t t KHz π?=?=?=

10101000

f m f K m f ?=

== 2()22NBMF m B f f KHz ≈?+=

(3)调制信号频率m f 由310Hz 提高到3210Hz ?时,因调频信号的频率偏移与调制信号频率无关,所以这时调频信号的频率偏移仍然是10f KHz ?=

而这时的调频指数变为 4

3105210

f m f m f ?===? 调频信号的带宽变为 2()2(102)24m B f f KHz ≈?+=?+=

由于m f f ?≥,所以,虽然调制信号频率m f 增加了1倍,但调频信号的带宽B 变化很小。

(4)峰值频率偏移加倍,则意味着()m t 幅度为原来的2倍

@知识点:调频波的表达式、最大频率偏移、调频指数和频带宽度

5-17

设有60路模拟话音信号采用频分复用方式传输。已知每路话音信号频率范围为0~4kHz (已含防护频带),先有12路电话复用为一个基群,其中第n 路载频

1124(1,2,...,12)cn f n n =-=,采用下边带调制;再由5个基群复用(仍采用下边带调制)为一个超群,共60路电话,占用频率范围312~552KHz 。试求:

(1)各基群占用的频率范围和带宽

(2)超群载频值(需要修改成:超群中各基群所采用的载频值)

解 (1)根据SSB 调制的已调信号的频谱范围,和第n 路载频1124(1,2,...,12)cn f n n =-=可以计算每一路的话的频带范围。

对第1路话,载频为108KHz ,频带范围为104-108KHz ; 对第2路话,载频为104 KHz ,频带范围为100-104KHz ; 依此类推

因此,基群的频率范围是60~108KHz ,占用带宽为12*4=48KHz

(2)以超群中频率最低的一个基群为例。其中红色表示下边带

c c

图1 频谱搬移示意图

所以84336420kHz c f =+=,加48*n 则为其它基群的载频值。

第六章数字基带传输系统

6-4

设二进制随机序列中的“0”和“1”分别由()g t 和()g t -组成,它们的出现概率分别为P 及(1-P );

(1) 求其功率谱密度及功率;

(2) 若()g t 为如图P6-1(a)所示波形,B T 为码元宽度,问该序列是否存在离散分量

1/B B f T =的离散分量?

(3) 若()g t 改为下图,重新回答题(2)所问。

/2B T -/2

B T O

2B -

2

B

4B -4B ()

a ()

b P61

-图

解 (1)随机二进制序列的功率谱密度

2

21212()(1)|()()||[()(1)()]|()B B B B B B P f f P P G f G f f PG mf P G mf f mf δ∞-∞

=--++--∑由题意知

12()()()g t g t g t =-=,因此双极性随机序列的功率谱密度为

2

22

2()4(1)|()|(12)

|()|()B B B

B

B P f f P P G f f P G mf

f mf δ∞

-∞

=-+--∑

式中,()()G f g t ?;等式右端第一项是连续谱,第二项是离散谱成分。 功率

2

22

2

2

22

2

()4(1)|()|(12)

|()|()4(1)|()|(12)

|()|B B B

B B B B

B

S P f df

f P P G f df f P G mf f mf df f P P G f df f P G mf

δ∞

-∞∞

-∞-∞

-∞∞

-∞

-∞

==-+--=-+-?∑??

∑?

(2)若基带脉冲波形()g t 为 1||()20B T t g t ?

≤?

=?? ?其他

则()g t 的傅里叶变换()G f 为 ()()

B B G f T Sa T f π= 对式2

2

2

2()4(1)|()|(12)

|()|()B B B

B

B P f f P P G f f P G mf

f mf δ∞

-∞

=-+--∑

是否存在离散谱取决于概率P 和()B G mf ,因为 s i n ()()0B B B

B G f T S a T f T π

ωπ

=== 所以由题(1)的结果可知,该二进制序列不存在离散分量。

(3)若基带脉冲波形()g t 为1||()40B T t g t ?

≤?

=?? ?其他

则()g t 的傅里叶变换()G f 为 ()()

22

B B T T f

G f Sa π= 因为 s i n

2()()0

222/2B B B B

B T T f T T G f S a π

πππ

==?=≠

所以,该二进制序列存在离散分量1/B B f T =。

6-5

设二进制数字基带信号的基本脉冲为三角形脉冲,如图P6-2所示。图中B T 为码元间隔,数字信息“1”

和“0”分别用()g t 的有无表示,且“1”和“0”出现的概率相等。

/2B T -/2

B T O P62

-图

(1) 求该数字基带信号的功率谱密度,并画出功率谱密度图;

(2) 能否从该数字基带信号中提取码元同步所需的频率1/B B f T =的分量?若能,试计算该分量的

功率。

解 (1)由图P6-2可写出2(1||)||4()0B B T A t t T g t ?

- ≤?

=?

? ?

其他 则()g t 的傅里叶变换()G f 2()()22

B B AT T f

G f Sa π= 由题意,1

(0)(1)2

P P P ===,且有1()()g t g t =,2()0g t =

所以 1()()G f G f =,2()0G f =

代入二进制基带信号的功率谱密度公式,可得

2

212122

22

2222422244

()(1)|()()||[()(1)()]|()

(1)|()|(12)

|()|()

|()||()|()

4424|()|(

)(16216

2

B B B B B B B B

B

B B B B B B

B B B P f f P P G f G f f PG mf P G mf f mf f P P G f f P G mf

f mf f A T T f f Sa G mf

f mf A T T f A m Sa Sa

f δδπδππ

δ∞

-∞

-∞

-∞=--++--=-+--=+-=+∑∑∑)B mf ∞-∞

-∑

f/fB

P f

(2)由(1)的结果,该基带信号的离散谱()v P f 为

24()()()162

v B A m P f Sa f mf πδ∞-∞=-∑ 当1m =±时,即B f f =±时,有

244()[()()()()]1622

v B B A P f Sa f f Sa f f ππ

δδ=++-

可见,该二进制数字基带信号中存在1/B B f T =的离散谱分量,故可以提取码元同步所需的频率

1/B B f T =的分量。

该频率分量的功率为

22222

444442()()162162A A A A A S Sa Sa πππππ

=+=+= 6-7

已知信息代码为1011000000000101,试确定相应的AMI 码及HDB3码,并分别画出它们的波形图。

+10AMI 码波形图

-1+E -E

+1000000000-10

+1

0+10

HDB3码波形图

-1+E -E

+100

+V -B 0

-V 0

+10

-1

说明:(1)AMI 码和AMI 的波形图是不同的

(2)AMI 码是传号反转,也就是序列中的1交替地用1和-1代替;

HDB3码是在AMI 的基础上,为了克服连0情况下缺乏定时信息,同时要尽可能减少直流分量而设计的。对HDB 3有下面的编译码规则

编码:遇到4个连0,将最后一个0变成+V 或-V ,V 的极性确定方法:

1) 应满足相邻的两个V 极性相反,也就是说,V 也要遵守传号翻转的规则;

2) 要使得V 与其前面相邻的非0符号极性相同,这是为了在译码的时候能够发现哪些是由4连0

修改得到的码字。

3) 如果第二条不能满足,则根据需要插入破坏脉冲B 。 译码:1)若3连0前后的非0脉冲是极性相同的,则该3连0后的是V 码,译码时要将000V 译成0000; 2)若2连0前后的非0脉冲极性相同,则是B00V ,将其译为0000; 3) 然后把其余的1和-1都译为1.

6-11

设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的总特性为()

H ω,若要求以

2

B T 波特的速率

进行数据传输,试验证图P6-6所示的各种()H ω能否满足抽样点无码间串扰的条件。

P66

-图

()a

解 方法1 根据奈奎斯特第一准则,当最高传码率1B s

R T =时,能够实现无码间串扰传输的基带系统

的总特性()H ω应满足

2(),||i

s s

i H C T T ππωω+

= ≤∑

令1/B B f T =,则题目要求的2B R f =,根据奈奎斯特第一准则,需要一个最大传输速率为2B mf 的系统。对比4个图,仅c 满足要求。

方法2 由()H ω求出系统无码间串扰最高传码率max 2B N R f =,然后与实际传输速率2B s

R T =进

行比较。若满足 max 1,2,3

B B R nR n = =

所以实际速率B R 进行数据传输时,满足抽样点上无码间串扰的条件。

(a )max 12

B B s s R R T T =

<=,故不能 (b )max 3

B s R T =虽然大于B R 但非整数倍关系,故不能

(c )max 2

B B s R R T ==,故该()H ω满足无码间串扰传输的条件;

(d )max 1

B B

s

R R T =<,故不能。

6-17

某二进制数字基带传输系统所传输的是单极性基带信号,且数字信息的“1”和“0”的出现概率相等

(1)若数字信息为“1”时,接收滤波器的输出信号在抽样判决时刻的值是A=1V ,且接收滤波器的输出噪声是均值为0、均方根值为0.2V 的高斯噪声,试求这时的误码率e P ;

(2)若要求误码率e P 不大于5

10-,试确定A 至少应该是多少?

解(1)根据6.5.2中二进制单极性基带系统的判决电平和误码率的结果,最佳判决电平为

2*(0)

ln

2(1)

d

A P V A P σ=+ 对本题,由于“1”和“0”等概,所以,最佳判决电平为A/2

,误码率为12e P erfc = 将已知条件1,0.2n A σ==代入即得到此时的误码率

31 6.21*102e P erfc -==

(2)若要求e

P 不大于5

10-

,代入12e P erfc =

可以得到,51102erfc -≤,可以求出8.6n A σ≥

说明:对于双极性信号,12e P erfc =。在相同条件下,双极性信号的抗噪声性能优于单极性信号。

6-20

一相关编码系统如图所示。图中,理想低通滤波器的截止频率为1/2TB 赫兹,通带增益为TB 。试求该系统的单位冲激响应和频率特性。

解 由题意,这是第IV 类部分响应系统。理想低通滤波器的传输函数为

||()0B

B L T T H πωω?

≤?=?

? ?其他 其对应的单位冲激响应为

()(

)L B

h t Sa t T π

=

则系统单位冲激响应为

()[()(2)]()()(2)

(

)(

(2))

B L L L B B B

B

h t t t T h t h t h t T Sa t Sa t T T T δδπ

π

=--*=--=--

系统的传输函数为两部分的传输函数相乘

22(1)||()(1)()0B

B j T B

j T B L T e T H e H ωωπωωω--?- ≤?=-=?

? ?其他 所以2sin ||()0B

B B T T T H πωωω?

≤?=?

? ?

其他 6-23

设有一个三抽头的时域均衡器,如图所示,输出()x t 在各抽样点的值依次为2x -=1/8,

1x -=1/3,0x =1,1x +=1/4,2x +=1/16,在其他抽样点均为零,试求均衡器输入波形()x t 的峰值失真及输出波形()y t 的峰值失真。

解 输入波形()x t 的峰值失真

2

20

1111137||8341648

x k

k k D x

x =-≠=

=

+++=∑ 由公式: N

k i

k i

i N

y c x

-=-=

∑,可得

312111

3824

y c x ---==-?=-

211021111

133872

y c x c x ----=+=-?+?=

110011211111

11334832

y c x c x c x ----??=++=-?+?+-?=- ???

011001111115

1134436

y c x c x c x --??=++=-

?+?+-?= ??? 112011011111

113164448

y c x c x c x -??=++=-?+?+-?=-

??? 20211111

101644

y c x c x ??=+=?

+-?= ??? 31211141664y c x ??==-?=-

???

其他k y 值均为0。 所以输出波形的峰值失真为

3

30

1

61111171

052472324864480

y k k k D y y =-≠??=

=+++++=

???∑

第七章 数字频带传输系统

7-16

已知2PSK 系统的传输速率为2400b/s 试确定

(1)2PSK 信号的主瓣宽度和频带利用率(b/(SHz));

(2)若对基带信号采用0.4α=余弦滚降滤波预处理,再进行2PSK 调制,这时占用的信道带宽和频带利用率为多大?

(3)若传输带宽不变,而传输速率增至7200b/s ,则调制方式应作何改变? (1)2PSK 信号的带宽是基带信号的两倍,即,22PSK B B f =

在采用矩形成形滤波的情况下,已调信号的主瓣宽度2400B B f R Hz == 因此,22*24004800PSK B Hz ==

20.5B

PSK

R B η=

= (2)2400/(*)B R Baud Hz s =

/21200N B f R Hz ==

(1) 1.4*12001680Hz B N f f α=+== 222*16803360PSK B B f Hz ===

20.71B

PSK

R B η=

= (3)速率增大后,需要采用多进制处理 7-17

设某MPSK 系统的比特率为4800b/s ,并设基带信号采用1α=余弦滚降滤波预处理。试问: (1)4PSK 占用的信道带宽和频带利用率 (2)8PSK 占用的信道带宽和频带利用率

(1)在4PSK 下,2400B R =。其所需的奈奎斯特带宽为1200N f Hz =,因为采用余弦滚降,实际的基带信号带宽为(1)2400B N f f Hz α=+= 根据22PSK B B f =,得到224800PSK B B f Hz ==。

21/(s*Hz)b

PSK

R b B η=

= (2)在8PSK 下,1600B R =,其所需的奈奎斯特带宽为800N f Hz =,因为采用余弦滚降,实际

的基带信号带宽为(1)1600B N f f Hz α=+= 根据22PSK B B f =,得到223200PSK B B f Hz ==。

2 1.5/(s*Hz)b

PSK

R b B η=

=

补充1

已知某2FSK 信号,2400/B R Baud s

=,中心频率

12

22c f f f MHz +=

=,试分析

(1)针对相干解调、非相干正交解调和非相干包络检波,确定合理的载频12,f f (2)分别给出已调信号的主瓣宽度

(3)若使用0.5α=的升余弦,系统带宽是多少?

(1)对相干解调,要求两个载频在一个码元内正交,即

120cos cos 0B

T t tdt ωω=?

121201

[cos()cos()]02B

T t t dt ωωωω+--=?

由于12ωω+是远远高于12ωω-的频率分量,认为其在一个码元内积分为0,于是,

sin 20B fT π?=

对上式,只要满足2/B f f n ?=即可。从节省带宽的角度,取n=1,得到

21/2B f f f f ?=-=,与题目中的条件12

22

c f f f MHz +=

=联立,求解方程组即可得到载频值 2121 1.24f f K

f f M -=??

+=?,解得12

(20.6)(20.6)f M K Hz f M K Hz =-=+ 对非相干正交解调,有21B f f kf -=,通常取1k =,于是 2121 2.44f f K

f f M -=??

+=?,解得12

(2 1.2)(2 1.2)f M K Hz f M K Hz =-=+

对非相干包络检波, 有212B f f f -=,于是

2121 4.84f f K

f f M

-=??

+=?,解得12(2 2.4)(2 2.4)f M K Hz f M K Hz =-=+ (2)对相干解调,2126B B f f f KHz =-+=

对非相干正交解调,27.2B B B f f KHz =+= 对包络检波解调,229.6B B B f f KHz =+= (3)系统带宽

(1) 1.8B N f f K α=+=,再代入上一小题中计算得到的带宽。

补充2

某DBPSK 系统4c f GHz =,10/B R MBaud s

= (1)给出已调信号主瓣宽度

(2)传输系统用0.5α=的升余弦,系统带宽,频带利用率 (3)接收方式

(1)2220DPSK B B f MHz ==

(2)5N f MHz =,(1)7.5B N f f MHz α=+=

2215DPSK B B f MHz == 2/2/3b DPSK R B η==

(3)

补充3

已知信道带宽2.4KHz~4.8KHz ,要实现信息速率9.6Kbps ,设计发送端 用MPSK , 1.2B f KHz ≤

下面根据9.6b R Kbps =,推算采用M 进制是否能满足要求

4, 4.8, 2.4B N M R K f K ===,不满足 8, 3.2, 1.6B N M R K f K ===,不满足 16, 2.4, 1.2B N M R K f K ===,不可实现 32, 1.92,0.96,0.25B N M R K f K α====

通信原理习题答案解析

5-10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为 9 10W ,由发射机输出端到解调器输 入端之间总的传输损耗为100dB,试求: (1)DSB/SC时的发射机输出功率; (2)SSB/SC时的发射机输出功率。 解:设发射机输出功率为S T ,解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K= S T /S i=100(dB). (1)DSB/SC的制度增益G=2,解调器输入信噪比 相干解调时:Ni=4N o 因此,解调器输入端的信号功率: 发射机输出功率: (2)SSB/SC制度增益G=1,则 解调器输入端的信号功率 发射机输出功率: 6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0,试以矩形脉冲为例,分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。 解:各波形如下图所示:

6-8已知信息代码为 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1,求相应的AMI码及HDB3码,并分别画出它们的波形图。 解:

6-11设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H(?),若要求以2/Ts 波特的速率进行数据传输,试检验图P5-7各种H(?)是否满足消除抽样点上码间干扰的条件 ω (a ) (c ) (d ) 解:无码间干扰的条件是: ??? ??? ?> ≤=???? ? ?+=∑s s i s s eq T T T T i H H π ωπ ωπωω02)( (a ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω021)( 则 s T B 21= ,无码间干扰传输的最大传码率为:s s B T T B R 212max <= = 故该H (?)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (b ) ??? ? ?? ?> =≤=s s T B T H π ωππ ωω0231)( 则 s T B 23= ,无码间干扰传输的最大传码率为:s s B T T B R 232max >= = 虽然传输速率小于奈奎斯特速率,但因为R Bmax 不是2/T s 的整数倍,所以仍然不能消除码间干扰。故该 H (?)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。 (c ) 如下图所示,H (?)的等效H eq (?)为:

最新通信原理试卷一及答案

通信原理试卷一及答案 一、填空题(每空1分,共20 分) 1、随机过程X (t )的自相关函数,则其均值为 ,方差 为 ,平均功率为 。 2、多径传播对传输信号的影响有:(1)使载波信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号(即衰落信号);(2) ; (3) 。 3、调制信号是幅度为的单音信号,,则已调波DSB 发送信号功率为 。 4、对于正在运行的FM 系统,若调制信号幅度增大,则频偏 、 所需传输的带宽 。 5、若将f (t )先 而后使它对载波进行FM 即得PM 。 6、在模拟调制系统AM 、DSB 、SSB 、VSB 和FM 中,调制效率最低的是 。抗干扰能力最强的是 。 7、数字信号的码元时间长度为1ms ,如果采用八电平传输,信息速率是 。 8、16ASK 信号的带宽是2ASK 信号带宽的 倍。 9、在模数转换中,实际的抽样有两种基本形式,即 和 。 10、在能够消除码间干扰的二元数字基带传输系统中,若传输带宽为3KHz ,滚 降残留谱宽度为1KHz ,则对应的奈氏带宽为 KHz ,传输速率= bit/s. 11、一码长n=7的汉明码,监督位r= ,编码效率= 。 12、对输入信号S(t)采用匹配滤波器进行最佳接收,该匹配滤波器的单位冲击响应h(t) 为 。 二、名词解释(5小题,每小题3分,共15分) 1、GMSK 2、误码率 3、门限效应 4、数字基带信号 5、匹配滤波器 τ τ-+=e R X 1)()(t m m A m A f ?b R

三、简答题(3小题,每小题4分,共12分) 1、简述线性调制和非线性调制的概念。 2、简述消除码间干扰的方法。 3、简单比较ASK 、FSK 、PSK (DPSK )系统相干解调时的性能。 四、均值为0,自相关函数为 的高斯噪声 ,通过传输特性为 (A 、B 为常数)的线性网络,试求: (1)输入噪声的一维概率密度函数;(4分) (2)输出噪声的一维概率密度函数;(4分) (3)输出噪声功率;(2分) 五、某调制方框图如图1(b )所示。已知的频谱如图1(a ),载频,,且理想低通滤波器的截止频率为,试求输出信号的时域表达式,并说明为何种已调制信号。(共12分) 图1 六、若采用2ASK 方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V , 输入接收端解调器的高斯噪声功率,今要求误码率。 试求:非相干接收时,由发送端到解调器输入端的衰减应为多少?(6分) (注:非相干接收时) 七、设二进制基带系统的分析模型如图2所示,现已知 试求:(1)画出传输特性的波形;(4分) (2)求该系统最高码元传输速率及相应码元间隔 。(4分) ()m t 21ωω<<1H ωω>1ω()s t ()s t 212 310n W σ-=?410e p -=/4 1 2r e p e -=00 0(1cos ),||()0,H else πτωτωτω? +≤?=? ??()H ωB R s T

通信原理课后作业答案(最新整理)

第一次作业────第二章 2.1消息源以概率发送5种消息 16/1,16/1,8/1,4/1,2/154321=====P P P P P 符号。若每个消息符号出现是独立的,求每个消息符号的54321,,,,m m m m m 信息量。 解:bit P m P m I 1log )(log )(12121=-=-=bit P m P m I 2log )(log )(22222=-=-=bit P m P m I 3log )(log )(32323=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(42424=-=-=bit P m P m I 4log )(log )(52525=-=-=2.3一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互独立符号出现的概率 分别为。求该信号源的平均信息量与信息速率。 1.0, 2.0, 3.0, 4.0解: nit/s 85.1279)(R nit,1.27985)(: ,(tet)/s 83.555)(R (tet),0.55583)(: ,10bit/s 44.1846)(R bit,1.84644)(: ,2) 1.0log 1.0 2.0log 2.0 3.0log 3.0 4.0log 4.0() (log )()(1=========+++-=-=∑=t X H X H e t X H X H t X H X H x p x p X H N i i i 分别为平均信息量与信息速率为底时以哈哈分别为平均信息量与信息速率为底时以分别为平均信息量与信息速率为底时以2.6已知非对称二进制信道,输入符号的概率为 =???? ??2211,,P x P x ???? ? ??431,41,0信道转移概率矩阵

通信原理习题答案-西安邮电

第一章绪论 学习要求: 常用通信术语; 模拟信号与数字信号的定义; 通信系统的组成、分类、和通信方式; 数字通信系统的优缺点; 离散消息的信息量、平均信息量(信源熵)的计算; 衡量模拟通信系统和数字通信系统的性能指标; 传码率、传信率、频带利用率、平均传信率和最大传信率的计算及其关系; 误码率和误信率的定义及计算。 一、简答题 1.消息、信息、信号,通信的含义是什么通信系统至少包含哪几部分 2.试画出模拟和数字通信系统的模型图,并指出各组成部分的主要功能,说明数字通信系统有什么特点 3.举例说明单工、半双工及全双工的工作方式及其特点。 4.举例说明如何度量信息量。 5.通信系统的性能指标是什么这些性能指标在模拟和数字通信系统中指的是什么二、综合题 1.设有四个符号,其中前三个符号出现的概率分别为1/4,1/8,1/8,且各符号的出现是相对独立的。试计算该符号集的平均信息量。 H x bit/符 2.一个由字母A、B、C、D组成的字,对于传输的每一个字母用二进制脉冲编码,00代替A、 01代替B、10代替C,11代替D,每个二进制脉冲宽度为5ms。

(1)不同字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率; (2)若每个字母出现的可能性分别为 1 1 1 3 P A ,P B ,P C ,P D 5 4 4 10 试计算传输的平均信息速率。 R b max 200 bit/s R b bit/s 3.国际莫尔斯电码用“点”和“划”的序列发送英文字母,“划”用持续3单位的电流脉冲 表示,“点”用持续1单位的电流脉冲表示;且“划”出现的概率是“点”出现概率的1/3。 (1)计算“点”和“划”的信息量; (2)计算“点”和“划”的平均信息量。 I 2 bit I. bit H x bit/符 4.设一信息源的输出由128个不同的符号组成,其中16个出现的概率为1/32,其余112出现的概率为 1/224。信息源每秒发出 1000个符号,且每个符号彼此独立。试计算该信息源的平均信息速率。 R b 6405 bit/s 5.已知某四进制数字传输系统的传信率为2400b/s,接收端在小时内共收到126个错误码元,试计算该系统的误码率P e 。 P e 105 6.某4ASK系统的4个振幅值分别为0,1,2,3。这4个振幅是相互独立的; (1)振幅0,1,2,3出现概率分别为:,,,,求各种振幅信号的平均信息量 (2)设每个振幅的持续时间(即码元宽度)为1s,求此系统的信息速率

通信原理课设-基于Systemview的通信系统的仿真

目录 第1章绪论 (1) 第2章 SystemView的基本介绍 (2) 第3章二进制振幅键控 2ASK (4) 3.1 2ASK调制系统 (4) 3.2 2ASK调制解调系统 (6) 3.3 2ASK系统仿真结果分析 (9) 第四章二进制频移键控 2FSK (10) 4.1 2FSK调制系统 (10) 4.2 2FSK调制解调系统 (12) 4.3 2FSK仿真结果分析 (17) 第5章二进制移相键控 2PSK (18) 5.1 2PSK调制系统 (18) 5.2 2PSK调制解调系统 (19) 5.3 2PSK仿真结果分析 (23) 第6章二进制差分移相键控 2DPSK (24) 6.1 2DPSK实验原理 (24) 6.2 2DPSK仿真结果分析 (29) 第7章实验总结 (30) 第8章参考文献 (30) 第9章谢辞 (32)

第1章绪论 通信按照传统的理解就是信息的传输,信息的传输离不开它的传输工具,通信系统应运而生,我们此次课题的目的就是要对调制解调的通信系统进行仿真研究。 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 在通信系统中,利用数字信号的离散取值特点通过开关键控载波,来实现数字调制,这种方法通常称为键控法,主要对载波的振幅,频率,和相位进行键控。键控主要分为:振幅键控,频移键控,相移键控三种基本的数字调制方式。 本次课程设计的目的是在学习以上三种调制的基础上,通过Systemview仿真软件,实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK等数字调制系统的仿真,同时对以上系统有深入的了解。 Systemview是美国ELANIX公司于1995年开始推出的软件工具,它为用户提供了一个完整的动态系统设计、仿真与分析的可视化软件环境,能进行模拟、数字、数模混合系统、线性和非线性系统的分析设计,可对线性系统进行拉氏变换和Z变换分析。 SystemView基本属于一个系统级工具平台,可进行包括数字信号处理(DSP)系统、模拟与数字通信系统、信号处理系统和控制系统的仿真分析,并配置了大量图符块(Token)库,用户很容易构造出所需要的仿真系统,只要调出有关图符块并设置好参数,完成图符块间的连线后运行仿真操作,最终以时域波形、眼图、功率谱、星座图和各类曲线形式给出系统的仿真分析结果。 在此次课程设计之前,先学会熟练掌握Systemview的用法,在该软件的配合下完成各个系统的结构图,还有调试结果图。 Systemview对系统的分析主要分为两大块,调制系统的分析和解调系统的分析。由于调制是解调的基础,没有调制就不可能有解调,为了表现解调系统往往需要很高的采样频率来减少滤波带来的解调失真,所以调制的已调信号通过波形模块观察起来不是很清楚,为了更好的弄清楚调制是怎么样的一个过程,在这里,我们把调制单独列出来,用较低的频率实现它,就能从单个周期上观察调制系统的运作模式,更深刻地表现调制系统的调制过程。

通信原理试题集及答案全

一、是非题 1、在单边带信号中插入强载波,可用包络检波法解调出基带信号。(对) 2、对于调频信号,也可以用其上边带或下边带传输信息。(错) 3、不管m(t)是什么信号,在m(t)cosωct的频谱中都没有离散谱fc.(错) 4、在数字通信中,若无码间串扰,则误码率为0。(错) 5、若宽带调频信号的基带信号最高频率增大一倍,则调频信号带宽也增大一倍。(错) 6、单极性数字信号的连0码时间越长,要求位同步器的同步保持时间也越长。(对) 7、只要无误码,则PCM接收机输出模拟信号中就无噪声(错)‘ 8、数字基带系统的频带利用率不可能大于2bit/(s.Hz)(错) 9、在频带利用率方面QPSK通信系统优于2PSK通信系统(对) 二、填空题 1、模拟通信系统中,可靠性最好的是(FM),有效性最好的是(SSB)。 2、在FM通信系统中,采用预加重和去加重技术的目的是(提高解调器输出信噪比)。 3、时分复用的话路数越多,信息速率(越大)。 4、在2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK通信系统中,可靠性最好的是(2PSK),有效性最好的是(2ASK、2PSK) 5、均匀量化器的量化信噪比与编码位数的关系是(编码位数增加1位,量化信噪比增大6dB),非均匀量化器可以提高(小)信号的量化信噪比。 (式9.4.10) 信号量噪比:(S/N)dB=20lg M=20lg2N (N为编码位数) 编码位数增加一位,(S/N)dB=20lg M=20lg2(N+1)-20lg2N=20lg2=6dB 6、改善FM系统抗噪声性能的有效措施是(采用预加重技术和去加重技术) 7、若信息速率为Wbit/s,则2PSK、4PSK信号的谱零点带宽分别为()和()Hz PSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号:带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK:带宽为:2W 对4PSK:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W 8、设基带系统使用了五抽头的预置式自动均衡器,则此系统冲激响应的抽样值等于0的个数最少为(4),不等于0的个数最少为(1) 8、通过眼图,可以观察到(码间串扰)和(噪声)的大小 9、调频信号20cos(2*108π+8cos400πt)的最大频偏为(1600)Hz,带宽为(3600)Hz P1 05:m f为最大相位偏移,由调频信号可知其最大相位偏移为8,m f=8, 调制信号的频率:f m=400π/2π=200 所以最在频偏Δf=m f×f m=8200=1600. B=2(m f+1)f m=3600Hz 10、当无信号时,加性噪声是否存在?(存在),乘性噪声是否还存在?(不存在) 11、设基带信号的最高频率为3.4kHz的语音信号,则AM信号带宽为(6.8kHz),SSB信号带宽为(3.4kHz),DSB信号带宽为(6.8kHz)。 12、设信息速率为1.2kbit/s,则2ASK信号和4DPSK信号的频谱过零点带宽分别为()和()。 PSK信号为双极性不归零码,对基带信号R B=1/Ts=fs=R b/log2M, B=fs= R b/log2M 对调制信号:带宽为B调=2B=2 R b/log2M=2W/ log2M 对2PSK:带宽为:2W 对4PSK:带宽为:2W/ log2M =2W/2=W

通信原理答案4

第四章模拟调制系统 已知调制信号m(t)=cos(2000πt)+cos(4000πt),载波为cos104πt,进行单边带调制,试确定 该单边带信号的表达试,并画出频谱图。 解:方法一:若要确定单边带信号,须先求得m(t)的希尔伯特变换 m’(t)=cos(2000πt-π/2)+cos(4000πt-π/2) =sin(2000πt)+sin(4000πt) 故上边带信号为 S USB(t)=1/2m(t) cos w c t-1/2m’(t)sin w c t =1/2cos(12000πt)+1/2cos(14000πt) 下边带信号为 S LSB(t)=1/2m(t) cos w c t+1/2m’(t) sin w c t =1/2cos(8000πt)+1/2cos(6000πt) 其频谱如图所示。 方法二:先产生DSB信号:s m(t)=m(t)cos w c t=···,然后经过边带滤波器,产生SSB信号。 1.将调幅波通过残留边带滤波器产生残留边带信号。若次信号的传输函数H(w)如图所示。 当调制信号为m(t)=A[sin100πt +sin6000πt]时,试确定所得残留边带信号的表达式。 解:设调幅波sm(t)=[m0+m(t)]coswct,m0≥|m(t)|max,且s m(t)<=>S m(w)

根据残留边带滤波器在f c处具有互补对称特性,从H(w)图上可知载频f c=10kHz,因此得载波cos20000πt。故有 sm(t)=[m0+m(t)]cos20000πt =m0cos20000πt+A[sin100πt+sin6000πt]cos20000πt =m0cos20000πt+A/2[sin(20100πt)-sin(19900πt) +sin(26000πt)-sin(14000πt) Sm(w)=πm0[σ(w+20000π)+σ(W-20000π)]+jπA/2[σ(w+20100π)- σ(w+19900π)+σ(w-19900π)+σ(w+26000π)-σ(w-26000π) -σ(w+14000π)+σ(w-14000π) 残留边带信号为F(t),且f(t)<=>F(w),则F(w)=Sm(w)H(w) 故有: F(w)=π/2m0[σ(w+20000π)+σ(w-20000π)]+jπA/2[0.55σ(w+20100π) -0.55σ(w-20100π)-0.45σ(w+19900π)+ 0.45σ(w-19900π)+σ(w+26000π) -σ(w-26000π) f(t)=1/2m0cos20000πt+A/2[0.55sin20100πt-0.45sin19900πt+sin26000πt] -3W/Hz,在该信道中传输抑制载2.设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度Pn(f)=0.5*10 波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5kHz,而载波为100kHz,已调信号的功率为10kW.若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问: 1.)该理想带通滤波器应具有怎样的传输特性H(w)? 2.)解调器输入端的信噪功率比为多少? 3.)解调器输出端的信噪功率比为多少? 4.)求出解调器输出端的噪声功率谱密度,并用图型表示出来。 解: 1.)为了保证信号顺利通过和尽可能的滤除噪声,带通滤波器的宽度等于已调信号带宽,即B=2fm=2*5=10kHz,其中中心频率为100kHz。所以 H(w)=K ,95kHz≤∣f∣≤105kHz 0,其他 2.)Si=10kW Ni=2B* Pn(f)=2*10*103*0.5*10-3=10W 故输入信噪比Si/Ni=1000 3.)因有GDSB=2 故输出信噪比S0/N0=2000 4.)据双边带解调器的输出嘈声与输出嘈声功率关系,有:

通信原理大作业

通信原理大作业 1、说明 在通信原理课程中,介绍了通信系统的基本理论,主要包括信道、基带传输、调制 / 解调方法等。为了进一步提高和改善学生对课程基本内容的掌握,进行课程作业方法的改革的试点,设立计算机仿真大作业。成绩将计入平时成绩。 2、要求 参加的同学3~5人一组,选择1?2个题目,协作和共同完成计算机编程和仿真,写出计算机仿真报告。推荐的计算机仿真环境为MATLAB也可以 选择其它环境。 3、大作业选题 (1) 信道噪声特性仿真产生信道高斯白噪声,设计信道带通滤波器对高斯白噪 声进行滤波, 得到窄带高斯噪声。对信道带通滤波器的输入输出的噪声的时域、频域特性进行统计和分析,画出其时域和频域的图形。 (2) 基带传输特性仿真利用理想低通滤波器作为信道,产生基带信号,仿真验证奈氏第一准则的给出的关系。改变低通滤波器的特性,再次进行仿真,验证存在码间干扰时的基带系统输出,画出眼图进行观察。加入信道噪声后再观 察眼图。 (3) 2ASK言号传输仿真 按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK言号和高斯白噪声,经过信道传

输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(4) 2FSK信号传输仿真 按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。(5) 2PSK信号传输仿真 按照2PSK产生模型和解调模型分别产生2PSK言号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。2PSK信号的解调选用相干解调法。 ⑹2DPSK言号传输仿真 按照2DPSK产生模型和解调模型分别产生2DPSK言号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。2DPSK信号的解调可以选用非相干解调或者相干解调法。 (7) 模拟信号的数字传输 产生模拟语音信号,进行PCM编码过程的计算机仿真。仿真发送端采样、 量化编码的过程、仿真接收端恢复语音信号的过程。按照有或者无信道噪 声两种情况分别进行仿真。

通信原理试题A及答案

一填空题(每空1 分,共20 分) 1:调制信道根据信道传输函数的时变特性不同,可分为()和()两类。 2:信道容量是指() 3: 扩频的主要方式有()和()。 4:随机过程的数字特征主要有:(),()和()。 5:稳随机过程的自相关函数与其功率谱密度是()变换关系。 6:平稳随机过程自相关函数与()有关。 7:随参信道的传输媒质的三个特点分别为()、()和()。8:消息中所含信息量I与出现该消息的概率P(X)的关系式为(),常用的单位为()。 9:卷积码的译码方法有两类:一类是(),另一类是()。 10:模拟信号是利用()、()和()来实现其数字传输的。 二简答题(每题5 分,共25 分) 1、抗衰落技术有哪些。 2、按传输信号的复用方式,通信系统如何分类? 3、随参信道对所传信号有何影响?如何改善? 4、什么是复用技术?主要类型有哪些?复用与多址技术二者有何异同? 5、在模拟信号数字传输中,为什么要对模拟信号进行抽样、量化和编码? 三画图题(每题5 分,共5 分) 已知信息代码为:1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0,请就AMI码、HDB3码、Manchester码三种情形, (1)给出编码结果; (2)画出编码后的波形; 四计算题(每题10 分,共50 分) 1、现有一振幅调制信号,其中调制信号的频率f m=5KHz,载频f c=100KHz,常数A=15。 (1)请问此已调信号能否用包络检波器解调,说明其理由; (2)请画出它的解调框图; (3)请画出从该接收信号提取载波分量的框图。 2、下图中示出了一些基带传输系统的总体传输特性,若要以2000波特的码元速率传输,请问哪个满足抽样点无码间干扰的条件?

通信原理仿真作业

实验一 双极性矩形随机信号的归一化功率谱密度 1.1实验要求 1.了解平稳随机信号功率谱的概念及计算方法 2.仿真不同占空比,等概、非等概双极性矩形随机信号的归一化功率谱密度 3.分析不同信号所包含的频谱分量,有无直流分量和定时分量信息 1.2 基本原理 平稳过程的任何一个非零样本函数的持续时间为无限长,显然都不满足绝对可积和总能量有限的条件。因此,它的傅里叶变换不存在即没有频谱函数。所以我们用功率谱密度来表述其频谱特性。 随机过程的任一实现是一个确定的功率型信号。而对于任意的确定功率信号f(t),它的功率谱密度为: 2 () ()lim T f T F P T ωω→∞ = 式中,()T F ω是f(t)的截短函数()T f t 对应的频谱函数。f(t)是平稳随机过程()t ξ的一个实现。而随机过程某一个实现的功率谱密度不能作为过程的功率谱密度。过程的功率谱密度应该看作是任一实现的功率谱密度的统计平均,即 2 () ()[()]lim T f T E F P E P T ξωωω→∞== 虽然该式给出了平稳随机过程的功率谱密度,但我们通常都不利用这个式子来计算功率谱。 我们知道,确知的非周期功率信号的自相关函数与功率谱密度是一对傅里叶变换。对于平稳随机过程,也有类似的关系,即 ()()j P R e d ωτ ξωττ∞ --∞ =?和1 ()()2j R P e d ωτ ξτωωπ ∞ -∞ = ? 对于平稳随机过程我们通常先求出其自相关函数再利用上式求出其功率谱密度。 1.3仿真结果与分析 仿真信号的频率为1Hz ,采样频率为10Hz ,采样点数为10000. 1、占空比30%,码元1概率0.3功率谱密度

通信原理十套试卷及答案

通信原理试卷一 1、如果系统满足理想低通传输特性,则频带利用率可以达到: a、1B/Hz b、1bit/Hz c、2B/Hz d、2bit/Hz 2、一个均值为零的平稳高斯窄带噪声,它的包络一维分布服从 a、高斯分布 b、均匀分布 c、瑞利分布 d、莱斯分布 3、模拟信号解调的“门限效应”有可能出现在_________信号的解调中: a、DSB b、AM c、PM d、SSB 4、发端发送纠错码,收端译码器自动发现并纠正错误,传输方式为单向传输,这种差错控制的工作方式被称为: a、FEC b、ARQ c、IF d、HEC 5、在“0”、“1”等概率出现情况下,以下哪种码能够直接提取位同步信号: a、单极性不归零码 b、双极性归零码 c、单极性归零码 d、双极性不归零码 6、无码间串扰的基带系统传输双极性信号时,误码率与信噪功率比ρ的关系为 a 、 b 、 c 、 d 、 7、平稳随机过程协方差函数C(τ)与自相关函数R(τ)与均值m的关系为: a 、 b 、 c 、 d 、 8、以奈奎斯特速率进行抽样得到的以下抽样信号,仅用理想低通滤波器不可能将原始信号恢复出来的就是。 a、自然抽样 b、曲顶抽样 c、理想抽样 d、平顶抽样 9、由发送端发送专门的同步信息,接收端把这个专门的同步信息检测出来作为同步信号的方法,被称为: a、外同步法 b、自同步法 c、位同步法 d、群同步法 10、连贯式插入法中的群同步保护,在维持态时通常要求: a、判决门限提高,漏同步概率提高 b、判决门限降低,漏同步概率提高 c、判决门限提高,漏同步概率降低 d、判决门限降低,漏同步概率降低 11、设x(t)为调制信号,调相波的表示式为:,则PM调制方式的瞬时角频率偏差为: a 、 b 、 c 、 d 、 12、码长n=7的汉明码,监督位应就是: a、2位 b、3位 c、4位 d、5位 13、如果在已知发送独立的符号中,符号“E”出现的概率为0、125,则符号“E”所包含的信息量为: a、1bit b、2 bit c、3 bit d、4 bit

通信原理-习题及答案.(DOC)

一、填空 1、单音调制时,幅度A不变,改变调制频率Ωm,在PM中,其最大相移△θm 与Ωm_______关系,其最大频偏△?m与Ωm__________;而在FM,△θm与Ωm________,△?m与Ωm_________。 1、在载波同步中,外同步法是指____________________,内同步法是指 ________________________。 2、已知一种差错控制编码的可用码组为:0000、1111。用于检错,其检错能力 为可检;用于纠正位错码;若纠一位错,可同时检查错。 3、位同步信号用于。 1.单边带信号产生的方式有和。 2.设调制信号的最高频率为f H ,则单边带信号的带宽为,双边带信号的带宽为,残留边带信号的带宽为。 3.抽样的方式有以下2种:抽样、抽样,其中没有频率失真的方式为抽样。 4.线性PCM编码的过程为,,。 5.举出1个频分复用的实例。 6.当误比特率相同时,按所需E b /n o 值对2PSK、2FSK、2ASK信号进行排序 为。 7、为了克服码间串扰,在___________之前附加一个可调的滤波器;利用____________的方法将失真的波形直接加以校正,此滤波器称为时域均衡器。 1、某数字传输系统传送8进制信号,码元速率为3000B,则该系统的信息速 率为。 2、在数字通信中,可以通过观察眼图来定性地了解噪和对系统性 能的影响。 3、在增量调制系统中,当模拟信号斜率陡变时,阶梯电压波形有可能跟不 上信号的变化,形成很大失真的阶梯电压波形,这样的失真称 为。 4、为了防止二进制移相键控信号在相干解调时出现“倒π”现象,可以对 基带数字信号先进行,然后作BPSK调制。 1、通信系统的性能指标主要有和,在模拟通信系统中前者用有效传输带宽衡量,后者用接收端输出的衡量。 2、对于一个数字基带传输系统,可以用实验手段通过在示波器上观察该系统

通信原理(虚拟仿真实验)

实验五双极性不归零码 一、实验目的 1.掌握双极性不归零码的基本特征 2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理 双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码1和0的 码型,它与双极性归零码类似,但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变.双极性非归零码的特点是:从统计平均来看,该码型信号在1和0的数目各占一半时无直流分量,并且接收时判决电平为0,容易设置并且稳定,因此抗干扰能力强.此外,可以在电缆等无接地的传输线上传输,因此双极性非归零码应用极广.双极性非归零码常用于低速数字通信.双极性码的主要缺点是:与单极性非归零码一样,不能直接从双极性非归零码中提取同步信号,并且1码和0码不等概时,仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。 2.设置参数:设置序列码产生器序列数N=128;观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于6 4.256,重复步骤2. 图3.5-1 双极性不归零码实验框图 实验五步骤2图 N=128

实验五步骤3图N=64 N=256

六、实验报告 (1)分析双极性不归零码波形及功率谱。 (2)总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法。 实验六 一、实验目的 1.掌握双极性归零码的基本特征 2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性归零码编码器

通信原理作业

通信原理作业 姓名:李士锦 班级:通信111班 学号: 20127053

3GPP长期演进(LTE)技术原理 摘要:第三代移动通信(3G)技术是当前主流无线通信技术之一。在诸多3G 技术标准中,又以3GPP制定的标准最具影响力。近几年来,WCDMA、TD-SCDMA、HSPA等各种系统已经逐步在全球大规模部署。同时3GPP又启动了LTE、HSPA+、LTE-Advanced等长期标准演进项目。而LTE作为一个即将被广泛应用的通信标准,势必会成为我国通信产业界关注的焦点。 关健词: LTE 、TD-LTE、OFDM、 引言 LTE(Long Term Evolution)是3GPP在“移动通信宽带化”趋势下,为了对抗WiMAX等移动宽带无线接入技术的市场挑战。LTE也被通俗的称为3.9G,具有100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。它改进并增强了3G的空中接入技术,采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。 1、背景与概述 1.1 什么LTE 2004年底,正当人们惊讶于全球微波接入互操作(WiMAX)技术的迅猛崛起时,第三代合作伙伴计划(3GPP)也开始了通用移动通信系统技术(UMTS)的长期演进(LTE)项目。这项技术和3GPP2的UMB技术被统称为E3G。由于这种技术已经具有某些第四代通信技术的特征,甚至可以被看作“准4G”技术,为了能和可以支持20MHz带宽的WiMAX技术相抗衡,LTE也必须将最大系统带宽从5MHz扩展到20MHz。为此,3GPP不得不放弃长期采用的CDMA技术,选用 OFDM/FDMA技术。 1.2、LTE项目启动的背景 1.2.1 移动通信与宽带无线接入技术的融合 3GPP启动LTE项目的表面原因是应对WiMAX标准的市场竞争,但是其深层原因是移动通信与BWA技术的融合。BWA早期定位于有线宽带接入技术的替代,其发展经历了从固定局域接入向游牧城域接入,再向广域移动接入的发展历程,体现了明显的“宽带接入移动化”的趋势。与此同时,移动通信技术也向能够提供

通信原理期中考题及答案

电子科技大学2015-2016学年第 1 学期期 中 考试 A 卷 课程名称: 通信原理 考试形式:开卷考试 考试日期: 2015年10月 29 日 考试时长:90分钟 本试卷试题由 六 部分构成,共 5 页。 一、选择与填空(共20分,共 10题,每题 2分) 1、 频带利用率是数字通信系统的( A )指标。 (A )有效性 (B )可靠性 (C )适用性 (D )可实现性 2、某AWGN 信道带宽为50 MHz ,信号噪声功率比为30 dB 。则根据香农公式,该信道容量约为( D )。 (A )40 Mbit/s (B )130 Mbit/s (C )150 Mbit/s (D )500 Mbit/s 3、要无失真传输某信号,信道传递函数需满足的条件是( D )。 (A )幅频响应和相频响应均为常数 (B )幅频响应和相频响应的乘积为常数 (C )幅频响应或相频响应的导数为常数 (D )幅频响应和相频响应的导数都为常数 4、在已调信号带宽相同的情况下,基带信号带宽最宽的是( B )信号。 (A )AM (B )SSB (C )DSB (D ) FM 5、在模拟信号传输中,调制效率是指( C )。 (A )传输信号中直流信号功率与交流信号功率之比 (B )传输信号中载波信号功率与边带信号功率之比 (C )传输信号中信息携带信号的功率与传输信号总功率之比 (D )传输信号功率与噪声功率之比 6、设信号功率为 1 mW ,噪声功率为100 nW ,则信噪比(S /N )的dB 值是 40 dB 。 7、基带信号()cos m m m t A t ω=对载波作100%的幅度调制,则常规AM 系统、DSB-SC 系统与SSB 系 统的解调增益分别为 、 2 和 1 。 8、对于4PAM 信号和16PAM 信号, 4PAM 具有较好的抗干扰性能, 16PAM 具有较好的频谱效率。 9、某十六进制数字基带系统符号速率为2400 Baud ,则该系统的比特速率为 9600 bit/s 。 10、当“0”、“1”码等概率出现时,在单极性NRZ 信号、双极性NRZ 信号、单极性RZ 信号和双极性 RZ 信号中,具有多条离散谱线的信号是 单极性RZ 。 二、(共15分)已知某AM 模拟调制系统中,信号表达式()[]106cos4000cos2AM c s t t f t ππ= +。

通信原理作业

1.1人体对音调高低的感觉与声音频率是什么关系? 声音音调高低决定于发声体振动的频率。频率越大,声调越高;频率越小,声调也就越低! 1.2人对声音频率的相应范围? 20HZ----20KHZ 1.3人对哪些声音频率最敏感? 人耳对1000Hz的声音最敏感,而且对高频声比对低频声的灵敏性要好。 2.1视频信号的频谱有什么特点? 音频信息时间上的离散化和图像信息空间位置的离散化。 音频信息电平值和图像灰度值的离散化。 2.2 在我国采用的模拟电视制式中,视频信号的带宽是多少? PAL制是将两个色差信号对频率为4.43MHz,NTSC制是将两个色差信号对频率为3.58MHz,在无线电频谱中48~958MHz的频率范围被划分为五个频段 Ⅰ频段:为电视广播的1~5频道(48.5~92MHz) Ⅱ频段:为调频广播和通信专用 Ⅲ频段:为电视广播的6~12频道(167~223MHz) Ⅳ频段:为电视广播的13~24频道(470~566MHz) Ⅴ频段:为电视广播的25~68频道(606~958MHz) 2.3彩色信号的频谱是如何分布的? 彩色电视系统是按照三基色的原理设计和工作的。三基色包括:红色、绿色和蓝色(RGB) 混色方法:单位面积上存在三个RGB像元点,每个点独立发光,由于发光点很小,在一定距离观看时,人眼会看到的是三原色的混合色。 3.彩色电视机传输信号的特点是?与黑白电视是如何兼容的? 早期为了保护黑白电视机的用户权益,彩色电视信号传送的并非RGB颜色分量,而是一个亮度和两个色差分量。

电视视频基带内传输图像的复合信号。黑白电视的全电视信号包括:扫描逆程期间的行(水平)、场(垂直)扫描同步和消隐信号、扫描正程时间的黑白亮度信号。其中同步信号使收发的扫描同步,以保证接收图像的稳定重现;消隐信号用来消除回扫亮线干扰;黑白亮度信号供黑白或彩色电视机接收黑白电视图像。彩色电视的全电视信号除有同于黑白电视的内容外,还有色同步信号和色度信号。其中色同步信号在扫描逆程期间传送,在NTSC制和PAL制中,它提供接收解码器所需色副载波的频率和相位基准,在SECAM制中,它作为行顺序识别信号。色度信号在扫描正程期间和黑白亮度信号同时传送,它占用视频基带的高频端少部分。经解调得到两个色差信号,黑白亮度信号占用视频基带自低频以上的大部分,除供黑白电视机接收黑白图像,还和两个色差信号一起进入矩阵网络,还原成红、绿、蓝三基色信号,放大后送到彩色显像管显示彩色图像。 兼容的必备条件 (1) 所传送的彩色电视信号中应有亮度信号和色度信号两部分。亮度信号包含了彩色图像的亮度信息,它与黑白电视机的图像信号一样,能使黑白电视机接收并显示出无彩色的黑白画面;色度信号包含了彩色图像的色调与饱和度等信息,被彩色电视机接收后,与亮度信号一起经过处理后显示出彩色画面。另外,彩色电视机接收到黑白电视信号后,也能显示出与黑白电视机基本相同的图像。 (2) 彩色电视信号通道的频率特性应与黑白电视通道频率特性基本一致。应该有相同的频带宽度、图像载频和伴音载频。图像和伴音的调制方式应黑白电视系统相同,且频道间隔相同(8MHz)。 (3) 彩色电视与黑白电视应有相同的扫描方式及扫描频率,相同的辅助信号及参数。 (4) 应尽可能地减小黑白电视机收看彩色节目时所受到(彩色信号的)干扰,以及彩色电视中色度信号对亮度信号的干扰。在以上各条中,要实现扫描方式和扫描频率一致、具有相同的图像及伴音载频相对较容易。困难的是如何形成亮度与色度信号;如何保证彩色与黑白电视具有相同的频带宽度,并尽可能地在减少干扰的情况下传送这些信号。 4.数据通信业务对视频通信业务相比有哪些特点? 数据业务比其它通信业务拥有更为复杂、严格的通信规程或协议;数据业务相对于视音频业务实时性要求较低,可采用存储转发交换方式工作;数据业务相对于视音频业务差错率要求较高,必须采取严格的差错控制措施;数据通信是进程间的通信,可在没有人的参与下自动完成通信过程。 5.多媒体通信业务对通信网有哪些特殊要求? 1.具有足够的传输带宽,对信息采取必要的压缩措施; 2.支持实时传输特性; 3.支持点到点、点到多点和广播方式通信; 4.支持对称和不对称方式连接; 5.在一次呼叫过程中可修改连接的特性; 6.呼叫过程中可建立和释放一个或多个连接,多个连接间应保持一定的同 步关系。 1.试比较同步时分复用信号与统计时分复用信号的不同的? 统计时分复用利用公共信道“时隙”的方法与传统的时分复用方法不同,传统的时分复用接入的每个终端都固定地分配了一个公共信道的一个时隙,是对号入座的,不管这个终端是否正在工作都占用着这个时隙,这就使时隙常常被浪

通信原理MATLAB仿真

小学期报告 实习题目通信原理Matlab仿真专业通信与信息工程 班级 学号 学生姓名 实习成绩 指导教师 2010年

通信原理Matlab仿真 目录 一、实验目的------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、实验题目------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、正弦信号波形及频谱仿真------------------------------------------------------------------------2 (一)通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------2 (二)仿真原理及思路--------------------------------------------------------------------------------------2 (三)程序流程图------------------------------------------------------------------------------------------- 3 (四)仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------3 (五)实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------5 四、单极性归零波形及其功率谱密度仿真--------------------------------------------------------5 (一)通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------6 (二)仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------ -------6 (三)程序流程图-------------------------------------------------------------------------------------------6 (四)仿真程序及运行结果--------------------------------------------------------------------------------6 (五)实验结果分析-------------------------------------------------------------------------------- -------6 五、升余弦滚降波形的眼图及功率谱密度仿真-------------------------------------------------8 (一)通信原理知识--------------------------------------------------------------------------------------8 (二)仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------ -------9 (三)程序流程图------------------------------------------------------------------------------- -----------9 (四)仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------10 (五)实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------11 六、PCM编码及解码仿真-----------------------------------------------------------------------------12 (一)通信原理知识---------------------------------------------------------------------------------- ---12 (二)仿真原理及思路------------------------------------------------------------------------------ ------ 13 (三)程序流程图------------------------------------------------------------------------------- -----------14 (四)仿真程序及运行结果------------------------------------------------------------------------------15 (五)实验结果分析---------------------------------------------------------------------------------------18 七、实验心得---------------------------------------------------------------------------- -------------------18

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