通原课本习题与答案

1、思考题1-1 什么是通信？常见的通信方式有哪些？ 1-2 通信系统是如何分类的？ 1-3 何谓数字通信？数字通信的优缺点是什么？ 1-4 试画出模拟通信系统的模型，并简要说明各部分的作用。 1-5 试画出数字通信系统的一般模型，并简要说明各部分的作用。 1-6 衡量通信系统的主要性能指标是什么？对于数字通信具体用什么来表述？ 1-7 何谓码元速率?何谓信息速率?它们之间的关系如何? 习题 1-1 设英文字母E出现的概率=0.105，X出现的概率为0.002，试求E和X的信息量各为多少？ 1-2 某信源的符号集由A、B、C、D、E、F组成，设每个符号独立出现，其概率分别为1/4、1/4、1/16、1/8、1/16、1/4，试求该信息源输出符号的平均信息量。 1-3 设一数字传输系统传送二进制信号，码元速率RB2=2400B，试求该系统的信息速率Rb2=？若该系统改为传送16进制信号，码元速率不变，则此时的系统信息速率为多少？ 1-4 已知某数字传输系统传送八进制信号，信息速率为3600b/s，试问码元速率应为多少？ 1-5 已知二进制信号的传输速率为4800b/s，试问变换成四进制和八进

2、制数字信号时的传输速率各为多少（码元速率不变）？ 1-6 已知某系统的码元速率为3600kB，接收端在l小时内共收到1296个错误码元，试求系统的误码率=？ 1-7 已知某四进制数字信号传输系统的信息速率为2400b/s，接收端在0.5小时内共收到216个错误码元，试计算该系统=？ l-8 在强干扰环境下，某电台在5分钟内共接收到正确信息量为355Mb，假定系统信息速率为1200kb/s。 （l）试问系统误信率=？（2）若具体指出系统所传数字信号为四进制信号，值是否改变？为什么？（3）若假定信号为四进制信号，系统传输速率为1200kB，则？ 习题答案第一章习题答案1-1解： 1-2解： 1-3解：1-4解：1-5解：1-6解：1-7解：1-8解：思考题2-1什么是狭义信道？什么是广义信道？（答案）2-2 在广义信道中，什么是调制信道？什么是编码信道？ 2-3 试画出调制信道模型和二进制无记忆编码信道模型。 2-4 信道无失真传输的条件是什么？ 2-5恒参信道的主要特性有哪些？对所传信号有何影响？如何改善？2-6 随参信道的主要特性有哪些？对所传信号有何影响？如何改善？2-7 什么是相关

3、带宽？相关带宽对于随参信道信号传输具有什么意义？ 2-8 什么是分集接收？常见的几种分集方式有哪些？2-9 根据噪声的性质来分类，噪声可以分为哪几类 ？2-10 什么是高斯型白噪声？它的概率密度函数，功率谱密度函数如何表示 ？ 2-11 什么是窄带高斯噪声？它在波形上有什么特点？它的包络和相位各服从什么分布？ 2-12 窄带高斯噪声的同相分量和正交分量各具有什么样的统计特性？ 2-13 正弦波加窄带高斯噪声的合成波包络服从什么概率分布？ 2-14 信道容量是如何定义的？山农公式有何意义？ 习题 2-1 信号分别通过图P2-1所示的两个电路，试讨论输出信号有没有群迟延畸变？并画出群迟延特性曲线 。 2-2 设某恒参信道的传递函数，和都是常数。试确定信号通过该信道后的输出信号的时域表达式，并讨论信号有无失真？2-3 某恒参信道的传输函数为，其中，和为常数，试确定信号通过后的输出信号表示式，并讨论有无失真 。2-4 假设某随参信道的二径时延差为1ms，试问在该信道哪些频率上传输衰耗最大？选用哪些频率传输信号最有利（即增益最大，衰耗最小）？2-5已知带限白噪声的功率谱密度如图P2-2所示。试求

4、其自相关函数？（提示：可利用傅里叶变换的常用公式） 2-6 已知高斯信道的带宽为4kHz，信号与噪声的功率比为63，试确定这种理想通信系统的极限传输速率。 2-7 已知有线电话信道的传输带宽为3.4KHz：（1）试求信道输出信噪比为30dB时的信道容量；（2）若要求在该信道中传输33.6kb/s的数据，试求接收端要求的最小信噪比为多少？ 2-8 具有6.5MHz带宽的某高斯信道，若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为45.5MHz，试求其信道容量。习题答案第二章习题答案2-1 解：群延迟特性曲线略2-2解：2-3解：2-4解： 二径传播时选择性衰落特性图略。 2-5解：2-6解：2-7解：2-8解：思考题 3-1 什么是线性调制？常见的线性调制有哪些?3-2SSB信号的产生方法有哪些？3-3VSB滤波器的传输特性应满足什么条件？3-4 什么叫调制制度增益？其物理意义是什么？3-5DSB调制系统和SSB调制系统的抗噪性能是否相同？为什么？3-6 什么是门限效应？AM信号采用包络检波法解调时为什么会产生门限效应？3-7什么是频率调制？什么是相位调制？两者关系如何？3-8FM系统产生门限效应

5、的主要原因是什么？3-9FM系统调制制度增益和信号带宽的关系如何？这一关系说明什么？3-10 什么是频分复用？频分复用的目的是什么？习题 3-1 已知调制信号，载波为，分别写出AM、DSB、SSB（上边带）、SSB（下边带）信号的表示式，并画出频谱图。 3-2 已知线性调制信号表示式为（1）（2）式中，试分别画出它们的波形图和频谱图。 3-3 根据图P3-1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波器后的波形差别。图 P3-13-4 已知某调幅波的展开式为试确定：（1）载波信号表达式；（2）调制信号表达式。3-5 设有一调制信号为，载波为，试写出当，载波频率时，相应的SSB信号的表达式，并画出频谱图。 3-6 若对某一信号用DSB进行传输，设加至接收机的调制信号的功率谱密度为试求：（1）接收机的输入信号功率；（2）接收机的输出信号功率；（3）若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为/2，设解调器的输出端接有截止频率为的理想带通滤波器，那么，输出信噪功率比是多少？3-7 设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度/2 W/Hz，该信道中传输SSB（上边

6、带）信号，并设调制信号的频带限制在5 kHz，而载波为100 kHz，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）该理想带通滤波器该具有怎样的传输特性?（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？ 3-8 抑制载波双边带调制和单边带调制中，若基带信号均为3kHz限带低频信号，载频为1MHz，接收信号功率为1mW，加性高斯白噪声双边功率谱密度为W/Hz。接收信号经带通滤波器后，进行相干解调。（1）比较解调器输入信噪比；（2）比较解调器输出信噪比。 3-9 某线性调制系统的输出信噪比为20dB，输出噪声功率为W，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时的发射机输出功率；（2）SSB时的发射机输出功率。 3-10 已知某调频波的振幅是10V，瞬时频率为Hz试确定：（1）此调频波的表达式；（2）此调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度；（3）若调制信号频率提高到Hz，则调频波的最大频偏、调频指数和频带宽度如何变化？ 3-112MHz载波受l0kHz单频正弦调频，峰值频偏

7、为l0kHz，求：（1）调频信号的带宽；（2）调频信号幅度加倍时，调频信号的带宽；（3）调制信号频率加倍时，调频信号的带宽；（4）若峰值频偏减为1kHz，重复计算（1）、（2）、（3）。 3-12 已知调制信号是8MHz的单频余弦信号，若要求输出信噪比为40dB，试比较制度增益为2/3的AM系统和调频指数为5的FM系统的带宽和发射功率。设信道噪声单边功率谱密度W/Hz，信道衰耗为60dB。习题答案第三章习题答案 3-1解： 略3-2 解： 略3-3解：略3-4解：3-5解：3-6解：3-7 解：3-8解：3-9解：3-10解：3-11解：3-12解：BAM=2fm=2*8*106=16*106HzBFM=2(mf+1)fm=2(5+1)8*106=96*106Hz= Si=(S0/No)Ni/G=(S0/No)(n0B)/GS0/No=40dB =S0/N0=104 信道衰耗 =60dB=106 Si(AM)=104*106*(5*10-15*16*106)/ (2/3)=12004W =30.8dB W GFM=3mf2(mf+1)=3*52(5+1)=450 Si FM=104*106*(5*10-15*96*106)/ (450)=10.74W=10.3dB W略思考题4-1 什么是数字基带信号？数字基带信号有哪些常用码型？它们各有什么特点? 4-2 构成AMI码和HDB3码的规则是什么？ 4-3 研究数字基带信号功率谱的目的是什么？信号带宽怎么确定？ 4-4 在=1/2的条件下，判断图4-1的各种码型中，哪几种有离散分量。 4-5 数字基带传输系统的基本结构如何？ 4-6 什么叫码间串扰？它是怎样产生的？对通信质量有什么影响？ 4-7 满足无码间串扰条件的传输特性的冲击响应是怎样的？为什么说能满足无码间串扰条件的不是唯一的？ 4-8 为了消除码间串扰，基带传输系统的传输函数应满足什么条件？ 4-9 什么是奈奎斯特间隔和奈奎斯特速率？ 4-10 在二进制数字基带传输系统中，有哪两种误码？它们各在什么情况下发生？

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