《2022年李晓峰通信原理习题测验答案CH4.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年李晓峰通信原理习题测验答案CH4.docx（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源习题1. 给定二进制比特序列 1101001 ，试给出相应的单极性 NRZ信号、双极性 RZ 信号与传号差分码信号的波形；解：单极性 NRZ信号、双极性 RZ 信号与传号差分码信号的波形如下图所示：2. 某数字基带系统速率为2400Baud，试问以四进制或八进制码元传输时系统的比特速率为多少？采用双极性 NRZ 矩形脉冲时，信号的带宽估量是多少？解：以四进制传输时系统的比特率为：欢迎下载精品学习资源RbRSlog2 M2400log244800bps欢迎下载精品学习资源以八进制传输时系统的比特率为;欢迎下载精品学习资源RbRSlog 2 M2400log 287200bps欢迎下载
2、精品学习资源信号的带宽与波特率有关，无论是多少进制传输， 采纳双极性矩形脉冲传数据时，信号带宽都为：4-1欢迎下载精品学习资源BTRS2400Hz3. 某数字基带系统速率为9600bps，试问以四进制或十六进制码元传输时系统的符号率为多少？采用单极性 RZ矩形脉冲时，信号的带宽估量是多少？ 解：以四进制传输时系统的符号速率为：欢迎下载精品学习资源RsRb/ log 2 M9600/ log 244800Baud欢迎下载精品学习资源以八进制传输时系统的符号速率为：欢迎下载精品学习资源RsRb/ log 2 M9600/ log 283200Baud欢迎下载精品学习资源信号的带宽与波特及脉冲宽度有
3、关，以四进制单极性 RZ脉冲传输时，信号带宽为：BT2Rs248009600Hz以八进制单极性 RZ脉冲传输时，信号带宽为：欢迎下载精品学习资源BT2Rs232006400Hz欢迎下载精品学习资源4. 某二元数字基带信号的基本脉冲如图题4.4所示，图中 Ts 为码元间隔；数字信息“ 1”和“ 0”出现概率相等，它们分别用脉冲的有、无表示；试求 该数字基带信号的功率谱密度与带宽，并画出功率谱密度图；图 题 4.4欢迎下载精品学习资源解： 此题中， 0、1 等概率，且码元脉冲外形为gt欢迎下载精品学习资源GfATsSa2fTs欢迎下载精品学习资源22欢迎下载精品学习资源mE a11101欢迎下载精
4、品学习资源且 an222欢迎下载精品学习资源2E a2E2 a欢迎下载精品学习资源ann欢迎下载精品学习资源112210211欢迎下载精品学习资源2224所以该数字基带信号的功率谱为：222sTTP f a G f 2maGkfkTT 2TTsskss欢迎下载精品学习资源1A2T 2fT1A2T 2fTk欢迎下载精品学习资源sSa4ss Sa4sf欢迎下载精品学习资源2sks4Ts424T42TA2TfTA2kk欢迎下载精品学习资源sSa4sSa4f欢迎下载精品学习资源16216 k2TsA2TfTA2欢迎下载精品学习资源sSa4sf， k为偶数欢迎下载精品学习资源16216A2TfT1k欢迎
5、下载精品学习资源AsSa4s2kk16244f， k为奇数Ts欢迎下载精品学习资源5. 已知随机二进制序列 1 和 0 显现概率为 p 和 1p ，基带信号中分别用 g t和 g t 表示 1 和 0；试问：（1） 基带信号的功率谱密度及功率；欢迎下载精品学习资源（2） 如 g t 为图题 4.5 （ a）所示波形，Ts 为码元宽欢迎下载精品学习资源度，该序列是否含有离散重量fs1Ts ；欢迎下载精品学习资源如 g t改为图题 4.5 （ b），重新回答疑题（ 2）；g tg t110t0tTTTTssss2244（ a）（ b）图 题 4.5欢迎下载精品学习资源解： 2PAM 信号的幅度序列
6、an为： 1序列欢迎下载精品学习资源且maE anp11p12 p1欢迎下载精品学习资源2E a2E 2 a212 p14 p 1p欢迎下载精品学习资源ann（ 1）基带信号的功率谱密度欢迎下载精品学习资源2222mkkPfa GfaGf欢迎下载精品学习资源STrT 2TTT欢迎下载精品学习资源SskSS2欢迎下载精品学习资源4P1p | G f |22 p1k2k ）欢迎下载精品学习资源TT 2|GT | fT欢迎下载精品学习资源功率：ssss欢迎下载精品学习资源PPs f df欢迎下载精品学习资源4P1p| G f |2 df22 p1k| G |2欢迎下载精品学习资源TT 2Tsss欢迎
7、下载精品学习资源（ 2）如基带脉冲波形gt 为欢迎下载精品学习资源1tTsg t20其他欢迎下载精品学习资源就 gt 的傅里叶变换G f 为欢迎下载精品学习资源G f TsSaTs f 欢迎下载精品学习资源该基带信号的离散谱为：22 p12k|T SafT | f）T2ssTss欢迎下载精品学习资源22 p1| Sak |2 fk ） p2T Ts f ）欢迎下载精品学习资源s故该二进制序列不存在离散重量（3） 如基带脉冲波形 g t为fs1/ Ts欢迎下载精品学习资源1tTsg t40其他就 g t 的傅立叶变换 Gf为GfTs SaTs f22该基带信号的离散谱为：2欢迎下载精品学习资源2
8、 p1Ts2|T2SafTs/ 2 |2fkT欢迎下载精品学习资源ss2欢迎下载精品学习资源2 p1|42Sak/ 2 |2fk Ts欢迎下载精品学习资源2 p142f, 当k为偶数时欢迎下载精品学习资源2 p1| 2 |2fk, 当k为奇数时欢迎下载精品学习资源4kTs欢迎下载精品学习资源所以，该二进制序列存在离散重量fs1/ Ts欢迎下载精品学习资源6. 采纳低通滤波技术接收二元双极性NRZ信号；假设二进制符号 0 和 1 是等概率的， 问接收机的平均欢迎下载精品学习资源差错概率Pe 运算公式是什么？Pe106 需要的EbN0欢迎下载精品学习资源是多少？（提示：借鉴例题4.6 数值）解：采
9、纳 LPF 接受二元双极性NRZ信号， 0、1 等概；欢迎下载精品学习资源由表 4.3.1 ，接收机的平均差错概率的运算公式为：bA2EPeQQN0BN0欢迎下载精品学习资源其中，EA2T ， B1T为二元 NRZ信号带宽；6b欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源bb由图 4.3.6可知 Pe10时，需要的Eb / N013.5dB欢迎下载精品学习资源例题 4.6 ： 单极性与双极性的 MF系统欢迎下载精品学习资源Pe双Q2Eb N0EbPe单QN0欢迎下载精品学习资源7.8.9.10. 双极性矩形不归零2PAM 信号通过噪声功率谱密度为 N02的 AWGN信道传输，假定码元0 与 1 的
10、概率分别是 1/3 与 2/3 ，接收机采纳低通滤波器；试问：（1） 平均误比特率运算公式；（2） 接收系统的正确判决门限；（3） 最小误比特率 ；欢迎下载精品学习资源S t解：发送信号A,发1， 概率为 23A,发0， 概率为 13欢迎下载精品学习资源（ 1）平均误比特率运算公式由教材式（4.3.17 ）给出如下：设 LPF 的带宽为 B欢迎下载精品学习资源PeP anVT1fr/1 drP an0fr / 0 drVT欢迎下载精品学习资源22rArA欢迎下载精品学习资源2 VT1e 2N0B dr11e 2 N0B dr欢迎下载精品学习资源3 2N0 B3 VT2N0 B欢迎下载精品学习资
11、源（2） ）正确判决门限由教材式（4.3.18 ）给出欢迎下载精品学习资源yy2P a0欢迎下载精品学习资源Vs1s0nlnn欢迎下载精品学习资源T2yyPa1s1s0n欢迎下载精品学习资源AAN0B2AAln 1/ 32 / 3欢迎下载精品学习资源N0B ln 1 2 A2欢迎下载精品学习资源（3） ）最小误比特率为22rArA欢迎下载精品学习资源2VT12N B112 N B欢迎下载精品学习资源Pe0dre0dr欢迎下载精品学习资源emin32N B3 VT2N B欢迎下载精品学习资源0022欢迎下载精品学习资源2VT11e 2rAN 0Bdr111e 2rAN0 Bdr欢迎下载精品学习资
12、源32N0 B3 VT2N0B欢迎下载精品学习资源22VTA1u11u2欢迎下载精品学习资源N0 B3e 2 du2VTA3N0 Be 2 du2欢迎下载精品学习资源22 Q VTA1 QVTA欢迎下载精品学习资源33N0 B3VN0 B lnN0B1欢迎下载精品学习资源其中： T2A2欢迎下载精品学习资源11. 在功率谱密度为 N 02 的 AWGN信道中进行二元基欢迎下载精品学习资源带传输，假定码元等概且发射信号分别为：欢迎下载精品学习资源At ,m1 tT0,0tT其他欢迎下载精品学习资源A 1t,0tTm2 tT其他0,（ 1） 确定正确接收机的结构（确定滤波器特性）；（ 2）给出正确
13、错误概率；欢迎下载精品学习资源解：发1，概率为 10tT欢迎下载精品学习资源S tm1 t ,2欢迎下载精品学习资源m2 t ,1发0，概率为20tT欢迎下载精品学习资源(1) 正确接收机结构为（滤波器为匹配滤波器）欢迎下载精品学习资源rtstntm1Tty1t抽样y1na.判n欢迎下载精品学习资源m2Tty 2t定时y2n决抽样（ 2 ）欢迎下载精品学习资源sd ts1ts2t 的能量Ed 为：欢迎下载精品学习资源T2T2At2A2T欢迎下载精品学习资源Edm1 tm2 tdtAdt00T3欢迎下载精品学习资源由教材式（ 4.3.21 ）可知，最小的Pe 为欢迎下载精品学习资源EA2T欢迎下
14、载精品学习资源12.PeQd2N0Q6N 0欢迎下载精品学习资源13. 设 4 种基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成的 Hf如图题 4.13 所示，如要求以 1 Ts 波特的速率进行数字传输，问它们是否会造成码间干扰；HfHf11欢迎下载精品学习资源1 2Ts01 2Tsf3 2Ts03 2Tsf欢迎下载精品学习资源（ a）（b）HfHf11欢迎下载精品学习资源2 Ts02 Tsf1 Ts01 Tsf欢迎下载精品学习资源（ c）（d）图 题 4.131T解： 依据奈奎斯特第一准就， 当最高传输码率 RBs时，能够实现无码间串扰传输的基带系统的总特性Hf应满意sHfkRC ,fRs
15、k2简单验证：（ a）、（ b）、（ c ）、（ d）都满意无码间串扰欢迎下载精品学习资源传输的条件；14. 设基带传输系统的发送滤波器、信道和接收滤波器的总传输特性如图题4.14 所示：Hf1f2f 10f1f2f欢迎下载精品学习资源其中 f11MHz， f 2图 题 4.143MHz；试确定该系统无码间干扰欢迎下载精品学习资源传输时的码元速率和频带利用率；解：Hf1欢迎下载精品学习资源31013MHz欢迎下载精品学习资源该系统无码间干扰传输时的码元速率和频带利用率为：Rsmax4MBd欢迎下载精品学习资源sRS41.33Bdb3/ Hz欢迎下载精品学习资源15. 设无码间干扰基带传输系统的
16、传输特性为0.3的升余弦滚降滤波器，基带码元为16 进制，速率欢迎下载精品学习资源是 1200 Baud；试求：（1） 该系统的比特速率；（2） 传输系统的截止频率值；（3） 该系统的频带利用率；解：（ 1）对于 M进制传输，其信息速率 Rb 与码元速欢迎下载精品学习资源率 Rs 的关系为 RbRs log2M ，这里 M=16，故系统的比欢迎下载精品学习资源特速率为：欢迎下载精品学习资源RbRslog 2 M4800bps欢迎下载精品学习资源（2） 传输系统的截止频率值为欢迎下载精品学习资源Bf0 1Rs1780Hz2欢迎下载精品学习资源（3） 系统频带利用率为：欢迎下载精品学习资源bRbB
17、RssBR6.25bps /Rs1/ 2Hz1.54Baud / Hz欢迎下载精品学习资源s16. 运算机以 56 kbps 的速率传输二进制数据，试求 升余弦滚降因子分别为0.25 、0.3 、0.5 、0.75 和 1 时，下面两种方式所要求的传输带宽；（ 1）采纳欢迎下载精品学习资源2PAM基带信号；（ 2）采纳 8 电平 PAM基带信号；解：（ 1）采纳 2PAM基带信号时欢迎下载精品学习资源就Bf01Rs 12欢迎下载精品学习资源BR128000 12log 2 M升余弦滚降因子分别为0.25 、0.3 、0.5 、0.75和 1 时，传输带宽分别为35KHz、36.4 KHz、42
18、 KHz、49KHz、56 KHz；（ 2）采纳 8PAM基带信号时欢迎下载精品学习资源Bf0 1Rs 12欢迎下载精品学习资源就 BR 156000 12log 2 M6升余弦滚降因子分别为0.25 、0.3 、0.5 、0.75和 1 时，传输带宽分别为 11.67KHz、12.13 KHz、14 KHz、16.33KHz、18.67 KHz ；欢迎下载精品学习资源17. 在某抱负带限信道 0f号；3000 Hz 上传送 PAM信欢迎下载精品学习资源（1） 要求按 9600bps 的速率传输，试挑选PAM的电平数 M ；（2） 假如发送与接收系统采纳平方根升余弦频谱，试求滚降因子；欢迎下载
19、精品学习资源（3） 保证 P10 5 所需要的EN是多少？欢迎下载精品学习资源b解：（ 1）最大频带利用率b0sRs2 Baud/Hz B欢迎下载精品学习资源b2Rb96002logM B3000欢迎下载精品学习资源即 1.6log 2 MM4取 M=4欢迎下载精品学习资源（3） 发送与接收系统采纳平方根升余弦频谱时，R 1B2400 13000Hz2log 2 M得0.25欢迎下载精品学习资源PPe2 M1Q6log 2 M Eb欢迎下载精品学习资源（ 3） bKM logMM 21 N欢迎下载精品学习资源得 Eb20N020欢迎下载精品学习资源18.19. 某信道的码间干扰长度为3，信道脉
20、冲响应采样欢迎下载精品学习资源值为 hT0.3， h01 ，欢迎下载精品学习资源h T0.2 ，求 3 抽头迫零均衡器的抽头系数以及均衡前后的峰值畸变值；1欢迎下载精品学习资源解：由hEick hi kk1c 1hi 1c0hic1hi1 并按式（ 4.6.6 ）可得，欢迎下载精品学习资源hE 1h0h 1h 2c 10欢迎下载精品学习资源hE 0h1h0h 1c01欢迎下载精品学习资源代人详细数据得到，hE1h2h1h0c10欢迎下载精品学习资源10.30c 100.210.3c0100.21c10欢迎下载精品学习资源可解得，c 1c0c10.34091.13640.2273 ；欢迎下载精品
21、学习资源利用 hEic 1hi 1c0hic1hi1 ，考虑 i2 2 ，运算出均衡后的欢迎下载精品学习资源非零冲激响应值为 ,值畸变的定义得：hEi , i2,., 2-0.1023,0,1,0,-0.0455 ；依据峰欢迎下载精品学习资源均衡器前， D均衡器后， D0.30.2 /10.50.1023+0.0455 /10.1478欢迎下载精品学习资源易见均衡后码间干扰与峰值畸变都有显著降低；20.21.22. 由图 4.8.2估量 2PAM基带系统在定时抖动为5欢迎下载精品学习资源时，达到10 5 误码率所需的Eb N0，并与抱负定时的欢迎下载精品学习资源结果相比较；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源解：由图可见，当e / Ts0 时，误码率 10要求接收信欢迎下载精品学习资源号的 Eb/ N09.5dB ；当e / Ts0.05 时，误码率10 5 要求接收欢迎下载精品学习资源信号的Eb / N010.5dB ；因此， 5的定时抖动导致Eb / N0欢迎下载精品学习资源5的要求增加 1dB ；23.24.25.26.欢迎下载