《2022年《通信原理》课后习题答案及每章总结第五章.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年《通信原理》课后习题答案及每章总结第五章.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_精品资料_通信原理习题参考答案第五章5-3. 设随机二进制序列中的 0 和 1 分别由 gt和-gt组成,它们的显现概率分别为 P 和1-P.(1) 求其功率谱密度及功率.(2) 如 gt为图 P5-2a所示, Ts 为码元宽度,问该序列存在离散重量 fs=1/Ts否？(3) 如 gt改为图 P5-2b,回答题 2所问.gtgt11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-T s/20T s/2t-T s/2-T s/40 T s/4tTs/2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(a) b图 P5-2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： 1随机二进制的
2、功率谱密度是由稳态波流波uT t 的功率谱密度之和,即：vT t的功率谱密度和交可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Ps Pv Pu 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_f s PG1m2fmfs 1 P G2 22 mfs fmf s P12P G1 f 121G2 f Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s2Pm1 Gmfs fmf s 4P1PG f Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sf 2 2P1 2m2G mfs fmf s 4P1PGf 2 1Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ S12Ps d可编辑资料
3、- - - 欢迎下载精品_精品资料_sf 2 2P1 2m2Gmfs fmfs 4P1PGf 2 1df Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sf 2 2P12m2Gmfs fmfsdf4P1PG f 21 df Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_sf 2 2P1 2m2Gmfs fmfs df1 4P1PTsG f 2 df可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 如 gt为图 P5-2a,就 gt经过傅立叶变化可得到它的频谱,即：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GTs SaTs 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
4、_将换为 f 得：G f Ts Sa Ts f sin Ts fTssinTs f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_判定频域中是否存在f1 ,就是将TsTs ff1 代入TsG ff 中,得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G f sinTs f fTssin0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_说明 f1 时 gt的功率为 0,所以不存在该重量.Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 如 gt为图 P5-2b,它的频谱为： GTsSa2Ts 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将换为 f 得：G f TsSa2Ts
5、f 21 s i n Ts f f2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将 f1 代入TsG f 中,得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_G f 1sinfTs f 2Ts sinTs02可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_说明 f1 时 gt的功率为TsTs ,所以存在该重量.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5-8. 已知信息代码为1010000011000011试,HDB 3 码,分别画出它们的波形图.解：波形土如下：信息码：AMI 码：HDB3 码：0 码参考确定相应的AMI码及可编辑
6、资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5-11. 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 ,如要求以 2/Ts 波特的速率进行数据传输,试检验图P5-7各种 H 满意排除抽样点上码间干扰的条件否？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 矩形- /Ts0 /Ts1矩形-3 /Ts03 /Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(a) bH H 11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-4 /Ts04 /Ts-2 /Ts02 /Ts可
7、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cd图 P5-7解：当码元速率为 2/Ts 时,它的频谱周期为：T4,即在频谱上Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将 H 左右平移一个T ,如在2和 2范畴内为常数,就无码间TsTs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_干扰,否就就存在码间干扰,现分别对上图进行分析： 对图a有：H 1- /Ts0 /T sa在虚线范畴内叠加不为常数,所以存在码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对图b有：H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1-3 /Ts
8、03 /Tsb在虚线范畴内叠加不为常数,所以存在码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对图c有：H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-4 /Ts04 /Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c在虚线范畴内叠加为常数 1,所以无码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_对图d有：H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1-2 /Ts02 /Tsd在虚线范畴内叠加不为常数,所以存在码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5-13. 为了传送码元速率 RB
9、=103B 的数字基带信号,试问系统采纳图 P5-9 中所画的哪一种传输特性较好？并简要说明其理由.H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10.5bca可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-4 103-2 103-10 301032 1034103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图 P5-9解：分析各个传输特性有无码间干扰,由于码元传输速率为RB=103,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即频谱的周期为： 对于图 a有：2103 ,TH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-
10、4 103-2 103-10 301032 1034103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在-103,103区间内叠加为常数 2,所以不存在码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该系统的频带利用率为： 对于图 b有：210 34103H 1 B / Hz2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-4 103-2 103-10 301032 1034103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在-103,103区间内叠加为常数 2,所以不存在码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精
11、品资料_该系统的频带利用率为： 对于图 c有：210 32103H 1B / Hz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-4 103-2 103-1030103c2 1034103可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在-103,103区间内叠加为常数 1,所以不存在码间干扰.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该系统的频带利用率为：210 332101B / Hz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_综上所述, 从系统的牢靠性方面看： 三个系统都不存在码间干扰, 都可以进行牢靠的通信.从系统的有效性方
12、面看：b和c的频带利用率比较高.从系统的可实性方面看：a和c比较简单实现, b比较难实现.所以从以上三个方面考虑, c是较好的系统.5-14. 设二进制基带系统的分析模型如图P5-7 所示,现已知可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 01cos 0 ,0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0,其它 试确定该系统最高的码元传输速率RB 及相应码元间隔 Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_发 送传输滤波器信道接 收滤波器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_anGr CGR 识别an 电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nt图 5
13、-7 基带系统模型可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：由于 H 01cos 0 ,0 ,它是1 的升余弦特性,它可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0,的频谱宽度为：其它 ,频率范畴：1f1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_002 02 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即H f 左右平移1后,在1f1内可以叠加为一个常数,所可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 02 02 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_以它答应的最高码元传输速率为：1,码元宽度： T12RBs02 0RB可编辑资料 - - - 欢迎下
14、载精品_精品资料_5-16. 设一相关编码系统如图 P5-10 所示.图中,抱负低通滤波器的截止频率为 1/2Ts,通带增益为 Ts.试求该系统的单位冲激相应和频率特性.输入输出相减抱负低通滤波器推迟 2T s图 P5-10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：已知H Ts ,0,Ts其它f,它的冲激相响应为：h tSat Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以系统的冲击函数为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_httt2Ts * h t 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_t t2Ts
15、* Sat Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Sat TsSat TsSatTsSatTs2Ts 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_系统的传输函数为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 1e j2Ts H 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1e j1e2Ts H sj 2Ts T ,Ts可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0,其它5-17. 如上题中输入数据为二进制的,就相关编码电平数为何值？如数据为四进制的,就相关电平数为何值？解：如数据为二进制, 就码元中的电平有 0
16、 和 1,它们相减的组合有： 0 0001 11 0111 0所以相关编码电平数有 3 个,分别为 1、0、1如数据为四进制,就码元中的电平有0、1、2 和 3,它们相减的组合有：0 0001 102 203 31 0111 012 113 22 0211 122 023 13 0331 232 133 0所以相关编码电平数有 7 个,分别为 3、 2、 1、0、1、2、35-21. 如二进制基带系统如图5-7 所示,并设 C1 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_GT GR H .现已知可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_H 01cos 0 ,0可编辑资料 - -
17、- 欢迎下载精品_精品资料_0,其它 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 如 nt 功率.的双边功率谱密度为n0 / 2W/ Hz,试确定GR 的输出噪声可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 如在取样时刻 KTK 为任意正整数 上,接收滤波器的输出信号以相同概率取 0、A 电平, 而输出噪声取值 V 听从下述概率密度分布的随机变量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_fVV1 e 2 0 常数）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_试求系统最小误码率 Pe.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： 1已知 GR H ,所以输
18、出噪声的功率谱密度为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Po n02GR 2n0H 2n 00 12cos0,0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_输出的功率为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_N1/ 02/ 0P0 d1/ 0n02/ 020 1cos0 d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1/ 02/ 0n0 2n00 d2/ 0n00/ 02cos0d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2已知P0P A1 ,正确判决电平 VAd22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品
19、资料_所以： PeP0Pe0P A PeA1Pe0PeA 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_其中 Pe0 为 0 电平产生的误码概率：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pe0v1 edv1V d 221vd1Avve2e2 e2d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PeA 为 A 电平产生的误码概率：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PeAvd12A vAeedv12v vde1 Avd2 ee1vdA1A 2ee22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ PeP0Pe0P A P
20、eA1Pe02A1ePeA 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5-22. 某二进制数字基带系统所传送的是单极性基带信号,且数字信息“ 0”和“ 1”的显现概率相等.(1) 如数字信息为“ 1”时,接收滤波器输出信号在抽样判决时刻的值为 A=1V ,且接收滤波器输出噪声是均值为0、均方根值为 0.2V 的高斯噪声,试求这时的误码率Pe.(2) 如要求误码率 Pe 不大于 10-5,试确定 A 至少应当是多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解： 1在均值为 0 高斯白噪声、单极性基带信号条件下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pe现已知：1 er
21、fc2nA22n0.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ Pe1 erfc210.42可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据 Q 函数与误差函数之间的关系：Qa1 erfc2a可得： a3e22.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即： PeQ2.56.21 10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2如要求 Pe10 5 ,即 P1 erfc2A22nQA 2n10 5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_查表可得： A2n4 .3 ,
22、即 A8.6n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5-22. 设有一个三抽头的时域均衡器, 如图 P5-11 所示.xt 在各抽样点的值依次为 x-2=1/8, x-1=1/3, x0=1,x+1=1/4,x+2=1/16在其他抽样点均为零.试求输入波形 xt 峰值的畸变值准时域均衡器输出波形 yt 峰值的畸变值.xtpqTT-1/31-1/4yt相加图 P5-11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解：输入波形 xt 峰值的畸变值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xD1x0 k1xk 811137341648可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品
23、资料_输出波形 yt 峰值的畸变值为：yyD1y0 kkN11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x其中 ykCikiNi ,现已知 C 1、C031 、 C14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_全部 yk 的值和图表分别如下：X 2X 1X 0X 1X 2C1C0C 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y 3C 1 x 21113824可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X 2X 1X 0X 1X 2C 1C0C1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y 2C1 x 1C0 x 21111133872可编辑资料 - - - 欢迎下
24、载精品_精品资料_X 2X 1X 0X 1X 2C1C0C 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y 1C1 x0C0 x 1C1x 21111111334832可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X 2X 1X 0X 1X 2C 1C0C 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y0C1 x 1C 0x0C1 x 11111341 15436可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X 2X 1X 0X 1X 2C 1C0C 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y1C 1 x 2C0 x 1C1x0111131641 11448可编辑资料
25、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X 2X 1X 0X 1X 2C 1C0C 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y2C 0 x 2C1 x 1111 101644可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_X 2X 1X 0X 1X 2C 1C0C 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_y3C 1 x 211141664可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ Dy1y0 kyk 51116247232101486471480可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_第五章 总结节 1数字基带信号
26、数字基带传输系统框图组成：信道信号形成器、编码信道、接收滤波器、抽样判决器.一、时域形式：基带信号：单极性、双极性.归零、不归零.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_s tsn tnsn tg1 tg2 tnTs nTs概率p概率1p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、频谱结构：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 稳态波 vt的功率谱密度 Pv ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Pv f2Cmfmmfs2f spG1mmf s1p G22mfsfmfs可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 交变波 ut 的功率谱密度
27、Pu ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PulimE U T2fs p 1p G1 f2G2 f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_N2 N1 Ts3. 基带信号 St 的功率谱密度 Ps=Pv+Pu三、常用码型：对传输码的码型结构要求： 能从相应的基带信号中猎取定时信息.削减连 0,连 1 的可能） 相应的基带信号无直流成份和只有很小的低频成份. 适应性强,不受信息源统计特性 P、1-P 的影响. 尽可能提高传输速率（传输效率） .1. AMI 码（传号交替反转码） ：编码规章、 AMI 码特点. 1B / 1T码型 基本码2. HDB3码（三阶高密度双极性码）
28、：编码规章、 HDB3码特点. 1B / 1T码型 改进码节 2性能分析一、数字基带传输系统模型：发送滤波器、恒参信道、噪声叠加、接收滤波器、抽样判决器.二、码间串扰无噪分析1. 时域无码间串扰条件：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_h kTsCk00k1.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 频域无码间串扰条件：TTHi 2ciH eqss0Ts3频带利用率 =码元速率 / 传输带宽有效性指标最高 2 波特/Hz4抱负特性的靠近 “滚降”特性优点： “尾巴”衰减振荡幅度小,对定时信号的要求可降低.缺点：无码间串扰的最高频带利用率较低.三、抗噪分析误码率 Pe
29、Pe = P1P0/1 + P0P1/0在均值为 0 高斯白噪声、双极性基带信号条件下：eP1 erfcA 22n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在均值为 0 高斯白噪声、单极性基带信号条件下：n 为接收滤波器输出噪声方差（沟通功率）四、同时存在码间串扰、噪声性能分析 - 眼图法1方法原理 2 眼图模型 描述眼图与系统性能之间的关系1APeerfc222n期望：眼睛张开越大越好（噪声容限大） .迹线越细越好（码间串扰小）节 3性能改善1. 部分响应系统解决高的频带利用率与ht “尾巴”衰减振荡幅度小、收敛快（定时误差造成码间串扰小）的冲突.通过人为引入确定串扰的方式.原理框图.
30、部分响应系统的优点：无码间串扰,频带利用率高（2 波特/HZ）.h t 的“尾巴”振荡幅度小,收敛快（对定时精度要求可降低）.缺点：抽样判决前的电平数 L .（如第类, L = 2 进制, Ck 为 3 电平.0.1.2） 易受噪声影响,即抗加性噪声才能弱.一般形式：如有 L进制序列 ak ,就预编码： ak=R1bk + R2bk-1 +RNbk-N-1 模 L加确定 b k ,相关编码： ck=R1bk+ R2bk-1 +RNbk-N-1 算术加.模 L判决： ckmolL2. 均衡补偿实际系统与理论设计的偏差,从而削减码间串扰.频域均衡：如插入的滤波网络为 T ,就系统函数转变为 H T ,通过调整 T 的参数,最终使 H T = H （ ）（无码间串扰）.时域均衡：在数字基带系统中,码间串扰对系统的影响,表达在对样值的影响,引入的滤波器可着重对样值的均衡,使抽样点的码间串扰为 0.横向滤波器峰值畸变：xkD1xx0 kk 0定义峰值畸变 D 表示全部抽样时刻上得到的码间干扰最大可能值与k = 0时刻上的样值之比.可编辑资料 - - - 欢迎下载