通信原理復習試題及答案

通信原理復習試題及答案(一)一填空題1、 抽樣是把時間連續(xù)、幅值 連續(xù)的信號變換為時間離散,幅值 連續(xù)的信號, 量化是把幅值連續(xù) 的信號變換為幅值離散 的信號2、 非均勻量化的目的是提高小信號的量化SNR,其代價是減少了大信號的量化SNR3、 與PCM比,DPCM的優(yōu)點是可以減少碼位數(shù)/傳輸速率,其理論基礎是利用了模 擬信號的相關性4、 對模擬信號進行線性PCM編碼時,取抽樣頻率為8KHZ,編碼為8位,則信息傳 輸速率為 64kbit/s5、 簡單增量調制中所發(fā)生的兩種量化噪聲是一般量化噪聲 和 過載量化噪聲6、 若量化電平數(shù)為64需要的編碼位數(shù)是5 ,若量化電平數(shù)為128,需要的編碼 位數(shù)為_6_7、 非均勻量化的對數(shù)壓縮特性采用折線近似時,A律對數(shù)壓縮特性采用 ■折線近似, 律對數(shù)壓縮特性采用住 折線近似8、 常見信道的復用方式有時分復用和頻分復用和碼分復用二、畫圖1、 畫出模擬通信系統(tǒng)的一般模型2、 畫出通信系統(tǒng)的簡化模型信息源 f發(fā)送設備f信道 ―接收設備f受信者噪聲模擬信息源i調制器 i信道 ~解調器 i受信者噪聲三、計算題1、 對于二電平數(shù)字信號,每秒傳輸300個碼元,問此傳碼率RB等于多少?若該 數(shù)字信號0和1出現(xiàn)是獨立等概率的,那么傳信率Rb等于多少?R 300band R = 300bit / s2、 、現(xiàn)有一個由8個等概符號組成的信源消息符號集,各符號間相互獨立,每個符號的寬度為0.1ms。
計算:(1)平均信息量;(2)碼元速率和平均信息速率;(3)該信源工作2小時后所獲 得的信息量;(4)若把各符號編成二進制比特后再進行傳輸,在工作2小時后發(fā)現(xiàn)了 27個差錯比特(若每符號至多出錯1位),求傳輸?shù)恼`比特率和誤符號率解:(1)H = log2 M = log2 8 = 3(bit/ 符號)(2)Ts=0.1ms,所以R = -1 = 10000BaudsRb = RB -H = 10000x3 = 30kbit/s(3)I = Rb -1 = 30x 103 x 2x 3600 = 216Mbit/s(4)誤比特率 P =一27一 = 1.25x 10-5 b 216 x 1062小時傳送的碼元數(shù)為N = RBt = 10000 x 2x 3600 = 7.2x 107、.― 27誤碼率為:P = = 3.75 x 10-5e 72 x 1063、(8分)某消息源的符號集由32個等概的符號組成,每符號寬度為2ms,編為5 位設該消息源以編組方式發(fā)送消息,每組30個符號,再間歇15ms,然后再發(fā)送下一 組,試:(1)、求信息傳輸速率;(2)、若傳輸1小時后發(fā)現(xiàn)有72個符號出錯。
若每符號至多出錯1位,且間歇期無差錯,求誤信率和誤碼率解:(1)由于32個符號等概,因而每一個符號的信息量I1 = log2 32 = 5bit每組信息量I = 3011 = 150bit,每組占用時間 T = 30T +15 = 75ms R ————— = 2Kbit / ss b T 75 X10 -3(2)1 小時傳送的信息量為I' — Rb -1 — 2000 x 3600 — 7.2 x 106bit誤信率Pb碼元速率為72 —10 -5 7.2 x 106Rb — Rb/5 — 2000/5 — 400Baud72誤碼率為七=40朽而—5X10一54、 已知四進制離散等概信源(0,1,2, 3),求發(fā)送每一符號時所傳送的信息量?若每一個符號的寬度為1ms,求相應的碼元速率RB信息速率Rb1解:每一符號出現(xiàn)的概率為:P(x)—,4每一符號所含的信息量為I = log2 4 — 2(bit)T=1ms,所以碼元速率為:R — — — 1000BaudB 4 T信息速率為:Rb — Rb4 -1 — 1000 X 2 — 2000(bit/s)5、 某信息源由64個不同的符號所組成,各個符號間相互獨立,其中32個符號的 出現(xiàn)概率均為1/128, 16個符號的出現(xiàn)概率均為1/64,其余16個符號的出現(xiàn)概率均為 1/32。
現(xiàn)在該信息源以每秒2000個符號的速率發(fā)送信息,試求:(1) 、每個符號的平均信息量和信息源發(fā)出的平均信息速率;(2) 、當各符號出現(xiàn)概率滿足什么條件時,信息源發(fā)出的平均信息速率最高?最高 信息速率是多少?解:(1)每個符號的平均信息量為:L 1 1 一 1 一 1H (x) = £ P log = 32 x——log 128 +16 x log 64 +16 x log 32i 2 P 128 2 64 2 32 2i i=5.75( bit / 符號)平均信息速率為:R = R - H = 2000 x 5.75 = 11.5(kbit/s)(2)當個符號等概出現(xiàn)時,信息源發(fā)出的平均信息速率最高H = log M = log 64 = 6(bit / 符號)Rb = RB -H = 2000x 6 = 12(kbit/s)6、一個由字母A、B、C、D組成的字對于傳輸?shù)拿恳粋€子母用二進制脈沖編碼, 00代替A,01代替B,10代替C,11代替D,每個脈沖寬度為5ms1) 不同字母是等概出現(xiàn)的,計算傳輸?shù)钠骄畔⑺俾?) 若每個字母出現(xiàn)的可能性分別為:1/4、1/8、1/8、1/2,計算傳輸?shù)钠骄?信息速率。
解:每個符號所含信息量為H = log24 = 2(bit/符號)所以碼元速率為:R =——-——=200Baudb 5 x 10 -3Rb = RB -H = 200x 2 = 400(bit/s)11 1 1 1(2) H =Z p log = log 4 + — log 8 + —log 8 + log 2 = 1.75(bit)i 2 P 4 2 8 2 8 2 2 2iiRb = RB - H = 200 x 1.75 = 350(bit/s)7、如果二進制等概信號,碼元寬度為0.5ms,求RB和Rb;有四進制信號,碼元寬度為0.5ms,求傳碼率RB和獨立等概時的傳信率Rb1解:二進制碼元速率為R = = 2000BB 0.5 x 10-3信息速率為R — R log 2 = 2000bit/s一,一…… 1 C四進制碼兀速率為R = 2000BB 0.5 X 10-3信息速率為Rb - RB log2 4 - 4000bit/s2020-2021學期-通信原理復習題及答案(二)一填空題1、 窄帶隨機過程可表示為a (t)cos[氣t +中(t)]和& (t)coso t-七(t)sino t。
2、 廣義平均隨機過程的數(shù)學期望、方差與時間無關,自相關函數(shù)只與時間間隔有關3、 隨機過程的基本特征是:它是時間的函數(shù),但是在某一時刻上的值卻是不確 定的,是一個隨機變量4、 隨機過程的統(tǒng)計特征可通過它的分布特征或數(shù)字特征來描述5、 一個均值為零方差為的窄帶平穩(wěn)高斯過程,它的同相分量和正交分量均是堊穩(wěn)高斯過程而且均值為Q,方差為26、 一個均值為零方差為a二的窄帶平穩(wěn)高斯過程,其包絡的一維分布服從瑞利分布, 相位的一維分布服從均勻分布7、 平穩(wěn)隨機過程的各態(tài)歷經性可以把統(tǒng)計平均簡化為時間平均,從而大大簡化了運 算二簡答題通信系統(tǒng)中的信道噪聲常簡化為平穩(wěn)的加性高斯白噪聲,試解釋平穩(wěn)、加性、高 斯、白這四個術語的含義答案:平穩(wěn):統(tǒng)計特性與時間起點無關;加性:以疊加到信號上去的形式出現(xiàn);高斯:噪聲的概率密度函數(shù)為高斯分布;白:噪聲的功率譜密度為均勻(常數(shù))2020-2021學期-通信原理復習題及答案(三)一填空題1、 在隨參信道中,發(fā)生瑞利衰落的原因是多徑傳播,發(fā)生頻率選擇性衰落的原因是 多徑傳播2、 當無信號時,加性噪聲是否存在? 是 乘性噪聲是否存在? 3、 香農公式應用的條件是:信號的概率密度函數(shù)為高斯或正態(tài)分布,信道噪聲為加 性高斯白噪聲。
4、 隨參信道的傳輸媒質具有三個特點是對信號的衰耗隨時間變化、傳輸?shù)臅r延隨時 間變化、多徑傳播5、 狹義信道是指傳輸媒質6、 廣義信道按照它包含的功能可分為:調制信道和編碼信道調制信道是指從調 制器輸出 到 解調器輸入 的部分7、 根據(jù)乘性干擾的特性,調制信道可分為恒參信道和隨參信道,其中,光纖信 道(無線電視距中繼、衛(wèi)星中繼信道)是一種恒參信道,短波電離層反射信道(對 流層散射信道)是一種隨參信道8、 信道容量是指:信道傳輸信息的速率的最大值,香農公式給出了在一定條件 下,理論上信道單位時間內可能傳輸?shù)男畔⒘康臉O限值9、 香農公式給出了在高斯白噪聲背景條件下,當B、S/N、給定時,無碼間干擾傳輸 一一 .S、時,信息速率的理論極限值表示為:C = Blog2(1 + —)10、 調制信道的范圍是從調制輸出端到解調器輸入端,它通常是一種模擬信道11、 “加性高斯白噪聲”中的“加”是指與信號相加的形式出現(xiàn),“高斯”是指概率密 度分布為正態(tài)分布,“白”是指功率譜均勻12、簡答:隨參信道傳輸媒質的特點?答:對信號的衰耗隨時間變化、傳輸?shù)臅r延隨時間變化、多徑傳播2020-2021學期-通信原理復習題及答(四)一填空題1、 某調頻波S(t)= 20cos[2x 108nt + 8cos4000兀t],已調信號的功率為200W ,調制指數(shù)為_L最大偏頻為16KHz 信號帶寬為 36KHz。
2、 在AM、DSB、SSB、FM中,SSB的有效性最好, FM 的可靠性最好,AM 與DSB的有效性相同,SSB與DSB的可靠性相同3、 包絡檢波器因解調的非線性,而存在門限效應,為克服之,要求在檢波器輸入 端滿足大信噪比條件4、 在AM廣播系統(tǒng)中,規(guī)定每個電臺的標準帶寬為9KHZ這意味著其音頻信號最高頻率是4?5KHz在FM廣播系統(tǒng)中,規(guī)定每個電臺的標準帶寬為180 K HZ調頻指 數(shù)為5這意味著其音頻信號最高頻率為: —5、 解調系統(tǒng)的門限效應是指:當包絡檢波器的輸入信噪比降低到一個特定值以下時, 檢波器的 輸出信噪比 出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象6、 若調制信號為單頻余弦信號,則AM調制的調制效率最大為1/3 ,DSB-SC調 制的調制效率為一17、 抑制載波的雙邊帶幅度調制相干解調的信噪比增益為2 ,單邊帶幅度調制相干 解調的信噪比增益為8、 對最高頻率為fH的調制信號m(t)分別進行AM、DSB、SSB和FM調制,相應己調信號的帶寬分別為一2f—、Df—、 一和—2(1+ma)0_9、 設調制信號為f(t)載波為coso t,則抑制載波雙邊帶調幅信號的時域表達式為… ,一 ,,..1… 、一 一f (t )cos o ct,頻域表達式為萬[F (o+o ) + F (o—o )]。
10、設調制信號為f /)載波經調制信號調制后的表達式為:s(t)= A(t)cos、t +甲G)+00 ]其中七為載波角頻率,9 0為載波初相位若中(t)為 常數(shù),A(t)隨f (t)成比例變化,則稱為 幅度 調制;若A(t)為常數(shù),中(t)隨f (t) 成比例變化,則稱為 相位 調制:若A(t)為常數(shù),中(t)的導數(shù)隨f (t)成比例變 化,則稱為頻率調制二作圖題1、已知調制信號mQ= cos(2000^t)載波為2cos104兀t,分別畫出AM、DSB、SSB (下邊帶)信號的頻譜一6 -5 -4 0 4 5 6 f(kHz) -6 -4 0 4 6 f(kHz)Asssbt J f 一 一-6 -4 0 4 6 f (kHz)2、某低通信號的頻譜如圖1所示畫出AM、DSB和SSB (上邊帶)信號的頻譜載波頻率為氣,且3/30)三、 簡答題:簡述常規(guī)幅度調制(AM)、抑制載波雙邊帶調制(DSB)和單邊帶調制(SSB)的 優(yōu)點與缺點AM 優(yōu)點:利用包絡檢波法解調時,設備較簡單;缺點:調制效率低,頻帶利用率低DSB優(yōu)點:調制效率高缺點:頻帶利用率低,相干解調設備復雜SSB 優(yōu)點:頻帶利用率高;缺點:利用濾波法產生調制信號時,對濾波器要求較高,甚至難以實現(xiàn),解 調設備復雜。
四、 計算題1設某信道具有均勻的雙邊噪聲功率譜密度Pn (f)= 0.5 x 10-3 W / Hz在該信道中傳 輸抑制載波的雙邊帶信號,并設調制信號m(t)的頻帶限制在5K HZ,而載波為100 K HZ,已調信號的功率為10KW若接收機的輸入信號在加至解調器之前,先經過帶寬 為10 K HZ的理想帶通濾波器濾波,試問:(1)該理想帶通濾波器中心頻率多大?(2)解調器輸入端的信噪功率比為多少?(3)解調器輸出端的信噪功率比為多少?(4)求出解調器輸出端的噪聲功率譜密度解:(1)帶通濾波器的中心頻率為fo=100kHz(2) 信號帶寬為 B=2 X 5kHz=10KHz輸入信號噪聲功率N|=2Pn(f) XB=10W已知 S=10kW,所以 % = 10x 1°3 =i000N 10(3) 雙邊帶調制系統(tǒng)的制度增益為G=2,所以冬=2xS = 2000N o N⑷ N = 1N = 1 x 2 x P (f) x 2 x f = f P (f)0 4 i 4 n H H n又 N = 2P (f) - f 所以 P (f)=當=1P (f) = 0.25 x 10-3W/Hz0 n H n 0 2 f 2 n2、若對某一信號用DSB進行傳輸,設加至接收機的調制信號m(t)之功率譜密度為:才.早 lf I V f2 f m 試求:0 m If I > fm(1)接收機的輸入信號功率;(2)接收機的輸出信號功率;(3)若疊加于DSB信號 的白噪聲具有雙邊功率譜密度為n0/2,設解調器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低 通濾波器,那么,輸出信噪功率比為多少?解:(1 ) S =— m2 (t) =— J+*P (f )df = — x 2 xj fmm^—df = "m'm i 2 2 -8 m 2 0 2 f 4⑵相干解調之后,接收機的輸出信號%⑺=;岫因此,輸出信號功率S0 = m2(t) = 4m2(t) = 8n f⑶解調器輸入噪聲功率為% = n0 B = 2n0 fm對于相干解調,解調器輸出噪聲功率N0= : N二N 0 fm因此,輸出信號功率比三產 — m[m / c =N0 n0f /2 4n03、設某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度Pn (f)= 0.5 x 10-3 W /Hz在該信道中傳輸抑制載波的單邊帶(上邊帶)信號,并設調制信號m(t)的頻帶限制在5K HZ,而載波為100 K HZ,已調信號的功率為10KW。
若接收機的輸入信號在加至解調器之前,先經過一理想帶通濾波器濾波,試問:(1)該理想帶通濾波器中心頻率多大?(2)解調器輸入端的信噪功率比為多少?(3)解調器輸出端的信噪功率比為多少?解:(1)單邊帶信號的載頻為100kHz,帶寬B = 5kHz,為使信號順利通過,理想帶通濾波器的中心頻率為f0 = 100 + + x 5 = 102.5(kHz)(2)解調器輸入端的噪聲與已調信號信號的帶寬相同,N = 2 x P (f) x B = 2 x 0.5 x 10-3 x 5 x 103 = 5W已知 S|=10kW,所以 土 = 10;103 = 2000(3)由于單邊帶調制系統(tǒng)的制度增益為 G = 1,因此解調器輸出端的信噪比S S f = f = 2000 N N4設調制信號m (t)之功率譜密度為:P(f)=<或. F ^ - fm 若用SSB 0 mIf I > fm調制方式進行傳輸(忽略信道的影響),試求: (1)接收機的輸入信號功率;(2)接收機的輸出信號功率;(3)若疊加于SSB信號 的白噪聲的雙邊功率譜密度為n0/2,設解調器的輸出端接有截止頻率為fm的理想低通 濾波器,那么,輸出信噪功率比為多少?解:(1)設SSB已調信號S’ (t)= 2 m(t)cos① t + 2 m(t)sin w t則接收機輸入信號功率s =— m 2 G)= — 2 /J df — Jm1 4 4 o 2 f o(2)相干解調后,接收機的輸出信號m (t)- 1 m(t)o 4因此:s — m (t) — 16 m 2 (t) — n>n2n,」 ,一 一…1 1 ”⑶相干解調時,輸出噪聲功率:N - - N = - nofm因此,輸出信噪比:土 — fl -f N n f / 4 8n5設某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度Pn ()— 0.5 x 10-3 W /H/在該信道中 傳輸振幅調制信號,并設調制信號m(t)的頻帶限制在5K HZ,而載頻為100 K HZ, 邊帶功率為10KW,載波功率為40KW。
若接收機的輸入信號先經過一個合適的理想 帶通濾波器,然后再加至包絡檢波器進行解調試求:(1)解調器輸入端的信噪功率比為多少?(2)解調器輸出端的信噪功率比為多少? (3)制度增益G?解:(1)設振幅調制信號為S^ (t)—[a + mO〕coso t則已調信號功率為:S — § + 2 m 2 (t) — P + P根據(jù)題意:P — 2 A2 — 40KW P — 2 m2 (t) —10KW所以,S. — P + P — 50KW輸出端噪聲功率 N — 2P( f) ? B — 2 x 0.5 x 10-3 x 5 x 103 x 2 — 10W故有輸入信噪比M - 5°::— 5000N 10i(2)在大信噪比條件下,包絡檢波器輸出為:e(t)— A + m(t)+ n (t)S0 = m 2 (t) = 2 X10KW = 20KW N0 = ~n^t) = N = 10W所以:N0=200°0(3)G _ S° / N _ 2—SS / N0 — 56設被接收的調幅信號為:s (t)= \a + m(tUcosw t,采用包絡檢波法解調,其中m(t)的功率密度為P (f)=mn 9\f\m ?2 f0m1/ < fm ,若一雙邊功率譜密度為n0/2的噪聲Ifl > fm疊加于已調信號,試求解調器輸入端的信噪功率比為多少?解:在大信噪比條件下,包絡檢波器輸出為:e(t)= A + m(t)+氣Q其中m(t)為有用信號,噪聲分量.(t)是解調器輸入噪聲的同相分量,有S = m2(t) = 2Mf ^mdf = nmfm m 2 2N = n 2 (t) = n 2 (t) = n B = 2n f0 c i 0 0 m所以 N=/f?=4m 0 0 m 07、設一寬帶頻率調制系統(tǒng),載波振幅為100V,頻率為100MHZ,調制信號m(t)的 頻帶限制在 5K HZ,m2(t) = 5000 V2,Kf=500 兀 rad/(sV),最大頻偏 Af =75KHZ,并設信道中噪聲功率譜密度是均勻的,其Pn(f)= 0.5 x 10-3 W /Hz (單邊帶),試求:(1) 接收機輸入端理想帶通濾波器的傳輸特性H(w );(2) 解調器輸入端的信噪功率比為多少?(3)解調器輸出端的信噪功率比為多少?解:(1)根據(jù)題意可知:氣=ff = ? = 15m調頻信號帶寬為B if + 1了m=2 x(15 + 1)x 5 = 160 KHZ信號所處頻率范圍為100MH土016MH因此有Z 2 ZH ^)_\k 99.92MHz < \f\ < 100.08MHH —;0 Z其它 Z(2)設解調器輸入端信號為:S (t)— A cos]① t + jt K mGMFM L c _g fN — P(f )? B — 10-3 x 160 x 103 — 160W1 1002所以:S — A2 — — 50005000 v—31.2i 2 2所以:(3)S _ N~~ 160i3 A2 K^m 2( ) 375008 兀 2 n f 38、對模擬調制系統(tǒng),已知調制信號頻率為 10KHZ,信道噪聲單邊功率譜密度為 10-ioW/HZ。
若要求接收機輸出信噪比為20dB,試求下列情況下的接收機輸入信號功 率1、DSB 2、SSB 3、AM(100%調制)4、FM( W =50KHZ)解:七—10 KHzn 0 — 10-10 W / Hz,S?—100, N0(1)DSB B — 2又G —擔%, SI N0 fm= 23 W)N?Si=100 一 = 100( RW)G(2) SSBN = n0 B = 1( r W)(3) AM???Si2m2 2=1)對單音頻調制G = a- = ~2 + m 2 3aN 與 DSB 相同 ? S = 100 N = 300(r W)1 i G(4)FM (Af = 50kHz) m =" = 5f fmB = 2(mf +1) f = 120 kHz, N = nQ B = 12 r W對單音頻調制:G=3" (mf+1)=450S = 100N = 2.67(r W) iG9設模擬調制系統(tǒng)信道和接收模型如下圖已知信道噪聲n(t)為加性高斯白噪聲, 單邊功率密度為n0=10-6 W/Hz; sm G)為已調信號,載波頻率fC=1MHZ,對應的調制信號m(t)的最高頻率為fH = 5 KHZ帶通濾波器為理想,試分別計算DSB (S1=1KW, 相干解調)、USB(S]=1KW,相干解調)、AM(兩邊帶功率Pf=10KW,載波功率Pc=4KW, 包絡檢波)三種情況的下列參數(shù): °(1)(2)(3)(4)帶通濾波器的中心頻率f、帶寬B; 0解調器輸入端信噪比si/ni;調制制度增益G;解調器輸入端信噪比s0/n0。
n(t)=10kHzV^iJ^^p-BPF | Sm(t)「命車調 fnx(t) n?t)解 DSB ⑴ f°=L 1MHz,B = 2 fH(2) N = n B = 10-6 x 10x 103 = 10(mW) L~ = 1 *103 = 105i 0 N 10-2i(3) G = 2(4) ―= G -—」=2 x 105N 0 N1USB (1) f0 = f + 2 fH = 1.0025MHz , B = fH = 5kHz(2) N = n B = 5(mW)(3) G = 1S 一 S(4) ―= G -—「= 2 x 105N 0 NS——i-Ni1 x 1035 x 10-3=2 x 105AM:⑴"廣應田,B = 2 fH = 10kHz(2 ) N = n0B = 10-6 x 10 x 103 = 10(mW)S = P + Pf = 5kWS —iNi5 x 10310 x 10-3=5 x 105(3)門 = Pf =-^ = 0.2 G =2門 =°.4AM P + P 4 + 1 AM AMSS(4) ―= G -—二=0.4 x 5 x 105 = 2 x 105N 0 N2020-2021學期-通信原理復習題及答(五)一填空題1、 在數(shù)字通信系統(tǒng)中,眼圖是用實驗方法觀察碼間干擾 和 噪聲 對系統(tǒng)性能的影響。
2、 已知信息代碼為 10000 0000 011001000001,其 AMI 碼為 +100000000 0-1+100-100000+1,HDB3 碼為+1000+V-B00-V0+1-100+1000+V0-13、 采用部分響應技術可提高頻帶利用率,并使沖激響應尾巴衰減加快,這是由于有控 制的在某些碼元抽樣時刻引入碼間干擾 ,而在其余碼元的抽樣時刻無碼間干擾,對 輸入序列進行預編碼是為了防止差錯傳播4、 在數(shù)字通信系統(tǒng)中,接收端采用均衡器的目的是 減少或消除碼間干擾5、 時域均衡器實際上是一個橫向濾波器,當其抽頭數(shù)為5時,可以在4個抽樣點上 清除碼間干擾6、 時域均衡器的均衡效果一般用 峰值畸變準則和均方畸變 準則來衡量7、 設系統(tǒng)帶寬為W,則該系統(tǒng)無碼間干擾時最高傳碼率為2W波特8、 若系統(tǒng)傳輸特性為H (o ),碼元速率為iT ,則無碼間干擾的條件為 £H(o +夜)=T I①IV井,改善碼間干擾的方法有 部分響應技術 和時域均衡 一I簡答題1、奈氏第一準則,奈氏第二準則;第一準則:若基帶系統(tǒng)的總傳輸特性H(o )滿足£ H (o + t ) = T I o I< 則系. $ $I統(tǒng)不存在碼間干擾。
第二準則:有控制的在某些碼元抽樣時刻引入碼間干擾,而在 其余碼元的抽樣時刻 無碼間干擾,那么就能使頻帶利用率提高到理論上的最大值,同時又降低對定時精 度的要求2、 什么是眼圖?簡單敘述眼圖和系統(tǒng)性能之間的關系?眼圖:是指利用實驗的方法估計和改善傳輸系統(tǒng)性能時,在示波器上觀察到的像人 的眼睛一樣的圖形最佳抽樣時刻對應眼睛張開最大時刻;對定時誤差的靈敏度有眼圖斜邊的斜率決 定;圖的陰影區(qū)的垂直高度,表示信號幅度畸變范圍;圖中央橫軸位置對應判決門限 電平;抽樣時刻上,上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限3、 碼間干擾是如何產生的?如何消除碼間干擾? (5分)(1) 前一個碼元的波形進入到后續(xù)碼元的時間區(qū)域,對后續(xù)碼元的抽樣判決產生干 擾,稱為碼間干擾2) 要消除碼間干擾:選用合適的傳輸系統(tǒng),使其總的傳輸特性滿足消除碼間干擾 可采取:選用合適的基帶傳輸系統(tǒng),使其總的傳輸特性滿足坤H(w +匆)=T |?區(qū)正;i=—8 s S或根據(jù)奈奎斯特第二準則,在某些碼元的抽樣時刻引入碼間干擾,而在其余碼元抽樣 時刻無碼間干擾三、畫圖 1、設二進制符號序列為110010001110,試以矩形脈沖為例,分別畫出相應的單極性碼 波形,雙極性碼波形,單極性歸零碼波形,雙極性歸零碼波形。
E0+E-E+E0+E-E2、已知信息代碼為1010000011000011,試確定相應的AMI碼及日3碼,并畫出相應 的波形1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI +1 0-1 0 0 0 0 0+1-1 0 0 0 0+1-1HDB3 +1 0-1 0 0 0-V 0+1-1+B 0 0+V+1T+1 0-1 0 0 0-1 0+1-1+1 0 0+1-1+11—J1 rAMIHDB33、設信息序列為100000000001100001,試編為HDB3碼(第一個非零碼編為+1),畫 出圖形1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1AMI +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1HDB3 +1 0 0 0+V-B 0 0-V 0 0+1-1+B 0 0+V-1+1 0 0 0+1-1 0 0-1 0 0+1-1+1 0 0+1-1AMIHDB34、設信息序列為1000011000010000110000,試編為HDB3碼(第一個非零碼編為-1), 并畫出波形1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0AMI +1 0 0 0 0-1+1 0 0 0 0-1 0 0 0 0+1-1 0 0 0 0HDB3 +1 0 0 0+V-1+1-B 0 0-V+1 0 0 0+V-1+1-B 0 0-V+1 0 0 0+1-1+1-1 0 0-1+1 0 0 0+1-1+1-1 0 0-1AMIHDB35、知信息代碼為:1000000001000011,編為HDB3碼(第一個編為+1)AMIHDB31 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0-1 0 0 0 0+1-1 +1 0 0 0+V-B 0 0-V+1 0 0 0+V-1+1 +1 0 0 0+1-1 0 0-1+1 0 0 0+1-1+1AMIHDB3四、計算題1、設有一個三抽頭的時域均衡器,如圖,x(t)在各抽樣點的值依次為x =1/8, -2x 1 = 1/3,x0 = 1,x+] = 1/4,x+2 = 1/16 (在其他抽樣點均為0)。
試求輸入波形x(t)峰 值的畸變值及時域均衡器輸出波形J 0峰值的畸變值P解:七的峰值畸變值為D = - *xi i—-2 i豐01 1 1 1 37-— + — + — + 一 ———484 16由公式x-1 - 2C xirk-i得到1 -X11 -— y—C x + C x =-1——1 1X _ + 1 X1 _38241-2-1 -1 0 -2338+ Cx—y—C x + C x + Cx_ 5C11x0-21—48320y2-1 1 0 0 1—C 0 x 2 + C] x1 — 0-16i=-N其余y為0,o7264輸出波形y的峰值畸變值為:1, 6,1 1 1一乙 |y.| =—(二 + = + = y i 50 i=-3i豐0+上+0+_!)-2124 72 32 48 64 4802、一隨機二進制序列為10110001……,符號“1”對應的基帶波形為升余弦波形,持續(xù)時間為Ts;符號“0”對應的基帶波形恰好與“ 1”相反:(1)當示波器掃描周期T0=Ts時,試畫出眼圖;(2)當T0=2Ts時,試畫出眼圖;(3)比較兩種眼圖的下述指標:最佳抽樣判決時刻、判決門限電平及噪聲容限值。
2020-2021學期-通信原理復習題及答(六)一填空題1、 若二進制數(shù)字信息速率為^bit/s,則2PSK信號功率譜密度主瓣寬度為孔,2ASK 信號功率譜密度主瓣寬度為b2、 為了解決2PSK相干解調恢復載波相位模糊問題,可以采取以下措施差分編碼3、 PSK是用碼元載波的相位來傳輸信息:DSP是用前后碼元載波的相位差來傳 輸信息,它可克服PSK的相位模糊缺點畫圖1、設發(fā)送數(shù)字信息為011011100010,試分別畫出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信號的波形示意圖對2FSK信號,“0”對應T=2T,"1”對應T =T ;其余信號T =T,s c s c s c其中Ts為碼元周期,Tc為載波周期;對2DPSK信號,△中=0代表“0”、△中=180001101110 0]010 1!i!!!代表“1”,OOK2FSK2PSK2DPSK參考相位為00 ; 1 1 0 1' 1 10 ' 0 0一0]I I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I IOOK HiiJii―JJiiJ—:—HI I I I I I I I Illi I II I I i | I I i illi I II I I i I I I i i I I i 1 II I I i | I I i illi I I2FSK -J一!一!一!一;一!一!一!一!一!一!一!一I一TI I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I I2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—;—LI I I I I I I I Illi I II I I I I I I I Illi I IIA I I I I I I I Illi 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:—:—;—:—:—:—入一:—:—II \ /l I i | I I i illi I |i Vi i i i i i i i I I i 1 ii i i i | i i i i i i i 1 il l l i | l l i illi i ii i i i | i i i iiii 1 iI 10 I L 1 0 1 1 1 00 10 11 :0 I00K—OOW 2fsk nwwKKfeow 2PSK!,"隊 2DPSK jWWWWI I I I I I I I Illi I I I I I I I I I I IIII I I:;0 ; 1 0 1 0; 1 0 1 ■ 0 1:^1;I I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I IOOK HiiJii―JJiiJ—:—HI I I I I I I I Illi I II I I i | I I i illi I II I I i I I I i i I I i 1 II I I i | I I i illi I I9PQT6 !!!! i !!!!!! '! !2FSK ―I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-i i i i | i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I ii i i i I i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I i2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—;—LI I I I I I I I IIII I II I I I I I I I IIII I IIA I I I I I I I IIII 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:—:—;—:—:—:—入一:—:—II \ OOK2FSK「0 ; 1 0 10; 1 0 1 頂 1EW2PSK:;1 ;0 0 1 1 : 1 0 0 : 0 1:^1'I I I I I I I I Illi I II I I I I I I I 1111 1 II I I I I I I I Illi I IOOK HiiJii―JJiiJ—:—HI I I I I I I I Illi I II I I i | I I i illi I II I I i I I I i i I I i 1 II I I i | I I i illi I I9PQT6 !!!! i !!!!!! '! !2FSK ―I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-i i i i | i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I ii i i i I i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I i2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—;—LI I I I I I I I IIII I II I I I I I I I IIII I IIA I I I I I I I IIII 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:―:―!―:—:—:———:―:―—OOK2FSK2PSK2DPSK2PSK2DPSK11do 11OOK2FSK2PSK2PSK J_lI I I I 2DPSK_Li411o 11^0 1! 0 0H 項 1 !0 婦 1I I I I I I Illi 1OK oK S F2K S P2—0 a ITT— Q1 o9T7QT6 12FSK ―i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1-i i i i | i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I ii i i i I i i i iiii 1 ii i i i I i i i iiii I i2PSK J_i—i—j—!—i—i—j—j—i—i—j—;—LI I I I I I I I IIII I II I I I I I I I IIII I IIA I I I I I I I IIII 1 Il/\ I I I I I I I I I I I 1 I2DPSK —:—:—;—:—:—:—入—:—:—II OOK2FSK2PSK2DPSKJLIL— o 111 0 1: 01;0:1|1;I I Illi I I2DPSKJOOK2FSK2PSKOOK2FSK2PSK2DPSKJ2DPSKOOK2FSK2PSKo!, 1112、已知某OOK系統(tǒng)的碼元傳輸速率為103B,所用的載波信號為A cos'兀x 1061):(1)設所傳送的數(shù)字信息為011001,試畫出相應的OOK信號波形示意圖。
2)求OOK信號的第一零點帶寬s 103解:(1)由題意可知:RB = 103Band .因此碼元周期T =1 = 10_3$c 2 x 106 2000載波頻率f = 2x 106HZ .載波周期t =—』 c這說明在一個碼元周期內有2000個載波周期,用兩個載波周期代表2000個周期(2) B = —2R = 2000Hz T b s3、時載頻為1800KHZ,碼元速率為1200B,發(fā)送數(shù)字信息為011010:(1) 若相位偏移△中=0代表“0”、△中=180代表“1”,試畫出這時的2DPSK 信號波形;(2) 又若△中=2700代表“0”、△中=900代表“1”,則這時的2DPSK信號的波 形有如何?fc= 1800kHz,RB = 1200B,因此,一個碼元周期包括1.5個載波周期(1)△中=0代表“0”,△中=180代表“1”(2)△中=270代表 “0”,△中=90代表 “1”4、設發(fā)送數(shù)字信息序列為11010010,碼元速率為1000Bd,現(xiàn)采用鍵控法產生2FSK信號,并設f1=1KHZ,對應“1”; f2 =L5 KHZ,對應“0”若兩振蕩器輸出振蕩初 相均為0,畫出2FSK信號波形,并計算其帶寬和頻率利用率。
I 1 1 0 1 I 0 0 1 0 1ff2 ""J'.B =1 人-f1 I +2 f = 2.5kHz門=Rbb = 0.4bit/s5、設信息代碼為10110100,信息速率為1kbit/s,載波頻率為1KHZ,并假設初始相位為00,試畫出2DPSK信號波形和4DPSK信號波形其中,對2DPSK規(guī)定:△中=00 (對應 “0”)△中=1800 (對應 “1”);簡答1、什么是數(shù)字調制?它和模擬調制有哪些異同點?數(shù)字調制:以數(shù)字信號為基帶信號改變載波某些參量的調制相同點:調制目的相同,都是進行頻譜搬移,以適合信道傳輸;調制種類相同,都 是通過改變載波的幅度、相位或頻率達到調制的目的;不同點:模擬調制是以模擬信號對載波參量作連續(xù)調制;數(shù)字調制是以數(shù)字信號對 載波參量作離散調制。