通信原理习题课课件

第一章第一章重点：重点：1.信息及其度量：信息量信息及其度量：信息量 2.通信系统的主要性能指标：可靠性和有效性通信系统的主要性能指标：可靠性和有效性1.某四进制系统，某四进制系统，4秒钟传输秒钟传输4800个四进制符号，则此系统个四进制符号，则此系统的传码率的传码率RB4=，传信率，传信率Rb=2.模拟调制系统的抗噪声性能主要用模拟调制系统的抗噪声性能主要用 来衡量；数来衡量；数字调制系统的抗噪声性能主要用字调制系统的抗噪声性能主要用 来衡量3.AM调制的可靠性用调制的可靠性用 衡量；衡量；DPSK的可靠性用的可靠性用 衡量4.某通信系统采用四进制数字序列传输方式，每传输一个某通信系统采用四进制数字序列传输方式，每传输一个码元需码元需T=25010-6s时间，其传信率为时间，其传信率为 ，码元速，码元速率为率为 ，若传输了，若传输了5s，检测到，检测到50个码元误码，其误码个码元误码，其误码率为率为 习题习题5.八进制数字通信系统的误码率为八进制数字通信系统的误码率为10-5，系统的传输速率为，系统的传输速率为600b/s，则接收端在，则接收端在_h内能接收到内能接收到144个错误个错误码元。

码元6.已知能量信号已知能量信号f(t)的傅氏变换为的傅氏变换为F(w)，则根据帕塞瓦尔，则根据帕塞瓦尔定理可得其能量为定理可得其能量为E=7.设一数字传输系统传送设一数字传输系统传送16进制码元，码元传输速率为进制码元，码元传输速率为2400波特，则此时系统的信息传输速率为波特，则此时系统的信息传输速率为 ；如果系；如果系统的误码率为统的误码率为104，则，则1小时内错误的码元个数为小时内错误的码元个数为 ；如果系统的误比特率为如果系统的误比特率为2.510-5，则，则10分钟内错误的比分钟内错误的比特个数为特个数为 答案：答案：1.1200B，2400b/s2.信噪比，误码率信噪比，误码率 3.信噪比，误码率信噪比，误码率4.8000，4000，2.510-35.206.，9600b/s，864，21.6dttf)(2dF2)(21第三章第三章 随机信号分析随机信号分析重点：重点：1.随机过程的基本概念随机过程的基本概念2.平稳随机过程的概念和性质平稳随机过程的概念和性质3.平稳随机过程的相关函数和功率谱密度平稳随机过程的相关函数和功率谱密度4.高斯随机过程高斯随机过程5.随机过程通过线性系统随机过程通过线性系统习题：习题：1.1.已知白噪声的双边带功率谱密度为已知白噪声的双边带功率谱密度为P(wP(w)=n)=n0 0/2/2，则，则它的自相关函数为它的自相关函数为_。

2.2.已知噪声的自相关函数为已知噪声的自相关函数为 ，a a为常为常数，则数，则n(tn(t)的功率为的功率为S=S=3.3.一个均值为一个均值为0 0，方差为，方差为 的窄带平稳高斯过程的窄带平稳高斯过程 ，则其同相分量的均值为则其同相分量的均值为 ，方差为，方差为 4 4、有一平稳随机过程、有一平稳随机过程X(tX(t)，其功率谱密度为，其功率谱密度为 ，通过一个特性为通过一个特性为 的网络，给系统输的网络，给系统输出的功率谱密度为出的功率谱密度为 (7)(7)eaRn2)(2)(t)(xS)()()(Ttxtxty第四章第四章 信道信道1.信道的分类信道的分类2.有失真传输和无失真传输有失真传输和无失真传输3.信道容量信道容量 1.在分析信道时，根据乘性干扰在分析信道时，根据乘性干扰k(t)是否随时间是否随时间变化，将信道分为变化，将信道分为 _信道和信道和 信道2.无失真传输系统的传输函数无失真传输系统的传输函数H（w）=_习题：习题：1.恒参，随参恒参，随参dtjKe答案：答案：2.5103xxlg32.3log23.3.每帧电视图像可以大致认为由每帧电视图像可以大致认为由个小像素组成，每一像素取个小像素组成，每一像素取1010个可辨别的亮度电平，个可辨别的亮度电平，且且1010个亮度电平是等概率地出现的。

系统每秒发送个亮度电平是等概率地出现的系统每秒发送3030帧图像，为了满意地重现图像，要求信噪比帧图像，为了满意地重现图像，要求信噪比为为1000,试求传输上述信号所需的带宽注：试求传输上述信号所需的带宽注：)bitI5251096.910log103)/(109.29306sbIC)(1002.3)/1(log62HzNSCB答案：每帧图像的信息量为：答案：每帧图像的信息量为：，第五章第五章 模拟调制系统模拟调制系统 重点：重点：1.幅度调制与解调幅度调制与解调 AM，DSB，SSB，VSB的调制和解调方式，的调制和解调方式，抗噪声性能分析，带宽计算等抗噪声性能分析，带宽计算等2.角度调制角度调制 角度调制的概念；角度调制的概念；FM的调制和解调；宽带的调制和解调；宽带FM的计算（带宽，功率，抗噪声性能等）的计算（带宽，功率，抗噪声性能等）ttm200cos)(t410cos21.已知调制信号已知调制信号，载波为，载波为 ，则其，则其DSB信号的表达式为信号的表达式为 2.将将n路频率范围为路频率范围为0.34KHz的话音信号用的话音信号用FDM方法方法进行传输，若采用进行传输，若采用AM调制方式则调制方式则n路话音信号的最路话音信号的最小传输带宽为小传输带宽为 ，若采用，若采用SSB调制方式则调制方式则n路话音信路话音信号的最小传输带宽为号的最小传输带宽为 。

不考虑防护频带）不考虑防护频带）tt410cos200cos28nKHz，4nKHz答案：答案：3.已知载频为已知载频为1MHz，幅度为，幅度为3V，用单音信号，用单音信号（即：余弦信号）来调频，调制信号频率为（即：余弦信号）来调频，调制信号频率为2KHz，产生的最大频偏为产生的最大频偏为4KHz，试写出该调频波的时间表，试写出该调频波的时间表达式VtttsFM)102cos5102cos(100)(36Vsrad/10234.已知已知，设调频器灵敏度为，设调频器灵敏度为，试求其已调波功率、载频、最大频偏、已调波带宽、，试求其已调波功率、载频、最大频偏、已调波带宽、调制信号表达式调制信号表达式VtttsFM)102cos2102cos(3)(36答案：答案：WS50001005.02Hzfc610Hzf5000kHzB12ttm3102sin5)(,答案：答案：5.5.已知某单音调频波的振幅为已知某单音调频波的振幅为10V10V，瞬时频率为，瞬时频率为)(102cos1010)(346Hzttf试求：试求：（1 1）此调频波的表达式此调频波的表达式2 2）此调频波的最大频偏、调频指数）此调频波的最大频偏、调频指数和已调波带宽。

和已调波带宽6.6.在在AMAM、DSBDSB、SSBSSB、FMFM等等4 4个通信系统中，可个通信系统中，可靠性最好的是靠性最好的是 ，有效性最好的，有效性最好的是是 ，可靠性相同的是，可靠性相同的是 ，有效性相同，有效性相同的是的是 8.FM8.FM的带宽与的带宽与 的幅度有关；的幅度有关；FMFM的功率与的功率与 的幅度有关的幅度有关7 7、在、在AMAM调制系统中，令调制信号为正弦单音信号，调制系统中，令调制信号为正弦单音信号，当采用包络解调方式时，为了不发生过调制现象，当采用包络解调方式时，为了不发生过调制现象，最大的调制制度增益最大的调制制度增益G G为为 (8)(8)9.9.设发射已调波设发射已调波S SFMFM(t(t)=)=1010coscos(10(107 7t t4 4coscos200200tt)，信，信道噪声双边带功率谱为道噪声双边带功率谱为n n0 0/2=2.5/2=2.51010-10-10W/HzW/Hz，信道衰减，信道衰减为为0.4dB0.4dB每公里，试求接收机正常工作时可以传输的最每公里，试求接收机正常工作时可以传输的最大距离是多少公里？（大距离是多少公里？（6 6分）分）1010、将一个带限信号、将一个带限信号m(tm(t)经积分后对载波进行相位调制，经积分后对载波进行相位调制，则输出的是则输出的是 (9)(9)调制信号。

调制信号第六章第六章 模拟信号数字化模拟信号数字化 重点：重点：1.抽样定理抽样定理2.PAM3.PCM4.DM 1.已知已知A律律13折线八位码为折线八位码为10111011，求其，求其对应的对应的11位线性码为多少？位线性码为多少？2.在国际上推荐的在国际上推荐的PCM基群的两种标准中，基群的两种标准中，我国采用我国采用_制式，它以制式，它以 律压扩特性为标律压扩特性为标准在这种制式下每路话音信号的抽样速率为准在这种制式下每路话音信号的抽样速率为 Hz，每帧的时间间隔为，每帧的时间间隔为 习题：习题：答案：答案：1.由编码由编码10111011，可知样值为：，可知样值为：(64+11*4)=+108 11位编码为位编码为000011011003.设单路语音信号的频率范围为设单路语音信号的频率范围为3003400Hz，对其进行抽样量化编码后变为二进，对其进行抽样量化编码后变为二进制数字序列设抽样速率为制数字序列设抽样速率为8kHz，量化电平数，量化电平数为为64，试求：，试求：（1）每路输出二进制数字序列的速率；每路输出二进制数字序列的速率；（2）采用二进制不归零矩形脉冲波形进行传输时的采用二进制不归零矩形脉冲波形进行传输时的第一过零点带宽；第一过零点带宽；（3）采用二进制归零矩形脉冲波形进行传输时的第）采用二进制归零矩形脉冲波形进行传输时的第一过零点带宽，设占空比为一过零点带宽，设占空比为0.25；（4）对）对10路这样的数字信号进行时分复用传输时，路这样的数字信号进行时分复用传输时，在满足无码间干扰条件下，传输系统所需最小带宽。

在满足无码间干扰条件下，传输系统所需最小带宽kkfnRsB4886)1(kHzRBB48)2(kHzRBB192)25.0/1()3(kkfnRsB480861010)4(1答案：答案：B=0.5RB1=240KHz 4.4.一模拟信号被抽样量化和编码为一模拟信号被抽样量化和编码为PCMPCM信号，信号，其量化电平为其量化电平为256256，将编码后的二进制编码序，将编码后的二进制编码序列通过列通过a=1a=1，带宽为，带宽为24KHz的实际信道传输的实际信道传输试求：试求：（1）该信道可通过的最大传码率是多少该信道可通过的最大传码率是多少2）原模拟信号的最高频率为多少原模拟信号的最高频率为多少)(tfKHzfm25258N310eP5.5.信号信号的最高频率为的最高频率为，按奈奎斯特速率进行抽样后，采用，按奈奎斯特速率进行抽样后，采用PCMPCM方式传输，量方式传输，量化级数化级数，采用自然二进码，若系统的平均误码率，采用自然二进码，若系统的平均误码率，则传输十秒钟后错码的数目为，则传输十秒钟后错码的数目为_)(800sin2)(VttmV1.06.6.对信号对信号进行增量调制，若取增量进行增量调制，若取增量,求出不发生过载的采样频率至少是多少求出不发生过载的采样频率至少是多少_ _ _。

第七章第七章 数字信号的基带传输系统数字信号的基带传输系统 重点：重点：1.数字基带传输的常用码型数字基带传输的常用码型 2.数字基带信号的频谱分析数字基带信号的频谱分析3.基带传输的码间串扰和无码间串扰的基带传输基带传输的码间串扰和无码间串扰的基带传输4.部分响应技术部分响应技术5.眼图和均衡眼图和均衡1.1.码间串扰是指什么？为了消除码间串扰，基带码间串扰是指什么？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？若系统频传输系统的传输函数应满足什么条件？若系统频率为率为W(HzW(Hz)，则系统无码间串扰时最高的传输速，则系统无码间串扰时最高的传输速率是多少？率是多少？2 2、若消息序列是、若消息序列是10110000000011000011011000000001100001，则其，则其AMIAMI码为码为_(18)_(18)_ _，AMIAMI由于可能出现由于可能出现_ _(19)_(19)_，对提取定时信号造成困难，可采用对提取定时信号造成困难，可采用_ _(20)_(20)_ _码来码来克服其缺点，其编码为克服其缺点，其编码为_ _(21)_(21)_ _习题：习题：MHzf22MHzf113.设设16进制基带传输系统的发送滤波器、信道和进制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接收滤波器的总传输特性H(f)如图如图2所示，其中所示，其中，试确定该系统无码间干扰传输时的最高码元传输试确定该系统无码间干扰传输时的最高码元传输速率、比特速率以及系统的最高频带利用率。

速率、比特速率以及系统的最高频带利用率答案：系统等效带宽为答案：系统等效带宽为B=1.5MHz，则根据，则根据奈奎斯特准则，该系统所允许的最高传输速率奈奎斯特准则，该系统所允许的最高传输速率为为3MB，比特率为，比特率为3M*4=12Mbps，频带，频带利用率为利用率为1.5B/Hz)(HT2T20)(a)(HT3T3TT0)(b)(HT3T30)(c)(HT4T40)(d4.设基带系统的频率特性如下图所示设基带系统的频率特性如下图所示1)若以若以2/T B速率传输信号，各系统有码间串扰速率传输信号，各系统有码间串扰吗？为什么？吗？为什么？(2)若以若以8/T bit/s速率传输信息，各系统以几进速率传输信息，各系统以几进制码元传输时可以无码间串扰，为什么？制码元传输时可以无码间串扰，为什么？)(HBRB310第八章第八章 数字调制系统数字调制系统 重点：重点：1.二进制数字调制与解调二进制数字调制与解调2.频谱特性频谱特性3.抗噪声性能抗噪声性能4.多进制调制多进制调制1.一个一个4DPSK系统，以系统，以B方式工作，如图所示，方式工作，如图所示，)45(11)135(01)225(00)315(10考相位参已知初始相位为已知初始相位为0，请在下表中填入双比特码元的相，请在下表中填入双比特码元的相位值。

若为位值若为4PSK系统以上述方式工作呢系统以上述方式工作呢?双比特码元双比特码元序列序列11100110001110014PSK相位相位4DPSK相位相位2.设基带信号为设基带信号为10010110，若在，若在2DPSK方方式的通信系统中传输，试画出其差分相干解调方式的通信系统中传输，试画出其差分相干解调方框图，并用波形分析法分析解调原理框图，并用波形分析法分析解调原理3.在相同信噪比条件下，若采用下列调制和解在相同信噪比条件下，若采用下列调制和解调方式时，抗噪声性能的优劣依次调方式时，抗噪声性能的优劣依次为为 相干相干PSK 相干相干ASK 非相干非相干FSK 非相干非相干PSK 非相干非相干ASK第九章第九章 最佳接收最佳接收重点：重点：1.最佳接收的概念最佳接收的概念2.三种最佳接收的原理三种最佳接收的原理第十章第十章 信道复用和多址方式信道复用和多址方式重点：复用原理重点：复用原理第十一章第十一章 同步原理同步原理重点：重点：1.四种同步四种同步2.同步的原理同步的原理第十二章第十二章 差错控制编码差错控制编码第十二章第十二章 差错控制编码差错控制编码。