1、通信原理试题及答案完整版docIT1-3解：每个消息的平均信息量为、 1, 1 , r 1 1 f 1/ (x) = - - log 2 - - 2 x - log 2 - - - log 2 -=1. 75bit/符号解：(1)每个字母的持续时间为2X10ms,所以字母传输速率为Rr. = = 50Bciud84 2x10x10不同字母等可能出现时，每个字母的平均信息量为H(x) = log2 4 = 2 川/符号平均信息速率为砖 7?4(兀)=100 bit/s(2)每个字母的平均信息量为H(X)= loa lo oa |oaW 5 82 5 4 82 4 4 “4 10 82 10=1.
2、985 bit/符号 所以平均信息速率为Rh = RBSH(x) = 99.25 (bit/s)1 1 3 3H(x) = 一一log. 一-log. - 0.811解：(1) 464464 bit/符号m个0和100-m个1)出现的概率为1-5(2)某一特定序列(例如:in z o x 100-w所以，信息量为/(八禺,，俎logP (陷)=-log24=200-(100-m)log2 3 (bit)(3)序列的燜H (屮)=1 OOH (X) = 8 IM / 序列1-61-8解：解：若系统传送二进制码元的速率为1200Baud,则系统的信息速率为: , = 1200x102 = 1200
3、 bM若系统传送十六进制码元的速率为2400Baud,则系统的信息速率为： 傀=2400x1016 = 9600 bit/s该恒参信道的传输函数为/(,) = ,4/八叫08心=A0Z 严“几=/(I + sin )e = 41 + 27-4祁j 树jj心 _币)_， 2 24h 4b(/) = (/-/) + 5(/-/ + ?；)?(/_/“ _石)冲激响应为 2 2输出信号为4b Ah=+ 兀)一-H/-/“ -石)log10 = 30J51-10 解： 因为 S/N =30dB,即 10 N ,得：S/N=1000由香农公式得信道容量C = 51og?(l+) N= 3400xlog2
4、 (1 + 1000)-33.89x103Wz/5(2)因为最大信息传输速率为4800b/s,即信道容量为4800b/so由香农公式 C = B10g2(l + *2 = 2万-1 = 2硕-1 = 2.66-1 = 1.66 得：N o则所需最小信噪比为1.66。3-3在SSB/SC方式中.接收机输入端的声功率27Z解：因为输岀伯噪比功率为2OdB 则调制制度增益G=1=2x0.5x10 x 5x 1O3 = 5x 1O 6 w因此接收机输入靖的伯号功率 = 100 = 5x10 4 W因为发射机输HI端到接收机输入端之问的总损耗为 I* /7ZZx looXw = 1 00呂可得发射机输H
5、I功率为3-4解：（1）此信号无法用包络检波器解调，因为能包络检波的条件是l + /cos2/；/n0, 而这里的A=15使得这个条件不能成立，用包络检波将造成波形失真。（2）只能用相干解调，解调框图如图3-15所示。图 3-15 2fH = 2100Hz(2)将刃)当作带通信号处理，则抽样频率yjLf zan + I n因为严9,所以210/v 211.1Hz4-1（I）因为Cl号通过传为、八的灣渡器甘进入理想抽样器的妞高频翠为，所以抽样倾率（2內为抽柑伯号频诲Zzi/Jw) = r /-町购抽样侑号的瞎如图4H所示.m 4.11 摘样伉号urfiic（3）由昭411断小的血斤创号轉第町知辖
6、抽斤佗号皿血过啟it健車为/ 的理世低MaeitaacMiaht -个恂特性为“（八的网墙.mk att收靖 恢良出侑号釧團412衔祈n 4-12抽样信号的恢复 吋見，如果接收划姙过一个传特性为 鮎祐S 的irnax波當.改能在接枚冷恢n出信号Md.4-2解：I）由式（4-2） l W,任他“血“时样II号谐l4M驕系DI无濯11现象.因此蛭过裁比危龍宇为少打的理总低増涯波器后.就町以无失H绝恢复 嵐g号.（2）如果不満足抽样定理.频诸会出现混楼现象如图4-15所示, 此时逍过理想低地滤波跟后不可腿无失真地虽建KI始信号m 4-i5抽样借号的ihm混叠理象4-3解因为/） s cos IOOj
7、T/cos 2000刃=丄（cos I 900刃 + cos 2 1 00Q）所以Jtt低频利展高颇分别为几=950，Z. fH= 10501,2（1） 将当作低通侑号处理.则抽样物率/ 2fn 2100Hz（2） 将当作帯划借号处理.则抽样倾率因为n-9.所以210 M/ M 21 IJIIz4-10解;（1） 因为奈至斯转抽样倾率/, = 2/； 1 2000於 償化级数所以二 进制码元連率为R& log: M / 3 x 12000 36000 波扌所以.对应的俗息速率R、-36000bit/s（2） 因为二进制码元連率必与二进制码元寛度必呈倒数关系.所以與为占空比为0，所以T-0.5T
8、,H PCM划帶信号第一 点带宽B= l/t= 72000 力t4-n解*輪码过程如下(1)确定极性码由于输入倍号抽样值为蓟.故极性码c -o.(2)确定段落码GGC.因为1024X70X12所以位于第7段落.段落码为110.(3)确定段内码G：CtG :因为 870 = 512 + 11x32 + 6,所以段内码 CCC C-=joll 所以.编出的PCM码字为01101011綸码电平冷是描編码器输出非线性码所对应的电平它对应H化级的起始电 平.因为极性为负，则編码电平lc k ,2 J 2C. +2G令2叱仏卜864 化单位因为(864 h -(01101 100000),因此7/11变换
9、挪封的II位线性码为 1101100000 .編码误篦等于编码电半与抽样伯的茹值.所以編码決弟为6个量化虹位.解码砸平对应量化级的中何电平，所以解四器愉出为064 + 16) = -880 个* 化草位.因为(880) =(01101110000.0),所以7/12变換得到的12位线性码为0110】I100000.解码渓建I即囊化溟羞)为解码电平和抽样值之垃.所以解码溟越为10个就 化虹位.4-12解！(I因为化区的*大电压为U 2048刃厂.斬以化皿何为AlmV,闻 以抽样值为39U Mnilfitart确定WrtR(1i由于入倍号抽样侑1为正.故慢性码GI.御疋段落日GC.398256,阶
10、以ft + 6段落.段落码为101定殿内硏*因为398= 256 + 8x16 + 14 .所以斤内硏CsGGGmIqoo.祈以.ttil岀的FCM FI?为11011000 它牠爪细入俏号柚样值1处1速6 段序号为8的化级.讳化级对肉的起始电平为384 A 384mV.中闻电平为392 m V崛码电平对检该化级时用的起始电平.所以谢码电平h = 384 Am384mV汽为(384)ii -(00110000000),所 u 対应的 II 位线性码 00110000000 解码电平对应谏最化圾对应的中阿电平，所以解円电平| 392 mV坷见.WSHWS (即量化浜4为6EV.413丙为址大电压
11、假为5V.所以償化皿位A = 5 x ? V2048所以.样值幅度-2.5V农示为.1024債化草位闵为祥伯为负.向M输入佶号抽样处于第8段序号为0的數化级.所以 tti码器的输出硏字为0 111 0000谏化级对应的赴始电平为1024 A -2.5V ,中间电平为 -(i024 + 32|-1056a化单位，即-2.57H V.所以化电平为-2.578V, It化风竝 为 78mV4-14解t极性码为h所以极性为正.段落码为000,段内码为0111.所以宿号位于第1段落序时为7的傲化级. 由农4【可知.55 I R落的起始电平为0化师 1隔为A同为解码器输出的舉化电平位于最化级的中点.所以解
12、码器输出为 + (7xl + O.5) = 7.5个最化肢位即解码电平7.5 A .因为(7.5)* -(00000000111J),所以，对应的12 ttSl性码为D0000000111152解：信息码：11 0 0000 1 10 0001AMI 码:+ 1 -10 000 0+110 000+1 -1HDB3 码:+1 -10 00-V0+11+B00+V-1 +15-3解：信息码：10 100 00 00 0001 1AMI 码：+10-1 000 (D 0 00 00+1-1HDB3 码：+ 10-1 000-V +B00 +V0-1+15-6 解：(1 )法1：无码间串扰时Rb唤=
13、2Bn ,当码元速率为150kBaud时, B, = = 15kHz2容易验证，此系统有码间串扰。法2：由题意，设BQOOkHz，则Rb唤Bn =200k(Bciud),将心枷与实际码速率 轧l二22兰(加加)工正整数比较为正整数，由于Rb 150“ ,则此系统有码间干扰。R 八 max由题意，设Bn = 10MHz ,则Rb唤=2Bn = 200k(Baud)，设传输M进制的基带信 号，贝9二常数如丄=22兰o M =Z22i0g M(Baud) % b 400k亠 ，令心求得M = 4f, 5 = 1,2,)。可见，采用4进制信号时，都能满足无码间串扰条件。结论：根据系统频率特性H(Q)分
14、析码间干扰特性的简便方法：首先由H(Q)确定系统的奈 奎斯特等效带宽3v,然后由Rb2Bn求出最大码速率，再与实际码速率比较，若 RbwaJ心为正整数，则无码间干扰，否则有码间干扰。5-7R解 O H(l + a)g*l600必所以 2 脳 R&.、= 2员总 6QQ BaudT 1 IT = = j*3) 1 R、 16005-9解：（1）图（a）为理想低通，设心=100居，所以7?Bmax = 2Bn = 20Baud1）、陥厂 2000/500二4（整数），无码间串扰；2）、心 J心=2000/1000=2 （整 数），无码间串扰；3）、仇吨/心=2000/1500（不是整数），有码间串
15、扰；4）、 禺max/鸟=2000/2000=1 （整数）,无码间串扰。图（b）为升余弦型信号，由图可以判断 =500居，所以心吨=2BN=W00Baud 所以1）. Rs=500Baud 2X RB= 1000Baud两种情况下无码间串扰。由上图易知，H（Q）为升余弦传输特性，由奈奎斯特准则，可求出系统最高的码元速率Rr Baud2 ，而圾=2ro。5-11解，已如伯道的截止顿率为100kHz，则BZQkH二.由！ +匕）久宀100七1.75求畀I 28, 200XI01R. I Rhu ； = 7TT7T7 *现在 10x10 M叫 175x10常散，则曲二几数第流在此笛迥中传檢会产生码何
16、干扰.故谀二元數撫流不在此怡逍中传输6-1解：（1）由题意知，码元速率Rb = 103波特，载波频率为2x103Hz,这说明在一个 码元周期中存在2个载波周期。2ASK信号可以表示为一个单极性矩形脉冲序列与一个正弦 型载波相乘，因此2ASK信号波形示意图如图6-23所示。I I I I载波佑号2ASK佶号VWr图 6-230 0（2）因为2ASK信号的频带宽度场畀sk为基带调制信号带宽的两倍，所以2ASK信号的频 带宽度为B2ask =2fs= % =2000Hzo62Mi 2FSK)是描的H率受制侑号的控制.而幅厦和相位保持不受.由題珂知当U字信皀为|时， 个硏元鸠期中存在3 个秋波周期！当
17、散字信总为r时.一卞码元腾翩中I?在s个載波円期假设 初苗ft!位卩 刻2FSK (3号捷幣示smtum 6-24陋示.匕心勺 25人卜 “八a 16ms a” a 卜（/- a卜2问八 X） 5（/- c 丸八 m M /-）因此，2FSK信号的功6-25*糰中.ffi 62S6-3解:(1)二进制相移键控(2PSK)是指载波的相位受调制信号的控制，而幅度和频率 保持不变，例如规定二进制序列的数字信号“0”和“1”分别对应载波的相位兀和0。2DPSK 可以这样产生：先将绝对码变为相对码，再对相对码进行2PSK调制。2PSK、2DPSK及相对码的波形如图6-26所示。数字信息 10 1 10
18、1 0(2) 2PSK、2DPSK信号的频带宽度Bqpsk = Bqdpsk = 2Rr 2400Hz soriK 6-4K： 1)由削童町知 人八匚因此一个码兀同期内包括苗个叙波网期G 设參号相位为0, 二代衣敌字倍思“|，代衣数字倍息“0(绝对耳) 那么与上述相对码对应的2DPSK信号波形如|割6-27 (b)所示.(2)如果采用如用6-27 (a)所示的差分解调法按收信号，则补b, c各点 的波形如图6-27 (c)所示.UI) I I o O 0 o *zWVVWWVWWWVWW3.WVWWVWWWATB1111(e)阳62765解：采用相肘岀m制方宣.即先把字信愿变11鹿相对码.gw
19、时码进行 2P5K glMtt 那列敷宁伯 2 的 2DPSKII 辑 6-2K ( ) 仆.版定,erm总“丨表示相箱码兀的电taa較了侑总-r农示输邻码元的电位不受假设参考硏元为-r.町袒#点波影.0 I vAWWWW“(b2n(2) 2DPSK釆用相干解调法的接收端方框图如图6-29 (a)所示.各点波形如 图6-29 ( b所示.(a)绝对码 1 1 00 1000 1 0相对码(0) 1 0 0 0 I 11 1 0 0图 6-29g w-yvRd = = 1600Baud,Ogj M 3 所以B.p.k = 2R.=3200Hz6-15解：信道带宽为o宽000-600)居=2400
20、Hz,信道带宽为己调信号的带宽。(1) 4 = 1时，QPSK系统的频带利用率为也4(1 + G)=hps / Hz亠BqpSK则数据传输速率为Rh = Bqpsk = 2400 x 1 = 2400b / s(2) 0 = 0.5时，8PSK系统的频带利用率为Rh log, “ / rr77 = = = 2bps / Hz Bspsk (1 + Q)则数据传输速率为Rh = Bpsk = 2400 x 2 = 4800/)/7 / s7-1解：每一-路已调信号的频谱宽度为fm-2000Hz,邻路间隔防护频带为fg= 200Hz, 则/7路频分复用信号的总频带宽度为Bfl =M/ + S-1)
21、人=5 x 2000 + 4 x 200 = 10800Hz7-2解：各路咅频信号经过SSB调制后，在两路相邻信号之间加防护频带人，则30路信号 合并后信号的总带宽Bn =J + S_1)人=30x3.3 + 29x0.7 = 119.3滋再进行FM调制后，传输信号的频带宽度为B = 2(J/ + B”)= 2(2000 + 119.3)= 4238.6kHz7-3解：因为抽样频率为8000Hz,所以抽样间隔Ts =1/8000 = 125/所以路时隙Ta =Ts/30o因为占空比为0.5,所以T = 05Ta ,则PCM基带信号第一零点带宽B = /i = 48（X）0077-4解：因为抽样
22、频率为奈奎斯特抽样频率，所以Z = 2 几=8000居按/律13折线编码，每个抽样值得到8个二进制码元，所以10路TDM-PCM信号的 码元速率7? =10x8x/v = 640000 波特又因为二进制码元速率人与二进制码元宽度3呈倒数关系的，所以几=1/心因为占空比为1,所以r = Tb,则PCM基带信号第一零点带宽5 = l/r = 64（X）00/fe7-5解：因为抽样频率为奈奎斯特抽样频率，所以X = 2fH = 8000Hz所以10路TDM-PCM信号的码元速率=10xlog2256xX =640000 波特（1）由于升余弦滚降特性的系统最大码元频带利用率为 D Vmax 波特/赫兹
23、所以无码间干扰系统的最小传输带宽为B = R b =640 kHz（2）如果采用理想低通滤波器特性的信道来传输，由奈奎斯特第一准则可知 =2I B丿max 波特/赫兹可以得到此时需要的最小传输带宽2 =320 kHz7-6解：（1）因为每路信号都通过截止频率为7kHz的低通滤波器，所以最小的抽样频率Z（.nin） = 2/ = 14kHz（2） 抽样速率为16kHz,量化级数为8,则输出的二进制基带信号的码元速率为Rb = lxlog28x/ = 480k 波特（3） 如果基带信号波形采用矩形脉冲，则基带信号带宽为B 基带=- = T = Rb2PSK带宽为基带信号带宽的2倍，所以信描屮传输的
24、2PSK信号带宽为B = 2Rr= 960kHz所以信道中传输信号带宽为960kHzo7-7解：（1）帧长为一个抽样周期Ts,即抽样频率fs的倒数，则Ts = l/fs=i25“s因为3路独立信源进行时分复用，所以每帧有3个时隙。（2） 信息速率为仏=3x8x/v = 192k bi”s（3） 如果采用理想低通滤波器特性的信道來传输，由奈奎斯特第一准则对知I B /max 波特/赫兹可以得到此时需要的理论最小带宽c Rr2 =96 kHz7-9解:（1）升余弦滚降特性的码元频带利用率爲1+G 波特/赫兹因为升余弦滤波器的截止频率为640kHz,所以该系统最大的二进制码元速率为640 k 波特。（2）因为（RB）max=640kBd,对5路模拟信号按/律13折线编码得到PCM信号，然后 进行TDM-PCM传输。市人 得到每路模拟信号的最高抽样频率= 16kHz由奈奎斯特抽样定理可知，每路模拟信号的最高频率分量为8 kHz。
