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文檔簡介

1、第一、二、三章 答案三 綜合題1(1)試畫出數字通信系統的一般模型;(10分) (2)各組成部分的主要功能是什么? (10分)信源編碼與譯碼目的:提高信息傳輸的有效性(通過數據壓縮技術);完成模/數轉換 (實現模擬信號的數字化傳輸)信道編碼與譯碼目的:增強抗干擾能力; 加密與解密目的:保證所傳信息的安全(通過人為地擾亂傳輸的數字序列)數字調制與解調目的:形成適合在信道中傳輸的帶通信號 同步目的:使收發兩端的信號在時間上保持步調一致 (3)與模擬通信相比,數字通信具有什么特點?(6分)優點:抗干擾能力強,且噪聲不積累;傳輸差錯可控,便于處理、變換、存儲;便于將來自不同信源的信號綜合到一起傳輸;易

2、于集成,使通信設備微型化,重量輕;易于加密處理,且保密性好;缺點:需要較大的傳輸帶寬;對同步要求高; 2設某信息源的輸出由A,B,C,D,E五個符號組成,出現的概率分別為1/3, 1/4, 1/4, 1/12, 1/12。若信息源每秒發出1000個符號,試求(1)該信息源符號的平均信息量;(8分)直接代入信源熵公式: (2)該信息源的平均信息速率。(8分)(提示:log23=1.5850) 平均信息速率為: 3黑白電視機圖像每幅含有 個像素,每個像素有16個等概率出現的亮度等級。要求每秒種傳輸30幀圖像,若信道輸出 =30dB,計算傳輸該黑白電視圖像所要求信道的最小帶寬。(17分解:(1) 每

3、個像元的平均信息量, (2) 一幀圖片的平均信息量 bit(3) 每秒內傳送的信息量 每秒有30幀 每秒內傳送的信息量為: bit由上可知:信息速率 bps(4) 由于信道容量,故信道帶寬: Hz其中: 要求信道的最小帶寬為: Hz 第五章 答案二 綜合題1設某信道具有均勻的的雙邊噪聲功率譜密度,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5KHZ,而載波為100 KHZ,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,試求:(1)該理想帶通濾波器中心頻率多大?(5分)(1)單邊帶信號的載頻為100kHz,帶寬B5kH

4、z,為使信號順利通過,理想帶通濾波器的中心頻率為(2)解調器輸入端的信噪功率比為多少?(5分)解調器輸入端的噪聲與已調信號的帶寬相同, 已知Si=10kW,所以 (3)解調器輸出端的信噪功率比為多少?(5分)由于單邊帶調制系統的制度增益為G1,因此解調器輸出端的信噪比2已知某單頻調頻波的振幅是10V,瞬時頻率為(1)試求此調頻波的表達式;(10分)解:該調頻波的瞬時頻率為因此調頻波的時域表達式(2)試求此調頻波的調頻指數和頻帶寬度。(10分)根據頻偏的定義調頻指數 調頻波的帶寬 3、已知調制信號是8MHz的單頻余弦信號,且設信道噪聲單邊功率譜密度,信道功耗a為60dB,對于調頻指數為5的FM系

5、統,若要求輸出信噪比為40dB,試求:(1)FM信號的帶寬和制度增益;(10分)解:FM系統的帶寬和制度增益分別為(2)FM系統的發射功率。(10分)FM信號的發射功率4某調角波為 S(t)=5cos(2×106t+20sin2×500t) (V) 試問:(1)該調角波信號帶寬為多少赫茲?(10分)解:該調角波的瞬時角頻率為 最大頻偏為 調頻指數 最大相移 (2)最大頻偏為多少?最大相偏?(10分)FM波和PM波帶寬形式相同即調頻波的帶寬 調相波的帶寬 第六章 答案三綜合題1已知信息代碼為 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1,求相應的AMI碼、H

6、DB3碼(第一個非零碼編為+1)。并分別畫出它們的波形圖。(20分)消息碼 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1AMI碼: +1 -1 +1 0 0 0 0 0 -1 +1 0 0 0 0 -1 +1 HDB3碼: +1 -1 +1 0 0 0 +V 0 -1 +1 -B 0 0 -V +1 -1 信息碼:AMI碼:HDB3碼:(0碼參考)2一系統的基帶傳輸特性如圖1所示,試求(1)最大無碼間串擾傳輸速率RB ;(8分)最大無碼間串擾傳輸速率RB2×1250=2500 B(或稱波特) (2)系統的頻帶利用率 (8分) 3設基帶傳輸系統的發送濾波器、信道、及接

7、收濾波器組成總特性為H(w),若以4/Ts波特的速率傳輸數據,分析下圖各種H(w)能否滿足抽樣點上無碼間串擾的條件? (24分)由H(w)求出系統誤碼間串擾最高傳碼率,然后與實際傳輸速率進行比較,若滿足則以實際速率進行數據傳輸時,滿族抽樣點上誤碼間串擾的條件。(1),故不能;(2),不是4/Ts的整數倍,所以仍然不能消除碼間干擾。(3)故該H(w)滿足消除抽樣點上無碼間干擾的條件。(4),故不能; 第七章 答案三綜合題1設二進制信息為0101,采用2ASK系統傳輸。(1)畫出一種2ASK信號調制器原理框圖;(6分)或(2)若采用非相干解調,試畫出此解調器原理框圖;(6分)非相干解調器(3)當輸

8、入信噪比比較小時會出現什么現象?產生此現象的原因?(6分)輸出信噪比不是按比例地隨著輸入信噪比下降,而是急劇惡化,通常把這種現象稱為解調器的門限效應。開始出現門限效應的輸入信噪比稱為門限值。 出現非線性的原因是因為解調器的非線性。2若某2FSK系統的碼元傳輸速率為2×106B,數字信息為“1”時的頻率f1為10MHz,數字信息為“0”時的頻率f2為10.4MHz。輸入接收端解調器的信號峰值振幅a=40V。信道加性噪聲為高斯白噪聲,且其單邊功率譜密度為n0=6×10-18W/Hz。試求:(1)畫出2FSK相干解調系統的原理框圖;(8分)(2)2FSK信號的第一零點帶寬;(6分

9、)B=f2fs10.4-10+2×24.4MHz(3)非相干接收時,系統的誤碼率。(6分)解調器輸入端的噪聲功率:Nin0B6×10-18×4.0×106=2.4×10-11W 3若某2PSK系統的碼元傳輸速率為4.0×106B,載波頻率fc為10MHz。輸入接收端解調器的信號峰值振幅a=40V。信道加性噪聲為高斯白噪聲,且其單邊功率譜密度為n0=6×10-18W/Hz。試求:(1)畫出2PSK相干解調系統的原理框圖;(8分)相干解調(2)相干接收時,系統的誤碼率;(6分)Nin0B6×10-18×8.0

10、×106=4.8×10-11W (3)2PSK系統為什么會出現“倒”現象?怎樣解決?(6分)由于在2PSK信號的載波恢復過程中存在著的相位模糊,即恢復的本地載波與所需的相干載波可能同相,也可能反相,這種相位關系的不確定性將會造成解調出的數字基帶信號與發送的數字基帶信號正好相反,即“1”變為“0”,“0”變為“1”,判決器輸出數字信號全部出錯。這種現象稱為2PSK 方式的“倒”現象或“反相工作”。為了解決上述問題,可以采用差分相移鍵控(DPSK)體制。第九章 答案三綜合題1在PCM系統中,輸入模擬話音信號m(t)的帶寬為4000HZ,采用13折線A律編碼。已知編碼器的輸入信號

11、范圍為V ,最小量化間隔為1個單位。已知抽樣脈沖值為+3.984375V時,(1)試求此時編碼器輸出碼組和量化誤差;(10分)因為抽樣值為3.984375V化為量化單位,即Is=3.984375/5*2048=1632,因為抽樣值為正,C1為1且;位于第8段的序號為9的量化區間,Al律PCM碼為11111001,編碼后的量化電平為1024+9*64=1600;編碼器的量化誤差為1632-1600=32個單位。(2)寫出該碼組(不含極性碼)的11位線性碼;(9分)對應的11位線性碼為11001000000。(3)試求譯碼器輸出電平及譯碼器輸出信號的量化誤差。(10分)譯碼器輸出電平為1600+64/2=1632,譯碼器輸出誤差信號為0個單位;2采用13折線A律編碼,最小量化間隔為1個量化單位,已知抽樣脈沖值為+95量化單位:(1)試求此時編碼器輸出碼組,并計算量化誤差;(10分)已知抽樣脈沖值I0+95,設碼組的8位碼分別為C1C2C3C4C5C6C7C8。因為I0>0,故C11又因為I0>64,且I0<128,故位于第4段,段落碼C2C3C4011 第4段內的量化間隔為4,由I0647×43知,I0位于第4段第7量化級,C5C6C7C80111因此,輸出碼組為C1C2C3C4

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