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(2)码元速率和平均信息速率;
(3)该信源工作2小时后所获得的信息量;
(4)若把各符号编成二进制比特后再进行传输,在工作2小时后发现了27个差错比特(若每符号至多出错1位),求传输的误比特率和误符号率。
3、某消息源的符号集由32个等概的符号组成,每符号宽度为2ms,编为5位。
设该消息源以编组方式发送消息,每组30个符号,再间歇15ms,然后再发送下一组,试:
(1)、求信息传输速率;
(2)、若传输1小时后发现有72个符号出错。
若每符号至多出错1位,且间歇期无差错,求误信率和误码率。
4、已知四进制离散等概信源(0,1,2,3),求发送每一符号时所传送的信息量?
若每一个符号的宽度为1ms,求相应的码元速率RB。
信息速率Rb。
5、某信息源由64个不同的符号所组成,各个符号间相互独立,其中32个符号的出现概率均为1/128,16个符号的出现概率均为1/64,其余16个符号的出现概率均为1/32。
现在该信息源以每秒2000个符号的速率发送信息,试求:
(1)、每个符号的平均信息量和信息源发出的平均信息速率;
(2)、当各符号出现概率满足什么条件时,信息源发出的平均信息速率最高?
最高信息速率是多少?
6、一个由字母A、B、C、D组成的字。
对于传输的每一个子母用二进制脉冲编码,00代替A,01代替B,10代替C,11代替D,每个脉冲宽度为5ms。
(1)不同字母是等概出现的,计算传输的平均信息速率。
(2)若每个字母出现的可能性分别为:
1/4、1/8、1/8、1/2,计算传输的平均信息速率。
7、如果二进制等概信号,码元宽度为0.5ms,求RB和Rb;
有四进制信号,码元宽度为0.5ms,求传码率RB和独立等概时的传信率Rb
习题2
1、出现概率越的消息,其所含的信息的信息量越大。
2、信源编码的目的是提高信息传输的性;
信道编码的目的是提高信息传输的性。
3、英文字母有26个,若每个字母在文章中出现次数均等,则每个字母信息量为。
4、某独立发送的二进制信源,“1“符号出现概率为1/4,则”0“出现的概率为,信源的平均信息量为。
5、设每秒送n个M进制的码元,则信息传输率为。
6、一个八进制数字传输系统,若码元速率为2400Baud,则该系统的最大可能信息速率为。
7、设在125us内传输256个码元,则码元速率为,若该信码产生错误,则误码率为。
8、某离散信源每毫秒发出4种符号中的一个,各符号独立出现的概率分别为1/8、1/8、1/4、1/2,该信源的平均信息量为平均速率为。
9、设某四进制数字传输系统以2400Baud的速率传输信息,连续工作10min后,接收出现288bit差错,则该系统的误比特率为。
10、设一信源的输出由256个不同符号组成,其中32个出现的概率为1/64,其余224个出现的概率为1/448,信息源每秒发送4800个符号,且每个符号彼此独立。
试求:
该信源发送信息的平均速率:
该信源最大可能的信息速率。
第二章确知信号
1、按照能量区分,确知信号可分为。
2、能量信号的特点是。
3、功率信号的特点是。
4、自相关函数R(τ)和时间t无关,只和有关。
5、自相关函数和功率谱密度的关系。
6、矩形脉冲信号的傅立叶变换的结果是。
7、能量信号的能量谱密度计算公式为,功率信号的功率谱密度为。
第三章随机信号分析
1、窄带随机过程可表示为和。
2、广义平均随机过程的数学期望、方差与无关,自相关函数只与有关。
3、随机过程的基本特征是:
它是的函数,但是在上的值却是不确定的,是一个。
4、随机过程的统计特征可通过它的或来描述。
5、一个均值为零方差为
的窄带平稳高斯过程,它的同相分量和正交分量均是过程。
而且均值为,方差为。
6、一个均值为零方差为
的窄带平稳高斯过程,其包络的一维分布服从分布,相位的一维分布服从分布。
7、平稳随机过程的各态历经性可以把平均简化为平均,从而大大简化了运算。
二、简答题
通信系统中的信道噪声常简化为平稳的加性高斯白噪声,试解释平稳、加性、高斯、白这四个术语的含义。
第四章信道
1、在随参信道中,发生瑞利衰落的原因是,发生频率选择性衰落的原因是。
2、当无信号时,加性噪声是否存在?
乘性噪声是否存在?
3、香农公式应用的条件是:
信号的概率密度函数为分布,信道噪声为噪声。
4、随参信道的传输媒质具有三个特点是、、。
5、狭义信道是指。
6、广义信道按照它包含的功能可分为:
和。
调制信道是指从到的部分。
7、根据乘性干扰的特性,调制信道可分为信道和信道,其中,光纤信道(无线电视距中继、卫星中继信道)是一种信道,短波电离层反射信道(对流层散射信道)是一种信道。
8、信道容量是指:
,香农公式给出了在一定条件下,理论上的极限值。
9、香农公式给出了在背景条件下,当B、S/N、给定时,时的理论极限值表示为:
10、调制信道的范围是从端到端,它通常是一种信道。
11、加性高斯白噪声的加是指,“高斯”是指,“白”是指。
12、简答:
随参信道传输媒质的特点?
1、根据信道特征参数随时间变化的快慢,可将信道分为和信道。
2、调制信道分为和,短波电离层反射信道属于信道。
3、理想恒参信道的冲激响应为。
4、调制信道的定义范围从至。
5、信号在随参信道中传输时,产生频率弥散的主要原因是。
6、某电离层反射信道的最大多径时延差为30us,为了避免频率选择性衰落,工程上认为在该信道上传输数字信号的码速率不应超过Baud。
7、宽带信号在短波电离层反射信道中传输时,可能遇到的主要衰落类型是。
8、连续信道香农公式可表示为,当信道带宽趋于无穷大时,连信道容量趋于。
9、在高斯信道中,当传输系统的信号噪声功率比下降时,为保持信道容量不变,可以采用的办法,其理论依据是。
10、随参信道传输媒介的主要特点是什么?
举出三种典型的随参信道,改善随参信道特征的主要手段有哪些?
简要说明其原理。
11、一幅黑白图像含有4×
105个像素,每个像素有12个等概论出现的亮度等级。
试求每幅黑白图像的平均信息量;
若每秒传输24幅黑白图像,其信息速率是多少?
在
(2)的条件下,且输入信道的信噪比为30dB,试计算传输黑白图像所需要的信道最小带宽。
12、欲在具有3000Hz通频带的语音信道中以120kb/s的速率传输信息。
当功率信噪比为11.76dB时,是否可能达到无差错传输?
若不可能,提出可能的改进方案。
第二章第五章模拟调制系统
1、某调频波
已调信号的功率为,调制指数为最大偏频为信号带宽为。
2、在AM、DSB、SSB、FM中,的有效性最好,的可靠性最好,与DSB的有效性相同,与DSB的可靠性相同。
3、包络检波器因解调的,而存在效应,为克服之,要求在检波器输入端满足条件。
4、在AM广播系统中,规定每个电台的标准带宽为9KHZ。
这意味着其音频信号最高频率是在FM广播系统中,规定每个电台的标准带宽为180KHZ调频指数为5。
这意味着其音频信号最高频率为:
。
5、解调系统的门限效应是指:
当检波器的降低到一个特定值以下时,检波器的出现急剧下降的现象。
6、若调制信号为单频余弦信号,则AM调制的调制效率最大为,DSB-SC调制的调制效率为。
7、抑制载波的双边带幅度调制相干解调的信噪比增益为,单边带幅度调制相干解调的信噪比增益为。
8、对最高频率为fH的调制信号m(t)分别进行AM、DSB、SSB和FM调制,相应已调信号的带宽分别为、、和。
9、设调制信号为f(t)载波为
,则抑制载波双边带调幅信号的时域表达式为,频域表达式为。
10、设调制信号为
载波经调制信号调制后的表达式为:
其中
为载波角频率,
为载波初相位。
若
为常数,
随
成比例变化,则称为调制;
随
的导数随
成比例变化,则称为调制。
二、作图题
1、已知调制信号
载波为
,分别画出AM、DSB、SSB(下边带)信号的频谱。
2、某低通信号的频谱如图1所示,画出AM、DSB和SSB(上边带)信号的频谱。
(载波频率为ωc,且ωc>
ω0)。
三、简答题:
简述常规幅度调制(AM)、抑制载波双边带调制(DSB)和单边带调制(SSB)的优点与缺点。
AM优点:
缺点:
DSB优点:
缺点:
SSB优点:
四、计算题
1设某信道具有均匀的双边噪声功率谱密度
在该信道中传输抑制载波的双边带信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5KHZ,而载波为100KHZ,已调信号的功率为10KW。
若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过带宽为10KHZ的理想带通滤波器滤波,试问:
(1)该理想带通滤波器中心频率多大?
(2)解调器输入端的信噪功率比为多少?
(3)解调器输出端的信噪功率比为多少?
(4)求出解调器输出端的噪声功率谱密度。
2、若对某一信号用DSB进行传输,设加至接收机的调制信号m(t)之功率谱密度为:
(1)接收机的输入信号功率;
(2)接收机的输出信号功率;
(3)若叠加于DSB信号的白噪声具有双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比为多少?
3、设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度
在该信道中传输抑制载波的单边带(上边带)信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5KHZ,而载波为100KHZ,已调信号的功率为10KW。
若接收机的输入信号在加至解调器之前,先经过一理想带通滤波器滤波,试问:
4设调制信号m(t)之功率谱密度为:
若用SSB调制方式进行传输(忽略信道的影响),试求:
(3)若叠加于SSB信号的白噪声的双边功率谱密度为n0/2,设解调器的输出端接有截止频率为fm的理想低通滤波器,那么,输出信噪功率比为多少?
5设某信道具有均匀的的双边噪声功率谱密度
在该信道中传输振幅调制信号,并设调制信号m(t)的频带限制在5KHZ,而载频为100KHZ,边带功率为10KW,载波功率为40KW。
若接收机的输入信号先经过一个合适的理想带通滤波器,然后再加至包络检波器进行解调。
(1)解调器输入端的信噪功率比为多少?
(2)解调器输出端的信噪功率比为多少?
(3)制度增益G?
6设被接收的调幅信号为:
,采用包络检波法解调,其中m(t)的功率密度为
,若一双边功率谱密度为n0/2的噪声叠加于已调信号,试求解调器输入端的信噪功率比为多少?
7、设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHZ,调制信号m(t)的频带限制在5KHZ,
V2,Kf=500
rad/(sV),最大频偏
=75KHZ,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其
(单双边带),试求:
(1)接收机输入端理想带通滤波器的传输特性
;
8、对模拟调制系统,已知调制信号频率为10KHZ,信道噪声单边功率谱密度为10-10W/HZ。
若要求接收机输出信噪比为20dB,试求下列情况下的接收机输入信号功率。
1、DSB2、SSB3、AM(100%调制)4、FM(
=50KHZ)
9设模拟调制系统信道和接收模型如下图。
已知信道噪声n(t)为加性高斯白噪声,单边功率密度为n0=10-6W/HZ;
为已调信号,载波频率fc=1MHZ,对应的调制信号
的最高频率为
KHZ带通滤波器为理想,试分别计算DSB(Si=1KW,相干解调)、USB(Si=1KW,相干解调)、AM(两边带功率Pf=1KW,载波功率Pc=4KW,包络检波)三种情况的下列参数:
(1)带通滤波器的中心频率
、带宽B;
(2)解调器输入端信噪比Si/Ni;
(3)调制制度增益G;
(4)解调器输入端信噪比S0/N0。
第六章数字基带传输
1、在数字通信系统中,眼图是用实验方法观察和对系统性能的影响。
2、已知信息代码为100000000011001000001,其AMI码为,HDB3码为。
3、采用部分响应技术可提高频带利用率,并使冲激响应尾巴衰减加快,这是由于,而在,对输入序列进行预编码是为了防止。
4、在数字通信系统中,接收端采用均衡器的目的是。
5、时域均衡器实际上是一个,当其抽头数为5时,可以在4个抽样点上清除码间干扰。
6、时域均衡器的均衡效果一般用准则和准则来衡量。
7、设系统带宽为W,则该系统无码间干扰时最高传码率为波特。
8、若系统传输特性为
,码元速率为
,则无码间干扰的条件为,改善码间干扰的方法有和。
二、简答题
1、奈氏第一准则,奈氏第二准则;
第一准则:
第二准则:
2、什么是眼图?
简单叙述眼图和系统性能之间的关系?
3、码间干扰是如何产生的?
如何消除码间干扰?
三、画图
1、设信息序列为100000000001100001,试编为HDB3码(第一个非零码编为+1),画出图形。
2、设信息序列为1000011000010000110000,试编为HDB3码(第一个非零码编为-1),并画出波形。
1、
2、
第七章数字带通传输
1、若二进制数字信息速率为fbbit/s,则2ASK信号功率谱密度主瓣宽度为
。
2、为了解决2PSK相干解调恢复载波相位模糊问题,可以采取以下措施
3、PSK是用码元载波的
来传输信息:
DSP是用前后码元载波的
来传输信息,它可克服PSK的
缺点。
4、PSK系统的基带调制信号码型为
码型,波形为方波。
5、2ASK和2PSK所需带宽是
2FSK所需带宽是
6、等概大信噪比时,2ASK相干解调,系统误码率,非相干解调时误码率为。
7、等概大信噪比时,2FSK相干解调时,系统误码率为
非相干解调时误码率为
二、简答题
什么是数字调制?
它和模拟调制有哪些异同点?
三、画图题
1、设发送数字信息为011011100010,试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。
(对2FSK信号,“0”对应Ts=2Tc,“1”对应Ts=Tc;
其余信号Ts=Tc,其中Ts为码元周期,Tc为载波周期;
对2DPSK信号,
代表“0”、
代表“1”,参考相位为0;
对2PSK信号,
代表“1”。
)
2、画出2ASK相干检测法的系统模型
四、综合题
1、已知某OOK系统的码元传输速率为103B,所用的载波信号为
:
(1)设所传送的数字信息为011001,试画出相应的OOK信号波形示意图。
(2)求OOK信号的第一零点带宽。
2、若载频为1800KHZ,码元速率为1200B,发送数字信息为011010:
(1)若相位偏移
代表“1”,试画出这时的2DPSK信号波形;
(2)又若
代表“1”,则这时的2DPSK信号的波形又如何?
3、设发送数字信息序列为11010010,码元速率为1000Bd,现采用键控法产生2FSK信号,并设
=1KHZ,对应“1”;
=1.5KHZ,对应“0”。
若两振荡器输出振荡初相均为0,画出2FSK信号波形,并计算其带宽和频率利用率。
4、若某2FSK系统的码元传输速率为2×
106B,数字信息为“1”时的频率f1为10MHz,数字信息为“0”时的频率为10.4MHz。
输入接收端解调器的信号峰值振幅a=40μV。
信道加性噪声为高斯白噪声,且其单边功率谱密度为n0=6×
10-18W/Hz。
(1)画出2FSK相干解调系统的原理框图;
(2)2FSK信号的第一零点带宽和相干解调时系统误码率;
5、有一2FSK传输系统,其传输带宽等于2400Hz。
2FSK信号的频率分别等于f0=980Hz,f1=1580Hz。
码元速率RB=300Baud。
接收端输入的信噪比等于6dB,已知
.
(1)此2FSK信号的带宽;
(2)用包络检波法时的误码率;
(3)用相干检测法时的误码率
第十章信源编码
1、抽样是把时间、幅值的信号变换为时间,幅值的信号,量化是把幅值的信号变换为幅值的信号。
2、非均匀量化的目的是。
3、对模拟信号进行线性PCM编码时,取抽样频率为8KHZ,编码为8位,则信息传输速率为
4、若量化电平数为64需要的编码位数是,若量化电平数为128,需要的编码位数为。
5、非均匀量化的对数压缩特性采用折线近似时,A律对数压缩特性采用折线近似,
律对数压缩特性采用折线近似。
1、什么是低通抽样定理?
什么是带通型信号的抽样定理?
2、简述脉冲编码调制的主要过程。
1、某低通信号的频谱如图1所示,若采用脉冲编码调制,最低抽样频率为多少?
画出抽样频率为最低抽样频率时,抽样信号的频谱。
2、已知一低通信号
的频谱
为:
(1)假设以
的速率对
进行理想抽样,试画出已抽样信号
的频谱草图。
(2)若用
的速率抽样,重做上题。
3、已知模拟信号
,试求:
(1)
对应的频谱
(2)当抽样频率
时,抽样信号的频谱
的表达式并画出图形;
(3)若
,会发生什么情况?
4、采用13折线A律编码,设最小量化间隔为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位:
(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差;
(2)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
(采用自然二进制码)
5、采用13折线A律编码电路,设接收端收到的码组为“01010011”最小量化间隔为1个量化单位,并已知段内码改用折叠二进码:
(1)试问译码器输出为多少量化单位;
6、采用13折线A律编码,归一化1分为2048个量化单位
。
设出入信号样值x为+1270
,求:
(1)编码码组;
(2)译码输出和量化误差;
(3)写出对应于该7位码的均匀量化11位码。
7、采用13折线A律编码,归一化1分为2048个量化单位,已知抽样值x为-340。
(1)编码码组;
综合作业
(需要同学自己整理的复习资料)
请同学们第16周之前完成该作业!
一、对模拟调制AM、DSB、SSB、VSB信号和数字调制2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK信号参照PPT完成以下内容的整理:
1、各已调信号时域和频域的表达式,时域波形和功率谱(频谱图);
2、各信号调制和解调框图;
3、各信号分别在相干和非相干解调时的信噪比(模拟调制)或误码率(数字调制)
二、整理PPT第6章中的数字基带信号产生码间串扰的原因、无码间串扰的条件(时域和频域),以及克服码间串扰的方法与原理
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