现代通信原理与技术课后答案完整版 张辉第五章.docx
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现代通信原理与技术课后答案完整版张辉第五章
5-2解
(1)随机二进制序列的双边功率谱密度为
由得
式中,是的频谱函数,在功率谱密度中,第一部分是连续谱成分,第二
部分是离散谱成分。
随机二进制序列的功率为
(2)当基带脉冲波形为
的付式变换为
因为
所以该二进制序列不存在离散分量。
(3)当基带脉冲波形为
的付式变换为
因为
所以该二进制序列存在离散分量。
5-3解
(1)由图5-7得
的频谱函数为
由题意
且
所以
代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数式,可得
(2)二进制数字基带信号的离散谱分量为
当
代入上式得
因为该二进制数字基带信号中存在离散谱分量,所以能从该数字基带信号中
提取码元同步所取得频率的分量。
该频率分量的功率为
5-6
解AMI码为+10-1
+1000000000-10+1
HDB3码+10-1+1000+V–B00–V0+10-1
5-7
解PST码为-++0+--+0-+0-++-
双相码为
0101
1001101001010110100101011010
5-8
解原信息代码为101000010000110000101
5-9
解
(1)令
由图5-8可得,
因为的频谱函数为
所以,系统的传输函数为
(2)系统的传输函数由发送滤波器,信道和接收滤波器三部分
组成,即
因为
则
所以,发送滤波器和接收滤波器为
5-10解
(1)总特性H(f)可以看成是图5-11两个三角形特性之差,即H(f)=H1(f)-H2(f)
其中H1(f)
h1(t)
1
(1
)W1gSa2
(1
)Wt1
1
2
H2(f)
h2
(t)
(1
)W1gSa2
(1
)W1t
2
h(t)
h1(t)
h2(t)
所以冲激响应
(1
)
2
W1gSa2
(1
)
2
(1
)Wt`
W1gSa2
(1)Wt`
2
2
(2)因为该系统克等小成理想低通特性
Heq(f)
1,
f
W1
0,
f
W1
它所对应的无码间串扰的最高传码率为
2W1,所当传输速率为
2W1时,在抽样店无码间串
扰。
(3)系统实际带宽为
H(
2
)
C
B
(1
)W1,因此频带利用率为
i
Ts
Ts
RB
2W1
2
B
(1
)W1
1
(4)该系统的h(t)的谓不衰建较快,与t2成反比,因此有利于减小由码元定时误差所引起的码间串扰。
5-11解方法一:
根据奈奎斯特第一准则,当最高传码率
RB
1
时,能够实现无码间串扰
Ts
传输的基带系统的总特性
H()应满足
H(
2)
C
Ts
i
Ts
因此,当RB
2
H()应满足
时,基带系统的总特性
Ts
H(
4)
C
2
i
Ts
Ts
容易严正:
除(c)图的H()之外,图(a)、(b)、(d)的H()均不满足无码间串扰传输
的条件。
方法二:
:
由H(ω)→等效成最宽的矩形→奈奎斯特带宽W1→系统无码间串扰得最高传码率
RBmax2W1→与实际传输速率RB2Ts比较。
若满足RBmaxnRB(n1,2,3,
),则
以实际速率RB进行数据传输时,满足抽样点上无码间串扰得条件。
(a)RBmax
1
RB=2
,故不能满足无码间串扰的条件;
Ts
Ts
(b)RBmax
3
虽然大于RB,但非整数倍关系,故不能满足无码间串扰的条件;
Ts
(c)RBmax
2
RB,故H()能满足无码间串扰的条件;
Ts
(d)
1
2
RBmax
Ts
RB=Ts
,故不能满足无码间串扰的条件;
5-12解根据误码间干扰时系统传输函数应满足的条件分析,图5-10中所示的三个
传输函数(a),(b),(c)都能够满足以的码元速率无码间干扰传输。
此时,需要比
较(a),(b),(c)三个传输函数在频带利用率,单位冲激响应收敛速度,实现难易程度等方面的特性,从而选择出最好的一种传输函数。
(1)传输函数(a)的无码间干扰传输速率为
其频带宽度为
此时系统频带利用率为
(2)传输函数(b)的无码间干扰的传输速率为
其频带宽度为
此时系统频带利用率为
(3)传输函数(c)的无码间干扰传输速率为
其频带宽度为
此时频带利用率为
从频带利用率性能方面比较可得:
图5-10中传输函数(b)和(1Band/Hz,大于传输函数(a)的频带利用率。
所以,应选择传输函数(
c)的频带利用率为b)或(c)。
传输函数
(b)是理想低通特性,其单位冲激响应为
,和时间
成反比,尾部收敛慢且传输函数
难以实现。
传输函数(c)是三角形特性,其单位冲激响应为型,与时间成反比,
尾部收敛快且传输函数较易实现。
因此,选择传输函数(c)较好。
5-13解
τ0(1
cosωτ0),
ω
π
H(
τ0
)
0,
因为
其它ω
,它是
1的升余弦特性,它的频谱宽度为:
1
1
2
f
2
0
0
频率范围:
0
0
1
1
f
1
即H(f)左右平移2
20
20内可以叠加为一个常数,所以它允许的最
0后,在
1
Ts
1
RB
20
高码元传输速率为:
20,码元宽度:
RB
5-14证明
(1)由传输函数得
因为
所以,根据对称性可得
因此,单位冲激响应为
(2)当时,
根据奈奎斯特第一准则知
所以,可以用速率传输数据。
5-16证明系统总的误码率为
在单极性波形情况下,和分别为
其中,式判决门限,误码率为
可以通过求偏导数得到最佳判决门限,即
因为
所以
上式两边取对数可得
化简上式可得最佳判决门限为
当时,最佳判决门限为
此时系统误码率为
5-17解
(1)由图5-2可知接收滤波器输入噪声双边功率谱密度为,
则接收滤波器输出噪音双边功率谱密度为
接收滤波器输出噪声功率为
(2)系统总的误码率为
在单极性波形情况下,和分别为
其中,是判决门限,误码率为
可以通过求偏导数得到最佳判决门限,当时
化简上式可得最佳判决门限此时系统误码率为
为
5-18解
(1)由题知,传送的是单极性基带信号,且,,误码率
为
(2)根据题意
即
可得
5-20解的峰值畸变值为
由公式
可得
其它值均为零。
输出样值序列的峰值畸变值为
5-22解5-11中理想低通滤波器的传输函数为
其对应的单位冲激响应为
图5-11系统单位冲激响应为
系统传输函数为
其中
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