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通信原理习题答案解析

5-10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为
9
10W
,由发射机输出端到解调器输
入端之间总的传输损耗为100dB,试求:
(1)DSB/SC时的发射机输出功率;
(2)SSB/SC时的发射机输出功率。

解:设发射机输出功率为S
T
,解调器输入信号功率为Si,则传输损耗K=
S
T
/S i=100(dB).
(1)DSB/SC的制度增益G=2,解调器输入信噪比
相干解调时:Ni=4N o
因此,解调器输入端的信号功率:
发射机输出功率:
(2)SSB/SC制度增益G=1,则
解调器输入端的信号功率
发射机输出功率:
6-1设二进制符号序列为 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0,试以矩形脉冲为例,分别画出相应的单极性码波形、双极性码波形、单极性归零码波形、双极性归零码波形、二进制差分码波形及八电平码波形。

解:各波形如下图所示:
6-8已知信息代码为 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1,求相应的AMI码及HDB3码,并分别画出它们的波形图。

解:
6-11设基带传输系统的发送滤波器、信道及接收滤波器组成总特性为H(?),若要求以2/Ts 波特的速率进行数据传输,试检验图P5-7各种H(?)是否满足消除抽样点上码间干扰的条件
ω
(a )
(c )
(d )
解:无码间干扰的条件是:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧>
≤=⎪⎪⎭⎫

⎛+=∑s
s
i s s eq T T T T i H H π
ωπ
ωπωω02)(
(a ) ⎪⎪⎩

⎪⎨
⎧>
=≤=s
s
T B
T H π
ωππ
ωω021)(
则 s
T B
21=
,无码间干扰传输的最大传码率为:s
s B T T B R 212max
<=
=
故该H (?)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。

(b ) ⎪⎪⎩

⎪⎨
⎧>
=≤=s
s
T B T H π
ωππ
ωω0231)(
则 s
T B
23=
,无码间干扰传输的最大传码率为:s
s B T T B R 232max
>=
=
虽然传输速率小于奈奎斯特速率,但因为R Bmax 不是2/T s 的整数倍,所以仍然不能消除码间干扰。

故该
H (?)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。

(c ) 如下图所示,H (?)的等效H eq (?)为:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧>
=≤
=⎪⎪⎭

⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=s s
s s eq T B T T H H T H H πωππ
ωπωωπωω202214)(4)(
则 s
T B
1=
,无码间干扰传输的最大传码率为:s
B T B R 22max
=
=
故该H (?)满足消除抽样点上码间干扰的条件。

(d ) 按照(c )同样的方法,H (?)的等效H eq (?)为:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧>
=≤
=⎪⎪⎭

⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=s s
s s eq T B
T T H H T H H πωππ
ωπ
ωωπωω0212)(2)(
则 s
T B
21=
,无码间干扰传输的最大传码率为:s
s B T T B R 212max
<=
=
故该H (?)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。

当码元速率为2/T s 时,它的频谱周期为:s
T T π
ω4=
,即在频谱上将H(ω)左右平移一个T ω,若在s
T π2-

s
T π2范围内为常数,则无码间干扰,否则就存在码间干扰,现分别对上图进行分析:
对图(a)有:
在虚线范围内叠加不为常数,所以存在码间干扰; 对图(b)有:
在虚线范围内叠加不为常数,所以存在码间干扰;
对图(c)有:
在虚线范围内叠加为常数1,所以无码间干扰;
对图(d)有:
6-13. 为了传送码元速率R B =103
(B)的数字基带信号,试问系统采用图P5-9中所画的哪一种传输特性较好
并简要说明其理由。

(a
(b) (d)
解:分析各个传输特性有无码间干扰,由于码元传输速率为R B =103
,即频谱的周期为:
310
2⨯=πωT
, 对于图(a)有:
在〔
该系统的频带利用率为:Hz B /2
1043
=⨯=πη 对于图(b)有:
在〔-103
该系统的频带利用率为:Hz B /11023
=⨯=π
对于图(c)有:

在〔-103π,103π〕区间内叠加为常数1,所以不存在码间干扰;
该系统的频带利用率为:
Hz B/
1
10
2
10
2
3
3
=


=
π
π
η
综上所述,从系统的可靠性方面看:三个系统都不存在码间干扰,都可以进行可靠的通信;从系统的有效性方面看:(b)和(c)的频带利用率比较高;从系统的可实性方面看:(a)和(c)比较容易实现,(b)比较难实现。

所以从以上三个方面考虑,(c)是较好的系统。

7-1. 设发送数字信息为1011001,试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。


7-2 设某OOK系统的码元传输速率为1000B,载波信号为
)
10
4
cos(6t
A⨯
π

(1)每个码元中包含多少个载波周期
(2)求OOK信号的第一零点带宽。

解:
所以每个码元中包含2000个载波周期。

(2)
7-4 设二进制信息为0101,采用2FSK系统传输。

码元速率为1000B,已调信号的载频分别为3000Hz和1000Hz。

(1)若采用包络检波方式进行解调,试画出各点时间波形;
(2)若采用相干方式进行解调,试画出各点时间波形;
(3)求2FSK信号的第一零点带宽。

相干解调
(3)第一零点带宽为
7-7 设发送的绝对码序列为011010,采用2DPSK方式传输。

已知码元传输速率为1200B,载波频率为1800Hz。

定义相位差
ϕ

为后一码元起始相位和前一码元结束相位之差:
(1)若
ϕ

=0代表“0”,
ϕ

=180代表“1”,试画出这时的2DPSK信号波形;
(2)若
ϕ

=270代表“0”,
ϕ

=90代表“1”,试画出这时的2DPSK信号波形;
解:
根据码元传输速率为1200B,载波频率为1800Hz可知,在2DPSK信号的时间波形中,每个码元时间内共有个周期的载波。

这时,2DPSK信号的时间波形如图:
(1)若
ϕ

=0代表“0”,
ϕ

=180代表“1”
(2)
ϕ

=270代表“0”,
ϕ

=90代表“1”
7-16 已知数字信息为“1”时,发送信号的功率为1 kW,信道功率损耗为60dB,接收端解调器输人的噪
声功率为
W
4
10-,试求非相干解调OOK及相干解调2PSK系统的误码率。

解:
发送信号经过60dB的信道损耗后,到达解调器输人端的信号功率为
又因解调器输人的噪声功率为
W
4
10-,所以解调器输人信噪比为
因此,非相干解调OOK系统的误码率为:
相干解调2PSK系统的误码率为:
7-17设发送二进制信息为,试按照表7-2和表7-4所示的A方式编码规则,分别画出QPSK和QDPSK信号波形。

解:QPSK信号波形如图所示
QDPSK信号波形:
7-18设发送二进制信息为,试按表7-4所示的B方式编码规则画出QDPSK信号波形。

解:QDPSK信号波形如图所示。

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