O1-6信息源的符号集由 A,B,C,D 和E组成,设每一符号独立出现,其出现的概率为1/4,1/8,1/8,3/16 和5/16。试求该信息源符号的平均信息量。
1-7 设有四个消息 A、B、C、D分别以概率1/4,1/8, 1/8,1/2传送,每一消息的出现是相互独立的。试计算其平均信息量。
1-8 一个由字母 A,B,C,D 组成的字。对于传输的每一个字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5 ms 。 (1) 不同的字母是等概率出现时,试计算传输的平均信息速率。 (2) 若每个字母出现的概率为PA =1/5 , PB=1/4 PC=1/4 , PD=1/5,试计算传输的平均信息速率。
1-11 对于二电平数字信号,每秒钟传输300个码元,问此传码率RB等于多少?若数字信号0和1出现是独立等概的,那么传信率Rb等于多少? 解: RB=300B Rb=300 bit/s 1-13 如果二进独立等概信号,码元宽度为0.5ms ,求RB 和Rb ;有四进信号,码元宽度为0.5ms,求传码率RB和独立等概时的传信率Rb。 1-14 设数字信号码元时间长度为1us,如采用四电平传输,求信息传输速率及符号传输速率。若传输过程中2秒误1bit,求误码率。
2-3 已知信道的带宽B为 3kHz,信号在信道传输中受到单边功率谱密度 N0 为10−6 W/Hz 的 加性白高斯噪声的干扰,信号的平均功率S为 9W, (1)求信道的容量;
(2)若信道带宽增加到原来的 10 倍,并保持信道容量不变,那么信号平均功率要改变多少dB?
2-6、设高斯信道的带宽为4KHz,信号与噪声功率之比为63,试确定利用这种信道的理 想通信系统的传信率与差错率。 2-7、某一待传输的图片约含 2.25×106 个像元。为了很好地重现图片需要 12 个亮度电平。 假若所有这些亮度电平等概率出现,试计算用 3min 传送一张图片时所需的信道带宽 (设信道中信噪功率比为 30dB)。
解:每像元信息量=-㏒ 2(1/12)≈3.58 bit
图片包含信息量=3.58×2.25×106≈8.06×106 bit 要在 3min 内传送一张图片时,C=8.06×106/180≈4.48×104bit/s S/N=30dB=1030/10=1000 B=C/㏒ 2(1+S/N)≈4.49×103 Hz
4-11 某模拟信号频谱如题图2-1所示,(1)求满足抽样定理时的抽样频率Sf并画出抽样信号的频谱(设MSff2)。(2)若,8kHzfS画出抽样信号的频谱,并说明此频谱出现什么现象?
题图2-1 答:(1)kHzffBkHzfkHzfMM415,5,100 Bf0 ∴此信号为低通型信号 满足抽样定理时,应有
kHzffMs10522 抽样信号的频谱(设Msff2)如下图所示。 (2)若抽样频率为kHz8,抽样信号的频谱为:
此时抽样信号的频谱产生了折叠噪声。 4-20 某7位非线性幅度码为0110101,将其转换成11位线性幅度码。 答:11位线性幅度码为 00001010100 4-21 某7位非线性幅度码为0101011,将其转换成12位线性幅度码。 答:12位线性幅度码为 000001101110
4-22 某A律13折线编码器,l=8,过载电压mVU4096,一个样值为mVuS796,试将其编成相应的码字,并求其编码电平与解码电平。
答:mVU40962048 mVmV220484096 3982796mVmVuS
0398Su 11a
398SSuU
1282RSUU 12a
5123RSUU 03a 2564RSUU 14a
段落码为101,样值在第6量化段,2566BU,166 3841682568665BRUU 5RSUU 15a 448164168256486666BRUU 6RSUU 06a 416162168256286667BRUU 7RSUU 07a 4001616825686668BRUU 8RSUU 08a 码字为11011000 编码电平为:
687656)1248(aaaaUUBc 16)01020418(256 384
解码电平为:
3922/163842/6CDUU
5-4 PCM30/32系统中一帧有多少比特?1秒传输多少帧?假设7l,数码率Bf为多少? 答:PCM30/32系统中一帧有256比特 1秒传输8000帧
7l时,数码率Bf为
skbitlnffSB/17927328000
5-5 PCM30/32路定时系统中为什么位脉冲的重复频率选为kHz256? 答:因为PCM30/32路定时系统位脉冲的主要作用是控制编码与解码,其重复周期是8比特,
即s91.3,所以位脉冲的重复频率为 kHzHz256102561091.3136 6-2 以理想低通网络传输PCM30/32路系统信号时,所需传输通路的带宽为何值?如以滚降系数α=0.5的滚降低通网络传输时,带宽为何值?
答:为了满足奈氏第一准则,当基带传输系统具有理想低通特性,信号的符号速率为cf2时,基带传输系统的带宽为cfB。 PCM30/32路系统信号的数码率为skbit/2048,由于传输的是二进制,符号速率等于数码率,为Bd2048。采用理想低通特性时,则所需传输通路的带宽约为 kHzfBc1024 如以滚降系数α=0.5的滚降特性传输时,带宽为 kHzfc15361024)5.01()1(
6-3 设基带传输系统等效为理想低通,截止频率为kHz1000,数字信号采用二进制传输,数码率为skbit/2048,问取样判决点是否无符号间干扰? 答:数字信号采用二进制传输,数码率为skbit/2048,则符号速率为Bd2048;理想低通的截止频率为kHzfc1000,不满足符号速率=cf2,所以取样判决点有符号间干扰。
6-4 设数字信号序列为101101011101,试将其编成下列码型,并画出相应的波形。 (1)单极性归零码; (2)AMI码; (3)HDB3码; 答:(1)单极性归零码101101011101,波形如下:
(2)二进码 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 AMI码 +1 0-1+1 0-1 0+1-1+1 0-1 波形如下:
(3)二进码 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 HDB3码 V- +1 0-1+1 0-1 0+1-1+1 0-1 (已知的二进码中无4个以上的连0,所以此题HDB3码与AMI码一样) 波形如下:
7-2 设发送数字信息为011011100010,试分别画出2ASK,2FSK,2PSK及2DPSK信号的波形示意图。 解 发送信息序列对应的2ASK,2FSK,2PSK及2DPSK信号波形如下图:
7-3 设某2FSK调制系统的码元传输速率为1000Baud,已调信号的载频为1000Hz或2000Hz。 (1)若发送数字信号为011010,试画出相应的2FSK信号波形; (2)试讨论这时的2FSK信号应选择怎样的解调器解调; (3)若发送数字信息是等可能的,试画出它的功率谱密度草图。 解 (1)当发送“0”时,取载频,则码元周期=载波周期; 当发送“1”时,取载频,则=2 因此,与发送数字信息对应的2FSK信号波形如图所示。
(2)由于两种2FSK载频的频差较小,2FSK信号的频谱重叠部分较多,因此采用相干解调时上下两个支路的串扰较大,使得解调性能降低。另一方面,2FSK信号的两种波形构成一对正交信号,采用相干解调时上下支路没有串扰,因此应该采用相干解调方式。 (3)2FSK信号的功率谱密度
其中,,而且当时,有 若只考虑的主瓣,可得2FSK信号功率谱密度草图如图所示。
7-4 设载频为1800Hz,码元速率为1200Baud,发送数字信号为011010. (1)若相位偏移代表“0”,代表“1”,试画出这时的2DPSK信号波形; (2)又若代表“0”,代表“1”,则这时的2DPSK信号波形又如何(注:在画以上波形时,幅度可自行假设)?
解(1)代表“0”,代表“1”,时的2DPSK信号波形如图所示
(a) (2)代表“0”,代表“1”时的2DPSK信号波形如图所示
7-8 已知数字基带信号的信息速率为2048 kb/s,请问分别采用2PSK方式及 4PSK方式传输时所需的信道带宽为多少?频带利用率为多少? 答:2PSK:
带宽: 频带利用率: 4PSK:频带利用率=0.5*log2(4)=1 带宽:B=2048