5-10 某线性调制系统的输出信噪比为20dB,输出噪声功率为 ,由发射机输出端到解调器输入端之间总的传输损耗为100dB,9
10W
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。
,解调器输入信号功率为Si,解:设发射机输出功率为S
T
/Si=100(dB).
则传输损耗K= S
T
(1)DSB/SC的制度增益G=2,解调器输入信噪比
相干解调时:Ni=4No
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(ω),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(ω)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
ω
π
ω
π
ω
ω
2
)
(
(a)
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
>
=
≤
=
s
s
T
B
T
H
π
ω
π
π
ω
ω
2
1
)
(
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 2
12max <== 故该H (ω)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 2
32max >=
= 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 (ω)不满足消除抽样点上码间干扰的条件。
(c ) 如下图所示,H (ω)的等效H eq (ω)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 (ω)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 (ω)的等效H eq (ω)为:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧>
=≤
=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=s s
s s eq T B
T T H H T H H πωππ
ωπωωπωω0212)(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 2
12max <== 故该H (ω)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-
和s
T π
2围为常数,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:
在虚线围叠加不为常数,所以存在码间干扰;
在虚线围叠加不为常数,所以存在码间干扰;
(a)
(b)
对图(c)有:
(c)
在虚线围叠加为常数1,所以无码间干扰;
对图(d)有:
(d)
在虚线围叠加不为常数,所以存在码间干扰。
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。
图P5-9
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:3
102⨯=πωT ,
对于图(a)有:
在〔-103π,103π〕区间叠加为常数2,所以不存在码间干扰;
该系统的频带利用率为:Hz B /2
1
1041023
3=⨯⨯=ππη 对于图(b)有:
在〔-103π,103π〕区间叠加为常数2,所以不存在码间干扰;
该系统的频带利用率为:Hz B /11021023
3
=⨯⨯=π
πη 对于图(c)有:
在〔-103π,103π〕区间叠加为常数1,所以不存在码间干扰;
该系统的频带利用率为:Hz B /11021023
3
=⨯⨯=π
πη 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。
解
7-2 设某OOK 系统的码元传输速率为1000B ,载波信号为
)104cos(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,每个码元时间共有1.5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 410-,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,到达解调器输入端的信号功率为
又因解调器输入的噪声功率为W 410-,所以解调器输入信噪比为
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10110001,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10110001,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。