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通信原理 樊昌信曹丽娜 第六版 第六章 课后答案(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】6—1解:单极性,双极性,单极性归零,双极性归零,二进制差分,四电平波形分别如下图a,b,c,d,e,f(此图仅作参考)6— 2证明:6—36—4解:(1)由图P6-2可以写出故g (t )的傅里叶变换G (f )为()222s s AT T f G f Sa π⎛⎫=⎪⎝⎭6—5 解:图形如6-18所示6—6 解:(1)双极性信号的功率谱密度为 ()()()()()222241|()|12||s s s ssP f f P p G f f p G mf f mf δ+∞-∞=-+--∑设()()g t G f ⇔,则有()33s s T T f G f Sa π⎛⎫= ⎪⎝⎭将P=1/4,/3s T τ=及()G f 代入()s P f 表达式中,可得()()22123183s ss s T T fm P f Sa Sa f mf πππδ+∞-∞⎛⎫⎛⎫=+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑功率谱密度图略。

(2)当m=1时,上式中的离散普()()22301838s s m Sa f mf f f ππδδπ+∞-∞⎛⎫-=-≠ ⎪⎝⎭∑ 所以能从该双极性信号中直接提取频率为1/s s f T =的分量,其功率为238S π=6—7解:AMI码:+1 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 +1HDB3码:+1 0 -1 +1 0 0 0 +V -B 0 0 -V 0 +1 0 -1AMI码形图如下:HDB3码波形图如下:6—8解:双向码:1001 10 10 01 01 10 01 10CIM码:1101 00 11 01 01 00 01 11双向码波形图如下:CIM码波形图如下:(图形仅供参考)6—9解:(1)令2(1||)||()20Ts t t g t Ts other - ≤={由图可得 ()2Ts h t g t ⎛⎫=-⎪⎝⎭因为()g t 的傅里叶变换为()2()24Ts Ts G Sa ωω=所以,系统的传输函数()H ω为()()22224Ts Tsjj Ts Ts H G eSa e ωωωωω--⎛⎫== ⎪⎝⎭(2)基带系统的传输函数()H ω由发送滤波器()T G ω,信道()C ω和接收器()R G ω三部分组成,即 ()()()()T R H G C G ωωωω= 因为()1C ω=,()()T R G G ωω=,所以()()()T R H G G ωωω=()2T G ω=()2R G ω= 故有()T G ω()R G ω==44Tsj Ts eωω-⎛⎫= ⎪⎝⎭6—10 解:(1)由图可知系统传输函数()H ω为01(1||)||()0H otherωωωωω- ≤={由1||(1||)()0t Tst g t Ts other≤- ={可得()22Ts G TsSa ωω⎛⎫= ⎪⎝⎭根据傅里叶变换的对称性 ()()2g G jt πω-↔ 有 ()H ω=()g ω()001222t G jt Sa ωωππ⎛⎫↔= ⎪⎝⎭所以,该系统接收滤波器输出基本脉冲时间表示式()h t 为()20022t h t Sa ωωπ⎛⎫=⎪⎝⎭(2)根据奈奎斯特准则,当系统能实现无码间干扰传输时,()H ω应满足12ni i H C Ts πω=⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑,||Tsπω≤当传码率01B R Ts ωπ==时,即0||Ts πωω≤=时12ni i H C Ts πω=⎛⎫+≠ ⎪⎝⎭∑ 此时系统不能实现无码间干扰传输。

6—11解:根据奈奎斯特准则,当最高传码率1B R Ts=时,能够实现无码间串扰传输的基带系统的总特性()H ω应满足12ni i H C Ts πω=⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑,||Ts πω≤ 因此当2B R Ts=时,基带系统的总特性()H ω应满足14ni i H C Ts πω=⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑ 2||Ts πω≤ 所以除c 图外其他均不满足无码间串扰传输的条件。

6—12解:6—13 解:6—14 解:6—15 证明:()H ω可表示为()()()()()224/4/224/4/4/()1cos 12222244s s s s s s s s s T T j j s s s T T T T j j s s sT T T T T T e e H G G T T T G G e G e ωωππωωπππωωωωωωω---⎛⎫+⎛⎫ ⎪=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎪⎝⎭++ 其中,()4/sT G πω是高为1,宽为4/s T π的门函数,其傅里叶反变换为()4/22sT s s t G Sa T T ππω⎛⎫⇔⎪⎝⎭因此,单位冲激响应=2sin /cos //1(/)s s s s t T t T t T t T ππππ-由上式结果可知,当t=nTs (n 不等于0)时,h (nTs )=0,所以当用1sT 波特速率传送数据时,抽样时刻上不存在码间串扰。

6—16 证明:对于单极性基带信号,在一个码元持续时间内,抽样判决器对接受的合成波形x (t )在抽样时刻的取值为 ()1()()R R A n kTs transport x kTs n kTs transport + ={因为()R n t 是均值为0,方差为2n σ的高斯噪声,所以当发送“1”时,A+()R s n kT 的一维概率密度为212()]22n nx A f σπσ-=- 而发送“0”时,()R s n kT 的一维概率密度函数为202]22n nx f σπσ=- 令判决门限为d V ,则发“1”错判为“0”的概率为 212()11()]()22222dV d el d n n nx A P P x V f dx dx erf σπσσ-=≤==-=+⎰⎰发“0”错判为“1”的概率为 20211()]()22222dd eo d V n n nx P P x V f dx dx erf σπσσ∞=>==-=-⎰⎰发送“1”码和“0”码概率分别为P (1)和P (0),则系统总的误码率为(1)(0)e el eo P P P P P =+令0e dPV ∂=∂,则可求得最佳门限电平d V *,即{}2222()(1)exp[]0exp[]}022e d d d n n P V A V P P V σσ**∂-=---=∂ 因为 {}2222()(1)exp[]0exp[]22d d n nV A V P P σσ**--=- 对上式移项取对数得 ()22220()ln22(1)d d n n P V V A P σσ**--= 最佳判决门限 ()20ln 2(1)n d P A V A P σ*=+当p(1)=P(0)=1/2时 2d AV *=此时系统误码率(1)(0)e el eo P P P P P =+111222el eo P P erf =+=6—17 解:(1)接收滤波器()G ω输入噪声双边功率谱密度为()0/2P n ω=,则接受滤波器()R G ω输入噪声双边功率谱密度()0P ω为 ()()()()()20000|()|1cos 2i R i n P P G P H ωωωωωτωτ===+ 0||πωτ≤接受滤波器()R G ω输入噪声功率为 ()()()00//000000//111cos 2222n n S P d d W πτπτπτπτωωτωτωππ--==+=⎰⎰ (2)系统总的误码率为(1)(0)e el eo P P P P P =+ 在单极性波形情况下,el P 和0e P 分别为1||exp 2d V el x A P dx λλ-∞-⎛⎫=- ⎪⎝⎭⎰01||exp 2d e V x P dx λλ∞⎛⎫=- ⎪⎝⎭⎰ 其中d V 为判决门限,则误码率e P 为1||1||(1)exp (0)exp 22dd Ve V x A x P P dx P dx λλλλ∞-∞-⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰⎰令0e d P V ∂=∂,并考虑P (1)=P (0)= 12,可求得最佳判决门限d V *即2d AV *=此时系统总误码率e P 为/2/21||1||(1)exp (0)exp 221||1||1/(4)exp (1/4)exp 22111/(4)exp 1/(4)exp 221/2exp(2d d dd Ve V V V A A x A x P P dx P dx x A x dx dx x A x dx dx Aλλλλλλλλλλλλλλλλ****∞-∞∞-∞∞-∞-⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰)λ6—18解:6—19解:6—20解:(1)0s T T =的眼图如下(2)02s T T =的眼图如下(3)比较: 0s T T =02s T T =最佳抽样判决时刻 2s T 即02T 处2s T 即04T 处判决门限电平 0 0噪声容限值 1 16—21解:由题意,理想低通滤波器的传输函数为对应的单位冲激响应为()()L h t Sa t Tsπ=则系统单位冲击响应为()()()()()()2()()(2)L L h t Sa t h t t t Ts h t Sa t Sa t Ts TsTsTsπππδδ==--*=--⎡⎤⎣⎦对h (t )进行傅里叶变换,可得系统传输函数为所以6—22解:第一,四类部分响应信号的相关电平数为(2L-1); 二进制时L=2,相关电平为3; 四进制时L=4,相关电平为7;6—23解:第四类部分响应的预编码公式为 2[mod ]k k k b a b L -=+ 包括方框图:6—24解:6—25解:根据式(C )和2N+1=3,可以列出矩阵方程101210102101010C x x x x x x C x x x C ----⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 将样值Xk 代入,可得方程组100.20C C -+=1010.30.21C C C --++=1010.30.21C C C --++=解得 1C -=-0.1779 0C =0.8897 1C =0.2847 然后通过计算得1y -=0 0y =1 1y =0 3y - =0 2y -=-0.0356 2y =0.0153 3y =0.0285 其余k y =0输入峰值失真为1||0.6x kk k D Xx ∞=-∞≠==∑输出峰值失真为1||0.0794y kk k D yy ∞=-∞≠==∑均衡后的峰值失真减少7.5倍。

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