通信原理习题解答WORD版9

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1、第九章数字载波调制图见附文件:9-1、9-2、9-8、9-9①②、9-17、9-18未做出:9-9③、9-14、9-19、9-20、9-219-1设发送的数字序列为:1011001010,试分别画出以下两种情况下的2ASK、2FSK、2PSK及2DPSK的信号波形:①载频为码元速率的2倍;②载频为码元速率的1.5倍。解:图9-2设发送的数字序列为0、1交替码,试计算并画出2PSK信号的频谱。解:2PSK信号相当于将发送的0、1序列转换为双极性码后与载波相乘,设,则。根据第八章对基带数字随机脉冲序列功率谱的分析,有其中,为码元间隔。代入上式,可得:当P=时,没有冲激项。

2、图9-3什么是OOK的包络检波法的判决门限、归一化门限及最佳门限?设码元“0”“1”等概出现,且系统的输入信噪比S/N=10dB,试计算归一化门限值及系统的误码率。解:①判决门限指将接收端的接收信号V判决为1或0的门限值。如时判为1,时判为0。归一化门限,为噪声方差。最佳门限是使误码率达到最小的判决门限。②已知OOK包络检波法的最佳门限=,由,故最佳归一化门限。4.1%9-4试比较2ASK、2FSK、2PSK的信号带宽及频带利用率。解:设基带信号每个码元宽为T,码元速率。2ASK:零点带宽,2FSK:零点带宽,2PSK:零点带宽9-5为了节省频带和提高系统的抗干扰能力

3、,对相位不连续的2FSK信号采用动态滤波器进行分路滤波,设码元速率为1200波特,试问发送频率、之间的间隔应为多少?所需的系统带宽为多少?解:动态滤波器等效带宽为,分别处于分路滤波器通带中央,则:9-6在ASK相干检测系统中,若发送“1”码的概率为,发送“0”码概率为,试导出系统的误码率公式,并说明时的最佳门限电压值与时相比,是增大了还是减小了?解:①抽样判决器输入端波形,其中是均值为0、方差为的高斯过程;是均值为A、方差为的高斯过程。设判决门限为:发1误判为0的概率,发0误判为1的概率。系统的平均误码率=+=。②最佳门限应使达到最小,故令,得。可知:时,;时,。9-

4、7在频移键控相干解调系统中,如果要求系统的误码率不超过。①试求系统输入端的信噪比;②若以256个量化级的PCM方式来传送话音信号(设话音信号截止频率为4KHz),试问此时系统平均每秒钟产生的误比特数是多少?解:①,查表得,故r=13.83=11.4dB。②对于2FSK:编码位数,这8bit占据一个,故。而对二进制,,故每秒传错的比特数=。9-8设2DPSK信号采用相位比较法解调的原理框图及输入信号波形如图E9.1所示,试画出b,c,d,e,f各点的波形。图E9.1解:图9-9在2DPSK系统中,设载波的频率为2400Hz,码元速率为1200波特。已知绝对码序列为:10

5、11011100010①画出2DPSK信号波形;②若系统采用差分相干解调法接收信号,试画出输出信号波形;③若发送码元符号“0”和“1”的概率分别为0.6和0.4,试求此时2DPSK信号的功率谱密度。解:①图②图9-10在二进制移相键控系统中,已知解调器输入端的信噪比为10dB。试求:①2PSK相干解调时系统的误码率;②2DPSK相干解调--码型变换时系统的误码率;③2DPSK差分相干解调时系统的误码率。解:①设解调器输入端的信噪比为r,则。2PSK相干解调时系统的误码率,查表得,故②2DPSK相干解调--码型变换时系统的误码率,为2PSK相干解调时系统的误码率。而,故

6、。③2DPSK差分相干解调时系统的误码率9-11在2ASK相干接收系统中,发送端“1”信号的幅度为5V,信道噪声平均功率,若要求误码率,试问信道衰减应为多少分贝(假定在最佳门限值上判决)?解:由,查表计算得解调器输入端信噪比。而,故解调器输入端信号幅值。发端信号幅度为。故信道衰减9-12在上题中,如果系统为以下三种情况,其它条件不变,试分别计算信道的衰减。①2ASK非相干接收;②2FSK相干接收;③2PSK相干接收。解:①2ASK非相干接收:,故解调器输入端信噪比。而,故解调器输入端信号幅度。故信道衰减②2FSK相干接收:,查表计算得:故解调器输入端信号幅度,得信道衰

7、减③2PSK相干接收:,查表计算得。故解调器输入端信号幅度。得信道衰减。9-13在2ASK相干接受系统中,已知发送数据“1”的概率为P(1),发送数据“0”的概率为P(0),且P(1)P(0)。设发送数据“1”时接收端解调器的信号幅度为A,信道中窄带噪声的平均功率为。试证明此时的最佳门限值为:。解:参见9-6得解。其中P(0)=1-P,P(1)=P。9-14一使用匹配滤波器接收的相干2ASK系统,设发送的信号峰值电压为5V,接收端白噪声功率谱为,码元间隔T为0.5s,若要求系统的误码率,试计算信道的功率衰耗。9-15在带通信道上传输二进制数据,设数据

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