通信原理习题库

1-1 以无线广播和电视为例,说明图1-1模型中信息源,受信者及信道包含的具体内容是什么?

1-2 数字通信有那些特点?

答:第一,数字传输抗干扰能力强,尤其在中继时,数字信号可以再生而消除噪声的积累;

第二,传输差错可以控制,从而改善了传输质量;

第三,便于使用现代数字信号处理技术对数字信息进行处理; 第四,数字信息易于做高保密性的加密处理;

第五,数字通信可以综合传递各种消息,使通信系统功能增强。 1-3 按消息的物理特征,通信系统如何分类?

答:根据消息的特征不同,通信系统可以分为: 第一:电报通信系统; 第二:电话通信系统; 第三:数据通信系统; 第四:图像通信系统。

1-4 按调制方式,通信系统如何分类?

答:按调制方式,通信系统可以分为: 基带传输和频带传输。

1-5 按传输信号的特征,通信系统如何分类?

答:按传输信号的特征,通信系统可以分为: 模拟通信系统和数字通信系统。 1-6 按传送信号的复用方式,通信系统如何分类?

答:按传送信号的复用方式,通信系统可以分为: 频分复用,时分复用和码分复用。 1-7 通信方式是如何确定的?

答:通信方式是根据消息的传送方向与时间关系确定的。 1-8 通信系统的主要性能指标是什么?

答:通信系统的主要性能指标是:传输速率和差错率。 1-9 什么是误码率?什么是误信率?它们之间的关系如何?

答:所谓误码率,是指错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例,或者更确切

起的说,

误码率即是码元在传输系统中被传错的概率。

所谓误信率,又称误比特率,是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例,或者更确切地说,

它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。 二者之间的关系:它们都是表示差错率的。

1-10 什么是码元速率?什么是信息速率? 它们之间的关系如何?

答:码元速率是指每秒钟传送码元的数目,单位为“波特“,常用符号“B”表示。 信息速率是指每秒钟传递的信息量,单位是比特/秒。

二者之间的关系:在二进制下,二者在数值上相等,只是单位不同; 在N进制下,设信息速率为Rb(bit/s),码元速率为Rbn(B),则有: Rb?Rbn?log2N(bi/ts) 1-11 未来通信技术的发展趋势如何?

1-12 什么是信源符号的信息量?什么是离散信源的信息熵?

答:信源符号的信息量是它出现的概率P(x)的函数。

每个符号所含信息量的统计平均值称为信源的信息熵。

1-13 设英文字母E出现的概率为0.105,x出现的概率为0.002。试求E及x的信息量。

解:取bit作单位:I=㏒2[1/P(x)] (bit) P(E)=0.105 I(E)=-㏒20.105=3.25 (bit) P(x)=0.002 I(x)=-㏒20.002=8.97 (bit)

取Net作单位: I=㏒e[1/P(x)]=ln[1/P(x)] (Net) P(E)=0.105 I(E)=-ln0.105=2.25 (Net) P(x)=0.002 I(x)=-ln0.002=6.21 (Net) 取Hatle作单位:

I=㏒10[1/P(x)]=lg[1/P(x)] (Hatle) P(E)=0.105 I(E)=-lg0.105=0.98 (Hatle) P(x)=0.002 I(x)=-lg0.002=2.70 (Hatle)

1-14 某信息源的符号集由A,B,C,D和E组成,设每一符号独立出现,其出现概率分别为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。

解:H(x)= - ∑P(xi)㏒2P(xi) (bit/符号)

= -1/4·㏒2(1/4) -1/8·㏒2(1/8) -1/8·㏒2(1/8) -3/16·㏒2(3/16) -5/16·㏒2(5/16) = 2.23 (bit/符号)

1-15 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5ms。 (1) 不同的字母是等可能出现时,试计算传输的平均信息速率; (2) 若每个字母出现的可能性分别为PA=1/5, PB=1/4, PC=1/4, PD=3/10 试计算传输的平均信息速率。

解:(1)PA=PB=PC=PD=1/4 Ix = -㏒2(1/4)=2 (bit/字母) 每个字母占两个脉冲宽度, Rb=2bit/(2×5ms)=200 (bit/s)

(2)H(x)=-1/5㏒2(1/5) -1/4㏒2(1/4) -1/4㏒2(1/4) -3/10㏒2(3/10) =1.985 (bit/字母)

Rb=1.985bit/(2×5ms)=198.5 (bit/s)

第二章 《随机信号分析》练习与答案及详解

2-1 设随机过程?(t)可表示成:?(t)??sin(??t??) ,式中?是一个离散随机变量、且

P(???)????,P(??)?,试求:E?(?),R?(?,?)。 ???E?(?)??,R?(?,?)??

2-2 求随机相位余弦波?(t)?cos(??t??)的自相关函数与功率谱密度,式中??是常数,?是区间(?,??)上均匀分布的随即变量。 E??(t)???,R?(?)?程,

P?(?)????(????)??(??(??)? ??cos???,?(t)是平稳过?2-3 若某高斯型白噪声n(t)的数学期望为1,方差也为1,试写出它的二维概率密度函数。

?(x???)?(x???)???f??(x?,x?;t?,t?)?exp????

??????2-4 什么是窄带高斯噪声?它在波形上有什么特点?写出它的两种表达式。它的包络和相位各服从什么概率分布?

2-5 什么是窄带高斯噪声的同相分量和正交分量?它们各具有什么样的统计特性? 2-6 求一个均值为0,功率谱密度为

n?的高斯白噪声通过一个理想带通滤波器后的功率?谱密度、自相关函数及噪声功率。理想带通滤波器的传输特性为:

??H(?)????n解:Pni(?)???Ke?j?td??c?BB????c???,?c为中心频率,B为带宽。 其他???KH(?)??????c?BB????c??? 其他?(???????)

??n??KPn?(?)?Pni(?)?H(?)????????c?BB????c??? 其他??Rn?(?)?n???B?Sa(?B?)(ej?c??e?j?c?)?n?BSa(?B?)cos?c? ???

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