幅频特性示意图。
5-6 已知某2FSK系统工程的码元传输速率为1200Baud,发0时载波频率为2400Hz,发1时载波频率为4800Hz,若发送的数字信息序列为011011010,试画出序列对应的相位连续2FSK信号波形。
5-7 某2FSK系统的码率为2?106Baud,1码和0码对应的载波频率分别为10MHz和15MHz。
(1)问相干解调器中的两个带通滤波器及两个低通滤波器应具有怎样的幅频特性,画
出示意图,并作很必要的说明。 (2)试求该项2FSK信号占用的带宽。
5-8 已知绝对码为1011010,分别以下列两种情况画出2PSK、2DPSK及相对码的波形。
(1)码元速率为1200Baud,载频为1200Hz; (2)码元速率为1200Baud,载频为1800Hz。
5-9 如图5-67所示的数字调相2PSK信号,若码元速率为1200Baud,载波为1800HZ,波形如图所示,画出该二相差分移相信号的相位偏移和二进制绝对码的波形。
2PSKt0相0相?相0相
图5-67 5-11题图
5-10 如5-68图所示的波形,试分析以下问题:
未调制时2FSKt0相0相?相?相0相?相
图5-68 5-10题图
(1)若此信号是绝对相移信号,它所对应可能的二进制数字信号序列是什么? (2)若此信号是相对相移信号,且已知相邻相位差为0时对应“1”码元,相差?时对
应“0”码元,它所对应的二进制数字序列是什么?
(3)若此信号是相对相移信号,且已知相邻相位差为?时对应“1”码元,相差0时对
应“0”码元,它所对应的二进制数字序列是什么? (4)上述三个问题说明了什么?
习 题 六
1. 什么是低通型信号的抽样定理?什么是带通型信号的抽样定理?
2. 已抽样信号的频谱混叠是什么原因引起的?若要求从已抽样信号ms(t)中正确地恢复原信号m(t),抽样速率fs应满足什么条件?
3. 试比较理想抽样、自然抽样和平顶抽样的异同点?
4. 对载波基群为60kHz~108kHz的模拟信号,其抽样频率应选择在什么范围内?抽样频率等于多少?
5. 什么叫均匀量化和非均匀量化?均匀量化的主要优缺点是什么?如何实现非均匀量化?它能克服均匀量化的什么缺点?
5
6. 在非均匀量化时,为什么要进行压缩和扩张?
7. 什么是A律压缩?什么是μ律压缩?A律13折线与μ律15折线相比,各有什么特点?
8. 什么是脉冲编码调制?在脉码调制中,选用折叠二进码为什么比选用自然二进码好?
9. 线性编码和非线性编码有什么区别? 10. 简述PCM和ΔM的主要区别。
11. ΔM的一般量化噪声和过载量化噪声是怎样产生的?如何防止过载噪声的出现? 12. 线性PCM的量化信噪比与哪些因素有关?简单增量调制量化信噪比与哪些因素有关?
13. DPCM是为解决什么问题而产生的?它与PCM的区别是什么?它与ΔM的区别和联系是什么?
14. 简述ADPCM的特点,为什么ADPCM的性能优于PCM和ΔM? 15.语音编码有那些种类,总结它们的编码器输出的速率和性能。
16.声码器是基于什么进行语音编码的,举例说明声码器在实际通信中的应用。 17.对基带信号g(t)=cos2πt+2cos4πt进行理想抽样。
(1)为了在接收端能不失真地从已抽样信号gs(t)中恢复出g(t),抽样间隔应如何选
取?
(2)若抽样间隔取为0.2s,试画出已抽样信号的频谱图。 18.已知信号f(t)=10cos(20πt) cos(200πt),以250次每秒速率抽样, (1)试求出抽样信号频谱;
(2)由理想低通滤波器从抽样信号中恢复f(t),试确定滤波器的截止频率; (3)对f(t)进行抽样的奈奎斯特速率是多少?
19.设信号x(t)=9+Acosωt,其中A≤10V。x(t)被均匀量化为41个电平,试确定所需的二进制码组的位数k和量化间隔Δν。
20.已知处理话音信号的对数压缩器的特性为y=ln(1+μx)/ ln(1+μ)(其中x,y为归一值) (1)画出当μ=0、10、100时的压扩特性草图; (2)画出相应的扩张特性(先求扩张特性表达式);
(3)说明压缩与扩张特性随μ值的变化规律。
21.设有在0~4V范围内变化的输入信号如题图5.1(b)所示,他作用在题图5.1(a)所示方框图的输入端,编为两位自然二进制码。假设抽样间隔为1s,量化特性如题图5.1(c)所示,试画出a、b、c三点处的波形(设c点信号为单极性)。
(a)
6
(b) (c)
题图5.1
22.设PCM系统中信号最高频率为fx ,抽样频率为fs ,量化电平数目为Q,码位数为k,码元速率为fb。
(1)试述它们之间的相互关系;
(2)试计算8位(k=8)PCM数字电话码元速率和需要的最小信道带宽。 23.如果传送信号是Asinωt,A≤10V,要求编成64个量化级的PCM信号。试问 (1)采用普通二进制码需几位?
(2)采用折叠二进制码,除极性码外,还需几位? (3)采用双极性信号,最大量化信噪比是多少?
24.为了将带宽为10kHz,动态范围要求40dB的高质量音频信号数字化,采用PCM调制、均匀量化,抽样富裕量为20℅,为使最小量化信噪比达到50dB,问数字信号数码率为多少?
25.采用13折线A律编译码电路,设最小量化级为1Δ,已知抽样脉冲值为-783Δ。
(1)求此时编码器输出码组,并计算量化误差;
(2)写出对应该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
26.采用13折线A律编译码电路,设接收端收到的码组为“10110101”,最小量化级为1Δ,段内码采用折叠二进制码。
(1)试问译码器输出为多少单位?
(2)写出对应该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。
27. 信号f(t)=Asin2πf0t进行简单ΔM调制,若量化阶Δ和抽样频率选择得既不过载,又不致因信号振幅太小而使增量调制不能编码,证明:此时要求fs>πf0。
28. 设简单增量调制系统的量化阶Δ=50mV,抽样频率为32kHz,求当输入信号为800Hz正弦波时,允许的最大振幅是多大?
29.已知简单ΔM系统接收端收到码组为11 101 010 000 000 101 111,共20位码元,fs=16kHz,量阶Δ=150mv,试给出解调器输出波形。
30.对输入正弦信号x(t)=Amcosωt分别进行PCM和ΔM调制编码。要求在PCM中采用均匀量化,量化级数为Q,在ΔM中,量化台阶Δ和抽样频率fs的选择使信号不过载。
(1)分别求出PCM和ΔM的最小码元速率。
(2)若两者的最小码元速率相同,ΔM中的量化台阶Δ应怎样取值,物理意义如何。 31. 设13折线A律编码器的过载电平为±5V,某时刻输入抽样脉冲的幅度为-0.9375V,
若最小量化级为1个单位,最大量化器的分层电平为4096个单位。
(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差。
(2)写出对应于该码组(不含极性码)的11位均匀量化编码。
32.设语音信号的动态范围为40dB,语音信号的最高截止频率fc=3400Hz,若人耳对语音信号的最低信噪比要求为16dB,试计算ΔM编码调制时,对频率f=800Hz的信号而言,满足动态范围的采样频率fs是多少?
习题七
1. 信道编码与信源编码有何不同?纠错码能检错或纠错的根本原因是什么?
2. 差错控制的基本工作方式有哪几种?各有什么特点? 3. 分组码的检(纠)错能力与最小码距有什么关系?检错、纠错能力之间有什么关系?
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4. 线性分组码的最小距离与码的最小重量有什么关系?最小距离的最大值与监督元数目有什么关系?
5. 汉明码有哪些特点?
6. 线性分组码的监督矩阵、生成矩阵各有什么特点?相互之间有什么关系? 7. 循环码的生成多项式、监督多项式各有什么特点? 8. (1)已知信息多项式m(x)的最高次数为k-1,写出(n,k)系统循环码多项式的表示式。
(2)已知(7,3)循环码的生成多项式g(x)=x+x+x+1,若m(t)分别为x、1,求其系统码的码字。
9. (5,1)重复码若用于检错,能检测出几位错码?若用于纠错,能纠正几位错码?若同时用于检错、纠错,各能检测、纠正几位错码?
10. 码组000000、001110、010101、011011、100011、101101若用于检错,能检测出几位错码?若用于纠错,能纠正几位错码?若同时用于检错、纠错,试问检错、纠错能力各如何?
11. 汉明码(7,4)循环码的g(x)=x3+x+1,若输入信息组(0111),试设计该(7,4)码的编码电路及工作过程,求出对应的输出码组。
12.一线性码的校验矩阵为
4
2
2
?100100110?101010010?H=?011100001??101011101求其典型校验矩阵。
13.已知(7,4)循环码的全部码组为
000000000010110101100100111011010010010110011000110100111110100???? ??0011101011101010110001111111
010011110001011100010
试写出该循环码的生成多项式g(x)和生成矩阵G(x),并将G(x)化成典型阵。 14.已知(7,3)分组码的监督关系式为
?x6??x6??x6?x6??x3?x5?x4?x2?x2?x1?x1?x1?x0?x0????0000
求其监督矩阵、生成矩阵、全部码字及纠错能力。
8