通信原理課后習(xí)題答案

1、1-1 什么是模擬信號(hào)？什么是數(shù)字信號(hào)？ 【答】參量（因變量）取值隨時(shí)間（自變量）的連續(xù)變化而連續(xù)變化的信號(hào)，或者通俗地講， 波形為連續(xù)曲線的信號(hào)就是模擬信號(hào)。模擬信號(hào)的主要特點(diǎn)是在其出現(xiàn)的時(shí)間內(nèi)具有無限個(gè)可 能的取值。自變量取離散值，參量取有限個(gè)經(jīng)過量化的離散值的信號(hào)叫做數(shù)字信號(hào)。實(shí)際應(yīng)用中的數(shù) 字信號(hào)一般是只有兩個(gè)取值“0”和“1”的脈沖序列。 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的本質(zhì)區(qū)別在于：模擬信號(hào)的取值為無限多個(gè)，而數(shù)字信號(hào)為有限個(gè)取 值，通

2、常只有“0”和“1”兩個(gè)值。1-2 為什么要對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣？對(duì)抽樣間隔有什么要求？【答】為了對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字傳輸以提高通信質(zhì)量，首先需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化位數(shù)字信號(hào)， 而這種 A/D 轉(zhuǎn)換過程的第一步就是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣，把模擬信號(hào)變成離散信號(hào)。為了能從 抽樣后的信號(hào)（離散信號(hào)）中無失真地恢復(fù)出原始信號(hào)，要求抽樣間隔小于等于原始信號(hào)最高 頻率分量所對(duì)應(yīng)信號(hào)周期的一半，或者說，要求抽樣頻率大于等于原始信號(hào)最高頻率的二倍。1-3 為什么

3、要對(duì)離散信號(hào)進(jìn)行量化？【答】離散信號(hào)盡管在時(shí)間上是離散的，但其幅度的取值卻有無限多個(gè)（注意不是無限大） ， 沒有從本質(zhì)上改變模擬信號(hào)，因此，沒有實(shí)用價(jià)值。只有把離散信號(hào)進(jìn)行量化，把無窮個(gè)取值 變成有限個(gè)，把離散信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)才能使模擬信號(hào)發(fā)生質(zhì)變?？梢?，離散信號(hào)是模擬信 號(hào)通往數(shù)字信號(hào)的橋梁。1-4 設(shè)信道帶寬為 3KHz，信噪比為 20dB，若傳輸二進(jìn)制信號(hào)，則最大傳輸速率是多少？【解】因?yàn)橐阎旁氡葹?20dB，即：NS lg

4、10 20 ?所以 100 ? NS由香農(nóng)公式可得信道容量為：bps C 19941 647 . 6 3000 ) 100 1 ( log 3000 2 ? ? ? ? ?1-5 設(shè)英文字母 e 出現(xiàn)的概率為 0.105，x 出現(xiàn)的概率為 0.002。試求 e 及 x 的信息量。則每秒傳送的符號(hào)數(shù)為 取 取取 取取 Baud T RB / 100 1 ? ?平均信息速率為 s b M R H R R B B b / 200

5、 100 2 log2 ? ? ? ? ? ?（2）每個(gè)符號(hào)的平均信息量為符號(hào) 比特/ 985 . 1 103 log 10341 log 4141 log 4151 log 512 2 2 2 ? ? ? ? ? ? H則平均信息速率為 s b H R R B b / 5 . 198 100 985 . 1 ? ? ? ? ?注：因?yàn)樵擃}一個(gè)字母用兩位二進(jìn)制碼元表示，所以屬于四進(jìn)制符號(hào)。 注：因?yàn)樵擃}一個(gè)字母用兩位二進(jìn)制碼元表示，所

6、以屬于四進(jìn)制符號(hào)。1-8 對(duì)于二進(jìn)制獨(dú)立等概率信號(hào)，碼元寬度為 0.5ms，求波特率和比特率；若改為四進(jìn)制信 號(hào)，再求波特率和比特率。 【解】因?yàn)槭嵌M(jìn)制信號(hào)，所以一個(gè)碼元表示一個(gè)符號(hào)，則有碼元速率（調(diào)制速率）取 取取 取取 Baud T RB / 2000 10 5 . 01 13 2 ? ? ? ? ?比特率等于波特率：s b R R B b / 2000 2 ? ?在保證信息速率不變的前提下，若改為四進(jìn)制信號(hào)，則兩個(gè)二進(jìn)制碼元表