第九、十一章参考答案(通信原理,杨建义老师,浙江大学)

第一章绪论1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。

收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。

他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5.设备便于集成化、微机化。

数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。

设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。

采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。

另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。

1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。

其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。

第一章 通信系统概论一 填空选择题1.数字通信系统的主要优点是 __抗干扰能力强噪声不积累 、差错可控、容易加密_、可实现综合化（便于集成）等_。

2.通信系统的主要质量指标通常用_有效性_和可靠性_衡量， FSK 系统指标具体用_传输速率（传码率、传信率）和_差错率（误码率、误信率）_衡量，FM/PM 系统具体指标用_有效传输频带 和_信噪比_衡量。

3.已知二进制数字信号在2分钟内共传送72000个码元，0、1码等概率出现，则码元速率为600B ，信息速率为600b/s ；传送1小时后，接收到的错码为216个，其误码率为10-4；若保持码元速率不变，变换为8进制传输，每个码元所含信息量为3 ，信息速率为1800b/s 。

4.通信是指消息由一地向另一地进行＿＿＿＿＿＿，主要质量指标是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿,它们在数字通信系统中具体为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

5.在码元速率相同的条件下，16进制数字调制系统的信息速率是二进制的4 倍。

6.按传输媒介，通信系统可分为有线通信系统、无线通信系统。

7.数字通信系统的有效性指标包括 ( D )A.信息传输速率B.符号传输速率C.频带利用率D.以上都包括8.在码元速率相同条件下，m 进制数字调制系统的信息速率是二进制的 log 2m 倍。

9．通信系统按其传输信号形式分可分为模拟通信系统和数字通信系统 。

10.通信系统按信道中传输的信号不同分为模拟通信系统 和 数字通信系统11.衡量通信系统主要指标是有效性和可靠性，前者主要是消息传输速率问题，而后者是指消息传输的 质量问题。

12．设有四个信息A 、B 、C 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8、1/2传送，每个消息出现是相互独立的，其平均信息量H=__1.75b/符号__。

13.设有4个消息符号，其出现概率是21、41、81、81各消息符号出现是相对独立的，该符号集的平均信息量为 1.75b/符号 。

14.某四元制信源，各符号对应的概率分别为21、41、81、1，则该信源符号的平均信息量为 1.75b/符号 。

9-1设有8个码组：001001B 、001010B 、010101B 、110011B 、101011B 、101111B 、110100B 和101000B ，试求它们的最小码距。

解 码距（码组的距离）是指两个码组中对应位上数字不同的位数。

最小码距d 0是指某种编码中各个码组之间距离的最小值。

该编码的最小码距d 0=19-2已知一个(7，3)码的生成矩阵为100111001001110011101G ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，试列出其所有许用码组，并求出其监督矩阵。

解 (1) 所有许用码组由生成矩阵G 可以产生所有许用码组: 例如，当信息码为[]654[010]a a a =可得相应的码组为[]10011100010100111[0100111]0011101⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦同理可得其它许用码组。

所有许用码组列表如下：00000001001110001110110100110100111110100101110101110100(2) 监督矩阵本题中给出的生成矩阵G 是典型阵，即10011100100111[]0011101k G I Q ⎡⎤⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦其中111001111101Q ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦所有T 101111110011P Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦监督矩阵10110001110100[]11000100110001r H PI ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦9-3已知一个(15，11)汉明码的生成多项式为g (x ) = x 4 + x 3 + 1，试求其生成矩阵和监督矩阵。

解 生成矩阵为1413101312912118111071101096299858747636525443()()()()()()()()()1k k x x x x x x x x x x x x x g x x g x x x x x g x x g x G x x x x xg x xg x x x x g x g x x x x x x x x x x x x --⎡++⎢++⎢⎢++⎢⎢++⎡⎤⎡⎤⎢⎢⎥⎢⎥++⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎢⎥⎢⎥===++⎢⎢⎥⎢⎥⎢++⎢⎥⎢⎥⎢⎢⎥⎢⎥++⎢⎣⎦⎣⎦⎢++⎢++++⎣ ⎤⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎦或110010000000000011001000000000001100100000000000110010000000000011001000000000001100100000000000110010000000000011001000000000001100100000000000110010000000000011001G ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎣⎦⎥典型化100000000001100010000000000110001000000000011000100000001100000010000001010[]000001000100101000000100001110000000010000111000000001001111000000000101011000000000011001k G I Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥所以T 10011010111110101111000110101111000110101111P Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦监督矩阵100110101111000110101111000100[]011010111100010001101011110001r H PI ⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦9-4设一个(15，7)循环码由g (x ) = x 8 + x 7 + x 6 + x 4 +1生成。

第一章绪论1.1以无线广播和电视为例，说明图1—1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号,收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音;在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。

收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像;二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1。

2何谓数字信号，何谓模拟信号,两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值.他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的1。

3何谓数字通信,数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2。

传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4。

便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换,可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5。

设备便于集成化、微机化.数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。

设备中大部分电路是数字电路,可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。

采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换,以实现传输和交换的综合。

另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网;缺点：占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。

1。

4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示.其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。

第三章参考答案1. （1）随机过程的自相关函数与时间有关，故不是平稳随机过程。

（2）其中，随机过程的均值为可见，的均值为常数，自相关函数与无关，所以是广义平稳随机过程。

2. （1）平均功率为所以噪声的均方根值（2）已知噪声的功率谱是个矩形谱，幅度为、宽度为的矩形频谱其傅里叶反变换为，由题意得，代入上式且将换成得由于噪声均值为0，因此当时，和不相关，得。

故当间距时两取样值不相关。

（3）瞬时值的概率密度函数为3. 的模服从瑞利分布，其概率密度函数为，的相位服从均匀分布，其概率密度函数为，与独立，再由遍历性可知，所求比率为4. 由于平稳过程通过线性系统还是平稳过程，所以是窄带平稳过程，其带宽为。

若的功率谱密度为，则同相分量、正交分量的功率谱密度式中其频谱图形如图所示5. MATLAB代码clf;N=1000;Fs=500;%数据长度和采样频率n=0:N-1;t=n/Fs;%时间序列Lag=100; %延迟样点数randn('state',0); %设置产生随机数的初始状态x=sin(2*pi*10*t);[c,lags]=xcorr(x,Lag,'unbiased'); %对原始信号进行无偏自相关估计subplot(2,2,1),plot(t,x);xlabel('时间/s');ylabel('x(t)');title('不带噪声周期信号');grid on;subplot(2,2,2),plot(lags/Fs,c); %绘x信号自相关,lags/Fs为时间序列xlabel('时间/s');ylabel('Rx(t)');title('不带噪声周期信号的自相关');grid on;y=sin(2*pi*10*t)+0.6*randn(1,length(t));[c,lags]=xcorr(y,Lag,'unbiased'); %求随机信号y的无偏自相关subplot(2,2,3),plot(t,y);xlabel('时间/s');ylabel('y(t)');title('带噪声周期信号');grid on;subplot(2,2,4),plot(lags/Fs,c); %绘制随机信号y的无偏自相关xlabel('时间/s');ylabel('Ry(t)');title('带噪声周期信号的自相关');grid on;。

通信原理（苏州大学）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.信道编码的目的是提高信息传输的有效性。

参考答案:错2.设每秒传送n个M进制的码元，则信息传输速率为nlog2(M) bps。

参考答案:对3.据统计，英文字母j出现的概率为0.001，则它包含的信息量（比特）最接近如下哪个数值？参考答案:9.974.若消息中所描述事件发生的可能性（），则此消息所携带的信息量（），参考答案:越大；越小;越小；越大5.通信系统的有效性一般由（）来衡量，可靠性一般由（）来衡量。

参考答案:传输速率；误码率6.已知2进制数字信号的传输速率为4800 bps，转换为8进制数字信号，则码元速率为（）。

参考答案:1600波特7.已知一个8进制信号的符号速率为4800波特，则其对应的信息速率是（）。

参考答案:14400 bps8.下列哪个描述不符合数字通信的特点（）。

参考答案:占用信道带宽窄9.码元速率单位是（）。

参考答案:波特10.下面关于通信系统中信源编码和信道编码描述正确的是（）。

参考答案:信源编码去除冗余度，信道编码加入冗余度1.自相关函数是τ 的（）。

参考答案:偶函数2.互相关函数和时间无关，只和时间差τ 有关，和两个信号相乘的前后次序无关。

参考答案:错3.周期型功率信号，其频谱具有：参考答案:离散性;谐波性;收敛性4.对于物理可实现的实信号，频谱函数的正频率部分和负频率部分间存在（）关系。

参考答案:复数共轭5.对于物理可实现的实信号，而且还是偶信号，其频谱函数为实函数。

参考答案:对1.下列有关随机过程的描述正确的是：参考答案:随机过程在任意时刻的值是一个随机变量;随机过程是无穷多个样本函数的集合;随机过程是一族随机变量的集合2.下列关于白噪声的描述正确的是：参考答案:白噪声只是一个理论模型，真正的白噪声是不存在的;白噪声在任意两个不同时刻的随机变量都是不相关的;白噪声的功率谱密度在所有的频率上均为以常数3.若两个随机变量是互相统计独立，它们一定是不相关的。

通信原理11章答案【篇一：通信原理教程+樊昌信+习题答案第十章[1]】.1设有两个码组“0101010”和“1010100”，试给出其检错能力、纠错能力和同时纠错的能力。

解：两个码组的最小码距为：do=6由do?e+1,得e=5,即可以检错5位。

由do?2t+1,得t=2，即可以纠错2位。

由do?e+t+1,得e=3,t=2,即可以纠错2位，同时检错3位。

习题10.2设一种编码中共有如下8个码组：表10-1 习题10.3表000000，001110，010101，011011，100011，101101，110110，111000试求出其最小码距，并给出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。

解：此8个码组的最小码距为：do=3。

由do?e+1,得e=2,即可以检错2位。

由do?2t+1,得t=1，即可以纠错1位。

由do?e+t+1,得e=1,t=1,即可以纠错1位，同时检错1位。

习题10.3设有一个长度为n=15的汉明码，试问其监督位r应该等于多少？其码率等于多少？其最小码距等于多少？试写出其监督位和信息位之间的关系。

解：由n?2r?1，n=15，得r=4，即监督位4位。

码率为：kn?r15?411?==。

nn1515用s1s2s3s4表示校正子，正好可以指明15个错码的位置，其关系如表10-1所示。

可得监督位和信息位之间的关系式为 a13? a 3 ? a 14 ? ?a12?a11?a10?a9?a8?a?a?a?a?a?a?a?a ?214131211765? ?a1? a14?a13?a10?a9?a7?a6?a4? ?a0?a14?a12?a10?a8?a7?a5?a4最小码距为：do=3。

习题10.4设上题中的汉明码是系统码。

试计算出对应于信息位为全“1”的码组。

解：上题的监督矩阵为?111111100001000??1?01101010100110h=? ? ?110011011010 010????101010110110001?则生成矩阵为?100000000001111??010000000001110????001000000001101 ???000000100000011???000010000001011???h=?0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0??000000100001001????000000010000111??000000001000110 ????000000000100101????000000000010011?当信息位全为“1”时，码组为111111*********。

第9章差错控制编码9.1 学习指导9.1.1 要点差错控制编码常称为纠错编码，或信道编码，其基本思想是在发送端根据一定的规律在待发送的信息码元中加入监督码元，接收端就可以利用监督码元与信息码元的关系来发现或纠正错误，其实质就是通过牺牲有效性来换取可靠性的提高。

本章的要点有差错控制技术和编码分类；最小码距与纠检错能力；线性分组码的生成、监督和纠错；循环码的生成多项式、生成矩阵、编码和译码；卷积码的矩阵、多项式和图形描述方法。

1. 差错控制技术对于不同类型的信道，应该采用不同的差错控制技术。

差错控制技术主要有以下四种。

(1) 检错(error detection)重发(retransmission)：在发送码元序列中加入差错控制码元，接收端利用这些码元检测到有错码时，利用反向信道通知发送端，要求发送端重发，直到正确接收为止。

所谓检测到有错码，是指在一组接收码元中知道有一个或一些错码，但是不知道该错码应该如何纠正。

在二进制系统中，这种情况发生在不知道一组接收码元中哪个码元错了。

因为若知道哪个码元错了，将该码元取反即能纠正，即将错码“0”改为“1”或将错码“1”改为“0”就可以了，不需要重发。

在多进制系统中，即使知道了错码的位置，也无法确定其正确取值。

采用检错重发技术时，通信系统需要有双向信道传送重发指令。

(2)前向纠错(Forward Error Correction)：这时接收端利用发送端在发送码元序列中加入的差错控制码元，不但能够发现错码，还能将错码恢复其正确取值。

在二进制码元情况下，能够确定错码的位置，就相当于能够纠正错码。

采用FEC时，不需要反向信道传送重发指令，也没有因反复重发而产生的时延，故实时性好。

但是为了能够纠正错码，而不是仅仅检测到错码，和检错重发相比，需要加入更多的差错控制码元。

故设备要比检测重发设备复杂。

(3)反馈(feedback)校验(check out)：这时不需要在发送序列中加入差错控制码元。

第一部 通信原理部分习题答案第1章 绪论1—1 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：英文字母E 的信息量为105.01log 2=E I =3.25bit 英文字母x 的信息量为002.01log 2=x I =8.97bit 1—2 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、l/8、l/8/、3/16和5/16。

试求该信息源符号的平均信息量。

解：平均信息量，即信息源的熵为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-163log 1632-165log 1652- =2.23bit/符号1—3 设有四个消息A 、BC 、D 分别以概率1/4、1/8、1/8和l/2传送，每一消息的出现是相互独立的，试计算其平均信息量。

解：平均信息量∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 412-81log 812-81log 812-21log 212- =1.75bit/符号1—4 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P A =l/5，P B =1/4，P C =1/4，P D =3/10 试计算传输的平均信息速率。

解：(1)不同的字母是等可能出现，即出现概率均为1／4。

每个字母的平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=41log 4142⨯-=2 bit/符号因为每个脉冲宽度为5ms ，所以每个字母所占用的时间为 2×5×10-3=10-2s每秒传送符号数为100符号／秒 (2)平均信息量为∑=-=ni i i x P x P H 12)(log )(=51log 512-41log 412-41log 412-103log 1032-=1.985 bit/符号 平均信息速率为 198.5 比特/秒1—5 国际莫尔斯电码用点和划的序列发送英文字母，划用持续3单位的电流脉冲表示，点用持续1个单位的电流脉冲表示；且划出现的概率是点出现概率的l/3； (1)计算点和划的信息量； (2)计算点和划的平均信息量。

《通信原理》习题参考答案第五章5-3. 设随机二进制序列中的0和1分别由g(t)和-g(t)组成，它们的出现概率分别为P 和(1-P)；(1)求其功率谱密度及功率；(2)若g(t)为图P5-2(a)所示，T s 为码元宽度，问该序列存在离散分量f s =1/T s 否？(3)若g(t)改为图P5-2(b)，回答题(2)所问。

解：(1)随机二进制的功率谱密度是由稳态波)(t v T 的功率谱密度和交流波)(t u T 的功率谱密度之和，即： )()()(ωωωu v s P P P +=()[]sm s s s s T f G f G P P mf f mf G P mf PG f 1)()()1()()(1)(221221--+-⋅-+=∑∞-∞=δ ()sm s s s T f G P P mf fmf G P f1)()1(4)()(12222-+-⋅-=∑∞-∞=δ s m s s s T f G P P mf f mf G P f 1)()1(4)()()12(2222-+-⋅-=∑∞-∞=δ∴⎰∞∞-=ωωπd P S s )(21df T f G P P mf f mf G P f s m s s s ⎰∑∞∞-∞-∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-⋅-=1)()1(4)()()12(2222δ df T f G P P df mf f mf G P f s m s s s ⎰⎰∑∞∞-∞∞-∞-∞=-+-⋅-=1)()1(4)()()12(2222δtt(a) (b) 图P5-2df f G P P T df mf f mf G P f s s m s s⎰⎰∑∞∞-∞∞-∞-∞=-+--=2222)()1(41)()()12(δ (2) 若g(t)为图P5-2(a)，则g(t)经过傅立叶变化可得到它的频谱，即：)2()(ss T Sa T G ωω=将ω换为f 得： ffT f T f T T f T Sa T f G s s s ss s πππππsin sin )()(=== 判断频域中是否存在s T f 1=，就是将sT f 1=代入)(f G 中，得：0sin sin )(===ππππss T f f T f G说明sT f 1=时g(t)的功率为0，所以不存在该分量。

第一章习题习题1。

1 在英文字母中E 出现的概率最大，等于0.105，试求其信息量。

解:E 的信息量：()()b 25.3105.0log E log E 1log 222E =-=-==P P I习题1.2 某信息源由A ，B ，C ，D 四个符号组成，设每个符号独立出现，其出现的概率分别为1/4，1/4,3/16，5/16.试求该信息源中每个符号的信息量。

解：b A P A P I A 241log )(log )(1log 222=-=-==b I B 415.2163log 2=-= b I C 415.2163log 2=-= b I D 678.1165log 2=-=习题1。

3 某信息源由A ，B,C,D 四个符号组成，这些符号分别用二进制码组00,01，10,11表示。

若每个二进制码元用宽度为5ms 的脉冲传输,试分别求出在下列条件下的平均信息速率。

（1） 这四个符号等概率出现； （2)这四个符号出现概率如习题1.2所示。

解：（1）一个字母对应两个二进制脉冲，属于四进制符号，故一个字母的持续时间为2×5ms.传送字母的符号速率为Bd 100105213B =⨯⨯=-R等概时的平均信息速率为s b 2004log log 2B 2B b ===R M R R（2）平均信息量为比特977.1516log 165316log 1634log 414log 412222=+++=H则平均信息速率为 s b 7.197977.1100B b =⨯==H R R习题1.4 试问上题中的码元速率是多少？ 解：311200 Bd 5*10B B R T -===习题1。

5 设一个信息源由64个不同的符号组成，其中16个符号的出现概率均为1/32，其余48个符号出现的概率为1/96，若此信息源每秒发出1000个独立的符号，试求该信息源的平均信息速率。

解：该信息源的熵为96log 961*4832log 321*16)(log )()(log )()(22264121+=-=-=∑∑==i i i i Mi i x P x P x P x P X H=5。

通信原理课后答案1. 简答题答案：- 频率调制是一种常用的调制方式，它改变了信号的频率以传输信息。

常见的频率调制方式包括调频（FM）和调相（PM）。

- 调频是通过改变载波频率来实现信息传输的，调频信号的频率随着信息信号的变化而变化。

- 调相是通过改变载波相位来实现信息传输的，调相信号的相位随着信息信号的变化而变化。

2. 解答题答案：a) 正交分频多路复用（OFDM）是一种常见的多路复用技术，在无线通信系统中广泛应用。

它将频谱分成多个子载波，每个子载波在不同的时间间隔中传输数据。

OFDM具有以下优点：- 抗多径干扰能力强，能够有效克服多径传输导致的码间干扰问题。

- 高频谱利用率，能够在频域上灵活地分配子载波，提高整体的频谱利用率。

- 格外适用于高速数据传输，能够分配更多的子载波给高速数据，提高传输速率。

b) 直接序列扩频（DSSS）是一种常见的扩频技术，利用伪随机序列将原始信号进行扩频。

DSSS具有以下特点：- 抗干扰性强，由于信号被扩频，干扰信号对扩频信号的干扰程度将被平均分散，从而降低了干扰的影响。

- 提高系统安全性，DSSS信号在接收端通过与发送端使用相同的伪随机序列进行匹配来进行信号恢复，提高了系统的安全性，不易被非法窃听或干扰。

- 增加带宽利用率，扩频技术能够将信号带宽扩展，使得信号能够在宽频带上传输，提高了带宽利用率。

3. 选择题答案：a) 通信过程中，信号经过信道传输时会受到各种干扰，其中常见的干扰类型包括：1. 噪声：由于信号在传输过程中受到噪声的影响，导致信号的质量下降。

2. 多径效应：信号经过多个不同路径传播导致到达接收端的信号出现多个版本，造成信号畸变和时域混叠。

3. 多用户干扰：多个用户同时使用同一个信道进行通信时，彼此之间的信号会相互干扰。

4. 多普勒效应：当发送和接收节点相对于彼此运动时，导致信道中信号的频率发生变化，从而影响信号的解调。

b) 数字调制技术是一种将数字信号转化为模拟信号的技术，常见的数字调制技术包括：1. 脉冲编码调制（PCM）：将模拟信号的振幅量化为离散的数值，再将离散数值编码成数字信号。

通信原理思考题答案集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第一章绪论1.1以无线广播和电视为例，说明图1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。

收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。

他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的1.3何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5.设备便于集成化、微机化。

数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。

设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6.便于构成综合数字网和综合业务数字网。

采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。

另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为4KHZ带宽，一路数字电话约占64KHZ。

1.4数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4所示。

1.运行结果DSB调制DSB解调原始信号与解调后的波形对比LSSB调制AM调制程序源代码t0 = 0.15; %信号持续时间ts = 0.0001; %信号采样率fc = 250; %载波信号fs = 1/ts; %采样频率df = 0.3; %频谱分辩率t = [-t0/3:ts:t0]; %时间矢量m=heaviside(t)-3*heaviside(t-t0/3)+2*heaviside(t-2*t0/3); %消息信号[M,m,df1]=fftseq(m,ts,df); %消息信号的频谱c = cos(2*pi*fc.*t); %载波信号[C,c,df]=fftseq(c,ts,df); %载波信号频谱u = m.*c; %调制信号[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df); %调制信号频谱figure(1);subplot(3,2,1) %消息信号时域显示plot(t,m(1:length(t)));title('原始信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);f = [0:df:df*(length(m)-1)]-fs/2; %频谱矢量subplot(3,2,2) %消息信号频域显示plot(f,abs(fftshift(M)));title('原始信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);subplot(3,2,3) %调制载波时域显示plot(t,c(1:length(t)));title('载波信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(3,2,4) %调制载波频域显示plot(f,abs(fftshift(C)));title('载波的频谱')axis([-600 600 0 1500]);subplot(3,2,5) %调制信号时域显示plot(t,u(1:length(t)));title('调制信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(3,2,6) %调制信号频域显示plot(f,abs(fftshift(U)));title('调制信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);c1=u.*c; %与同频同相的调制载波相乘[C1,c1,df1]=fftseq(c1,ts,df); %解调信号信号频谱figure(2);subplot(2,2,1) %解调信号时域显示plot(t,c1(1:length(t)));title('解调信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(2,2,2) %解调信号频域显示plot(f,abs(fftshift(C1)));title('解调信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);H=heaviside(f+fc)-heaviside(f-fc); %低通滤波器（截止频率为fc）C2= C1.*abs(fftshift(H)); %通过该低通滤波器c2=ifft(2*C2); %傅里叶反变换得出相干解调最终的波形subplot(2,2,3) %滤波后波形显示plot(t,c2(1:length(t)));axis([-0.05 0.15 -3 3]);title('滤波后的波形');subplot(2,2,4) %滤波波形频域显示plot(f,abs(fftshift(C2)));axis([-600 600 0 1500]);title('滤波后的频谱');figure(3);subplot(2,2,1); %消息信号时域显示plot(t,m(1:length(t)));;title('原始信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(2,2,2) %消息信号频域显示plot(f,abs(fftshift(M)));title('原始信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);subplot(2,2,3) %滤波后波形显示plot(t,c2(1:length(t)));axis([-0.05 0.15 -3 3]);title('滤波后的波形')subplot(2,2,4) %滤波波形频域显示plot(f,abs(fftshift(C2)));axis([-600 600 0 1500]);title('滤波后的频谱')figure(4);subplot(4,2,1) %消息信号时域显示plot(t,m(1:length(t)));title('原始信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(4,2,2) %消息信号频域显示plot(f,abs(fftshift(M)));title('原始信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);subplot(4,2,3) %调制载波时域显示plot(t,c(1:length(t)));title('载波信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(4,2,4) %调制载波频域显示plot(f,abs(fftshift(C)));title('载波的频谱')axis([-600 600 0 1500]);subplot(4,2,5) %调制信号时域显示plot(t,u(1:length(t)));title('双边带调制信号的波形')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(4,2,6) %调制信号频域显示plot(f,abs(fftshift(U)));title('双边带调制信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);Hl=heaviside(f+fc)-heaviside(f-fc); %低通滤波器（截止频率为fc）C1= U.*abs(fftshift(Hl)); %通过该低通滤波器c1=ifft(C1) ; %傅里叶反变换得SSB下边带调制的最终波形subplot(4,2,7) ; %滤波后波形显示plot(t,c1(1:length(t)));axis([-0.05 0.15 -3 3]);title('下边带调制信号')subplot(4,2,8) %滤波波形频域显示plot(f,abs(fftshift(C1)));axis([-600 600 0 1500]);title('下边带调制的频谱')figure(5);subplot(3,2,1) %消息信号时域显示plot(t,m(1:length(t)));title('原始信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(3,2,2) %消息信号频域显示plot(f,abs(fftshift(M)));title('原始信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);subplot(3,2,3) %调制载波时域显示plot(t,c(1:length(t)));title('载波信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(3,2,4) %调制载波频域显示plot(f,abs(fftshift(C)));title('载波的频谱')axis([-600 600 0 1500]);v = 0.85*m.*c+c; %调制[U,u,df1]=fftseq(u,ts,df); %调制信号频谱subplot(3,2,5) %调制信号时域显示plot(t,v(1:length(t)));title('调制信号')axis([-0.05 0.15 -3 3]);subplot(3,2,6) %调制信号频域显示plot(f,abs(fftshift(U)));title('调制信号的频谱')axis([-600 600 0 1500]);附上自定义函数fftseq()function [M,m,df]=fftseq(m,ts,df)fs=1/ts;if nargin == 2n1=0;elsen1=fs/df;endn2=length(m);n=2^(max(nextpow2(n1),nextpow2(n2)));M=fft(m,n);m=[m,zeros(1,n-n2)];df=fs/n;end2. 维弗法：滤波法和相移法相结合，仅对载波移相，不需要宽带移相。

通信原理课后习题答案通信原理课后习题答案通信原理是一门涉及电信技术和通信系统的基础课程。

通过学习通信原理，我们可以了解信号传输、调制解调、信道编码、多路复用等基本原理，从而为现代通信技术的应用打下坚实的基础。

课后习题是巩固知识、检验理解的重要方式。

下面是一些通信原理课后习题的答案，希望能对同学们的学习有所帮助。

1. 什么是调制解调器？它的作用是什么？调制解调器是一种用于将数字信号转换为模拟信号（调制）以及将模拟信号转换为数字信号（解调）的设备。

它的作用是在数字通信中实现信号的传输和接收。

调制解调器将二进制数据转换为模拟信号，通过传输介质（如电缆、光纤等）传输到目标地点，然后再将模拟信号转换为二进制数据，使得信息能够在不同地点之间传递。

2. 什么是信道编码？为什么需要信道编码？信道编码是一种将原始数据进行编码处理的技术，目的是为了提高数据传输的可靠性和效率。

在信道传输过程中，由于噪声和干扰等原因，信号可能会发生失真或丢失。

信道编码通过在发送端添加冗余信息，使得接收端可以检测和纠正错误，从而提高传输的可靠性。

3. 什么是多路复用？多路复用有哪些常见的技术？多路复用是一种将多个信号通过同一个信道进行传输的技术。

它可以提高信道的利用率，减少资源的占用。

常见的多路复用技术包括时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）、码分多路复用（CDM）等。

时分多路复用将时间划分为若干个时隙，每个时隙用于传输一个信号；频分多路复用将信道划分为不同的频段，每个频段用于传输一个信号；码分多路复用则通过不同的扩频码将多个信号进行编码，再通过同一个信道进行传输。

4. 什么是信道容量？如何计算信道容量？信道容量是指信道能够传输的最大信息速率。

它与信道的带宽、信噪比等因素有关。

信道容量可以通过香农公式进行计算，公式为：C = B * log2(1 + S/N)，其中C表示信道容量，B表示信道的带宽，S表示信号的平均功率，N表示噪声的功率。

第四章参考答案1. （1）网络的幅频特性为2A ，相频特性为()()0ϕωωωτ=--，即()()02j A H e ωωτω--=， 对应的单位冲击响应为()()02j A h t e t ωτδτ=-。

因此其输出波形为()()()0200()[1mcos (t )]cos 2j A s t s t h t e t ωττωτ=*=+Ω-- 其中输出的低频信号为()()0201cos 2j A m t e m t ωττ=+Ω-⎡⎤⎣⎦ （2）因为输入信号的包络为()[1cos ]m t A m t =+Ω，因此输入信号的包络与输出信号的 包络存在延时τ。

又()()0ϕωωωτ=--，对应的网络群延时为 ()()()0d d d d ωωτϕωτωτωω--⎡⎤⎣⎦===-，由此可知，网络对输入信号的延迟等于网络的群延迟。

2. ()3400,SNR 20dB 100W Hz === （1）信道容量()()22log 13400log 110022638/S C W bit s N ⎛⎫=+=⨯+= ⎪⎝⎭（2）由于信源中各符号等概率分布，则信源熵为()()()()()22log 2568/log 122638/2263882829b B b H X bit symbol S R C W bit s N R R H X Baud ==⎛⎫≤=+= ⎪⎝⎭===3. 信道1。

因为信道1的错误转移概率0.1小于信道2的错误转移概率0.2。

4.（1）傅里叶级数系数为()()0022/2/2sin 11T a jn tjn t n T a n a T F f t e dt Ae dt A T T n ωωππ----===⎰⎰ 直流分量为00Aac F T== 第k 次谐波()k c t 为()22j kt T j kt T k k k c t F e F e ππ--=+()()20202200201j kt Tkk k k x t F ec c t π=-===+∑∑()20x t 的波形如图（a ）图（a ）前20个谐波叠加的信号（2）31dB f T =，滤波器的传输函数为()()()131111dB H f j f f j f T ==++ 滤波器输出信号的傅里叶级数系数为()()100n n Y H nf F f =直流分量为()01001/T c H F Aa ==⨯ 第k 次谐波()k c t 为()22j kt T j kt T k k k c t Y e Y e ππ--=+()()20202200201j kt Tkk k k y t Y ec c t π=-===+∑∑()20y t 的波形如图（b ）图（b ）()20x t 经过31dB f T =低通滤波器后的信号（3）310dB f T =，滤波器的传输函数为()()()103111110dB H f j f f j f T ==++ 重复（2）各步骤，得滤波器输出20()y t 波形如图（c ）图（c ）()20x t 经过310dB f T =低通滤波器后的信号（4）滤波器的幅度特性和相位特性如图（d ）所示图（d）低通滤波器的传输特性MATLAB代码：clear%-----信号波形参数---------------T=1;%信号周期f0=1/T;%基波频率a=0.4*T;%方波脉冲持续时间A=1;%方波幅度%-----计算参数------------------N=20;%N个谐波分量(不包括直流)fn=f0*[-N:N];%N个正负频率点和零频t=-1.5:0.001:1.5;%观察波形的时间长度jw0t=j*2*pi/T*t;%基波角频率%-----1-----------n=[-N:-1,1:N];Fn=A*sin(pi*a*(n)./T)./(pi*(n)); %交流分量双边谱系数F0=A*a/T;%直流分量Fn=[Fn(1:N),F0,Fn(N+1:2*N)];%N个交流分量和直流分量x20=0;ck=0;figure(1)for k=1:N;ck=Fn(N+1-k)*exp(-k*jw0t)+Fn(N+1+k)*exp(k*jw0t);%第k次谐波plot(t,ck,'b');hold onx20=x20+ck;endc0=F0+0*t;x20=x20+c0;plot(t,c0,'b',t,x20,'r');%-----2-----------f3dB=1/T;H1=1./(1+j*fn./f3dB);%RC滤波器特性Yn=H1.*Fn;%滤波器输出c0=Yn(N+1);%滤波器输出直流分量y20=0;figure(2)for k=1:N;ck=Yn(N+1-k)*exp(-k*jw0t)+Yn(N+1+k)*exp(k*jw0t);%滤波器输出第k次谐波plot(t,ck,'b');hold ony20=y20+ck;endy20=y20+c0;plot(t,c0,'b',t,y20,'r');%-----3-----------f3dB=10/T;H10=1./(1+j*fn./f3dB);%RC滤波器特性Yn=H10.*Fn;%滤波器输出c0=Yn(N+1);%滤波器输出直流分量y20=0;figure(3)for k=1:N;ck=Yn(N+1-k)*exp(-k*jw0t)+Yn(N+1+k)*exp(k*jw0t);%滤波器输出第k次谐波plot(t,ck,'b');hold ony20=y20+ck;endy20=y20+c0;plot(t,c0,'b',t,y20,'r');%-----4-----------figure(4)plot(fn,abs(H1),'r',fn,angle(H1)./pi,'g');hold onplot(fn,abs(H10),'r',fn,angle(H10)./pi,'g');hold on。