通信原理 例题 【例1-1】 某数字通信系统用正弦载波的四个相位0、2、π 、23 来传输信息,这四个相位是互相独立的。 (1) 每秒钟内0、2、π 、23 出现的次数分别为500、125、125、250,求此通信系统的码速率和信息速率; (2) 每秒钟内这四个相位出现的次数都为250,求此通信系统的码速率和信息速率。 解: (1) 每秒钟传输1000个相位,即每秒钟传输1000个符号,故 RB=1000 Bd 每个符号出现的概率分别为P(0)=21,P 2=81,P(π )=81,P23=41,每个符号所含的平均信息量为 H(X)=(21×1+82×3+41×2)bit/符号=143 bit/符号 信息速率Rb=(1000×143)bit/s=1750 bit/s (2) 每秒钟传输的相位数仍为1000,故 RB=1000 Bd 此时四个符号出现的概率相等,故 H(X)=2 bit/符号 Rb=(1000×2)bit/s=2000 bit/s 【例1-2】已知等概独立的二进制数字信号的信息速率为2400 bit/s。 (1) 求此信号的码速率和码元宽度; (2) 将此信号变为四进制信号,求此四进制信号的码速率、码元宽度和信息速率。 解:(1) RB=Rb/log2M=(2400/log22)Bd=2400 Bd T =BR1=2 4 0 01 s=0.42 ms (2) RB=(2400/log24)Bd=1200 Bd T=BR1=1 2 0 01 s=0.83 ms Rb=2400 b/s 【例4-1】 黑白电视图像每帧含有3×105个像素,每个像素有16个等概出现的亮度等级。要求每秒钟传输 30帧图像。若信道输出 S/N=30 dB,计算传输该黑白电视图像所要求的信道的最小带宽。 解 每个像素携带的平均信息量为 H(x)=(log216) bit/符号=4 bit/符号 一帧图像的平均信息量为 I=(4×3×105) bit=12×105 bit 每秒钟传输 30帧图像时的信息速率为 Rb=(12×105×30) bit/s=36 Mbit/s 令 Rb=C=Blog2(1+NS) 得 B=MHzMHzNSRb61.31001log36)1(log22 即传输该黑白电视图像所要求的最小带宽为 3.61 MHz。 【例4-2】 设数字信号的每比特信号能量为 Eb,信道噪声的双边功率谱密度为 n0/2,试证明:信道无差错传输的信噪比 Eb/n0的最小值为-1.6 dB。 证 信号功率为 S=EbRb 噪声功率为 N=n0B 令 C=Rb,得 )1(log)1(log022BCnEBNSBCb 由此得 BCnEBCb/120 min0nEb0limBCBCBC 120limBC693.02ln12ln2BC 6.1)693.0lg10(lg10min0dBnEb dB 【例6-1】已知信息代码为1010000011000011,试确定相应的传号差分码、CMI码、数字双相码、AMI码以及 HDB3码,...