通信原理教程(第三版)樊昌信 部分课后习题答案VIP免费

第一章：信息量、平均信息速率、码元速率、信息速率第二章：习题2.1设随机过程X(t)可以表示成：式中，是一个离散随机变量，它具有如下概率分布：P(=0)=0.5，P(=/2)=0.5试求E[X(t)]和。解：E[X(t)]=P(=0)2+P(=π/2)习题2.2设一个随机过程X(t)可以表示成：判断它是功率信号还是能量信号？并求出其功率谱密度或能量谱密度。解：为功率信号。nR2k010f习题2.6试求X(t)=A的自相关函数，并根据其自相关函数求出其功率。解：R(t，t+)=E[X(t)X(t+)]=功率P=R(0)=习题2.10已知噪声n(t)的自相关函数Rn(τ)=k2e-k|τ|，k为常数。(1)试求其功率谱密度函数Pn(f)和功率P；(2)画出Rn(τ)和Pn(f)的曲线。解：(1)P=Rn(0)=k/2(2)和Pn(f)的曲线如图2-2所示。Pn(f)LC图2-4LC低通滤波器图2-2习题2.16设有一个LC低通滤波器如图2-4所示。若输入信号是一个均值为0、双边功率谱密度为的高斯白噪声时，试求(1)输出噪声的自相关函数。(2)输出噪声的方差。解：(1)LC低通滤波器的系统函数为H(f)=输出过程的功率谱密度为对功率谱密度做傅立叶反变换，可得自相关函数为(2)输出亦是高斯过程，因此第三章：习题3.1设一个载波的表达式为，基带调制信号的表达式为：m(t)=1+。试求出振幅调制时已调信号的频谱，并画出此频谱图。解：s(t)=m(t)c(t)=(1+cos200πt)5cos(1000πt)S(f)2545－600－500－4000400500600=5cos1000πt+5cos200πtcos1000πt=5cos1000πt+52(cos1200πt+cos800πt)由傅里叶变换得S(f)=52[δ(f+500)+δ(f−500)]+54[δ(f+600)+δ(f−600)]+54[δ(f+400)+δ(f−400)]已调信号的频谱如图3-1所示。习题3.3设一个频率调制信号的载频等于10kHZ，基带调制信号是频率为2kHZ的单一正弦波，调制频移等于5kHZ。试求其调制指数和已调信号带宽。解：由题意，已知=2kHZ，=5kHZ，则调制指数为已调信号带宽为习题3.8设角度调制信号的表达式为。试求：（1）已调信号的最大频移；（2）已调信号的最大相移；（3）已调信号的带宽。解：（1）该角波的瞬时角频率为故最大频偏（2）调频指数故已调信号的最大相移。（3）因为FM波与PM波的带宽形式相同，即，所以已调信号的带宽为B=2(10+1)*第四章：不失真的最小抽样频率、抽样值、频谱分布图、信噪比、输出码组、量化误差、量化第五章：习题5.1若消息码序列为1101001000001，试求出AMI和HDB3码的相应序列。解：AMI码为HDB3码为习题5.5设一个二进制单极性基带信号序列中的“1”和“0”分别用脉冲g(t)[见图+1−10+100−100000+1+1−10+100−1000−10+1OTTtA)(tgfT1T2T3T4T5O162vA162TA)(fPs5-2的有无表示，并且它们出现的概率相等，码元持续时间等于T。试求：（1）该序列的功率谱密度的表达式，并画出其曲线；（2）该序列中有没有概率f=1/T的离散分量？若有，试计算其功率。解：图5-2习题5.5图1（1）由图5-21得g(t)=¿{A(1−2T|t|),|t|≤T2¿¿¿¿g(t)的频谱函数为：G(w)=AT2Sa2(wT4)由题意，P(0)=P(1)=P=1/2，且有g1(t)=g(t),g2(t)=0，所以G1(t)=G(f),G2(f)=0。将其代入二进制数字基带信号的双边功率谱密度函数的表达式中，可得Ps(f)=1TP(1−P)|G1(f)−G2(f)|2+∑−∞∞|1T[PG1(mT)+(1−P)G2(mT)]|2δ(f−mT)¿1TP(1−P)|G(f)|2+∑−∞∞|1T(1−P)G(mT)|2δ(f−mT)¿14T|A2T24Sa4(wT4)|+∑−∞∞|12TG(mT)|2δ(f−mT)¿A2T16Sa4(wT4)+A216∑−∞∞Sa4(mπ2)δ(f−mT)曲线如图5-3所示。12/02/2/Tt2/T图5.3习题5.5图2（2）二进制数字基带信号的离散谱分量为Pv(w)=A216∑−∞∞Sa4(mπ2)δ(f−mT)当m=±1时，f=±1/T，代入上式得Pv(w)=A216Sa4(π2)δ(f+1T)+A216Sa4(π2)δ(f−1T)因为该二进制数字基带信号中存在f=1/T的离散谱分量，所以能从该数字基带信号中提取码元同步需要的f=1/T的频率分量。该频率分量的功率为S=A216Sa4(π2)+A216Sa4(π2)=A2π4+A2π4=2A2π4习题5.6设一个二进制双极性基带信号序列的码元波形g(t)为矩形脉冲，如图5-4所示，其高度等于1，持续时间τ=T/3，T为码元宽度；且正极性脉冲出现的概率为34，负极性脉冲出现的概率为14。（1）试写出该信号序列功率谱密度的表达式，并画出其曲线；（2）该序列中是否存在f=1T的离散分量？若有，试计算...