某给定低通型信道的带宽为3000 Hz,在此信道上进行基带传输,当基带形成滤波器特性分别为理想低通、50%升余弦滚降、100%升余弦滚降时,确定无码间串扰传输的最高码速率及相应的频带利用率。
1(1??)RB,得: 2 (1)理想低通为??0时
解答:由W? 最高码元速率 RB?2W?6000 Baud 频带利用率 ?B?RB6000??2 Baud/Hz W30002W6000??4000 Baud
1?0.51.5 (2)??50%升余弦滚降系统 最高码元速率 RB? 频带利用率 ?B?RB4000??1.33 Baud/Hz W3000 (3)??100%升余弦滚降系统
最高码元速率 RB?W?3000 Baud 频带利用率 ?B?RB3000??1 Baud/Hz W3000
3-8 设二进制基带系统的传输函数为
?s0)??0(1?co???0 H(?)??
?0?|?|??0|?|? 试确定该系统最高的码元传输速率RB及相应的码元持续时间Ts。 解答:由传输函数可知,该系统为??1的升余弦系统。
系统占用的频带宽度为 W?1?1??, 2??02?0对于升余弦滚降系统,所需带宽与码元传输速率的关系为: W?1(1??)RB 2 因此 RB?W?1 2?0相应的码元持续时间 Ts?1?2?0 RB
3-14 设发送数字信息为1000001,试画出MSK信号的相位路径图。若码元速率为1000 B,载频为2000 Hz,试画出MSK信号的波形。 解答:码元速率RB?1000 B → fs?1000 Hz 载频 fc?2000 Hz
1fs?1750 Hz 41 f2?fc?fs?2250 Hz
4 f1?fc?因此,在一个码元周期内,为频率f1时,含有131周期;为频率f2时,含有2周期
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3-18 假定对最高频率为8MHz的模拟信号进行线性PCM编码,量化电平数为8,PCM编码信号先经过滚降系统为0.2的升余弦滚降滤波器进行处理,然后再采用数字调制。 (1)若采用2PSK调制,试求占用信道带宽和频带利用率。 (2)若采用8PSK调制,试求占用信道带宽和频带利用率。
解答:由于模拟信号最高频率为8MHz,根据奈奎斯特准则,抽样速率为16MHz。 码元速率RB?1?f?16MB Ts0.2
的升余弦滚降滤波器后,
经过滚降系统为
W0?11(1??)RB??1.2?16?106?9.6 MHz 22 (1)2PSK调制 W1?2W0?19.2 MHz 频带利用率?b?Rb16??0.83 bps/Hz W19.219.2?6.4 MHz 3 (2)8PSK调制 W2?W1/log28?2W0/3? 频带利用率?b?Rb16??2.5 bps/Hz W6.4
3-27 对于标准PCM 24路制式基带系统,试计算:
(1)每个时隙时间宽度。 (2)每帧时间宽度。 (3)信息传输速率。 (4)每比特时间宽度。 解答:
(1)标准PCM 24路制式基带系统中,抽样频率为8kHz,抽样周期Ts=1/8000=125μs,即每帧的时间宽度为125μs;
因此每个时隙宽度为tc=125/24=5.2μs ; (2)如(1);
(3)每个抽样值用8比特表示,所以每个比特所占用时间为td=5.2/8=0.651μs; 因此总码率为 Rb=1/0.651=1536 kbps ; (4)如(3)。
3-32 简述匹配滤波器的工作原理,并说明匹配滤波器的传输函数和单位冲激响应与输入信号的关系。
3-33 什么是最小差错概率准则?什么是似然比准则?什么是最大似然比准则?三者之间有什么相同和不同之处?
3-34 在2FSK系统中,发送信号s1(t)和s2(t)分别为
?s1(t)?Asin?1t,0?t?Ts ??s2(t)?Asin?2t,0?t?Ts其中,?1?4?8?,?2?,s1(t)和s2(t)等概率出现。 TsTs(1)试画出相关器形式的最佳接收器结构。
(2)若信道加性高斯白噪声的双边功率谱密度为n0/2(W/Hz),试求系统的误码率。 解答:
(1)等概的情况下最佳接收机结构如下图所示:
相乘器 积分器 s1(t) 输入 相乘器 积分器 s2(t)
比较 输出
(2)2FSK 信号的每比特能量为: E1?E2?Eb??Ts0s(t)dt??2Ts0A2TsAcos(?ct)dt?
222在先验等概的情况下,2FSK系统最佳接收机的误码率为
EbA2Ts11Pe?erfc()?erfc()
22n024n0
3-35 在2ASK系统中,发送信号s1(t)和s2(t)分别为
?s1(t)?Acos?ct,0?t?Ts ?,0?t?Ts?s2(t)?0其中,信道加性高斯白噪声双边功率谱密度为n0/2(W/Hz)。 s1(t)和s2(t)出现的概率相等,(1)试画出相关器形式的最佳接收器结构。
(2)试求出系统的误码率。 解答:
(1)因为2ASK信号只在发送“1”时才有信号存在,发送“0”时s(t)=0,因此最佳接收机可简化为一条支路,如下图所示。 2ASK 信号的每比特能量为 Eb??Ts0s(t)dt??2Ts0A2TsAcos(?ct)dt?
222EbA2Ts?等概的情况下最佳接收机的判决门限为 24 相乘器 积分器 抽样判决 y(t)
Acos?ct t =T (2) 在先验等概的情况下,2ASK系统最佳接收机的误码率为
输出
EbA2Ts11Pe?erfc()?erfc()
24n028n0
3-36在2PSK系统中,发送信号s1(t)和s2(t)分别为
?s1(t)?Acos?ct,0?t?Ts ??s2(t)??Acos?ct,0?t?Ts式中?c?6?,s1(t)和s2(t)出现的概率相等,信道加性高斯白噪声双边功率谱密度为Ts。 n0/2(W/Hz)
(1)试画出相关器形式的最佳接收器结构。
(2)试求出系统的误码率。 解答:
(1)等概的情况下最佳接收机结构如下图所示:
相乘器 积分器 s1(t) 输入 相乘器 积分器 s2(t)
(2)2PSK 信号的每比特能量为: E1?E2?Eb?比较 输出
?Ts0s(t)dt??2Ts0A2TsAcos(?ct)dt?
222在先验等概的情况下,2PSK系统最佳接收机的误码率为
EbA2Ts11Pe?erfc()?erfc()
2n022n0