(3)2PSK系统
接收机噪声功率为N?no?B2PSK?10?8?4000W?4?10?5W,误码率都保持
1在10?5时,即相干解调Pe?erfc(r)?10?5,查表求得r?9,信号功率为:
2S?9.035?4?10?5W?36.14?10?5W,可见2PSK信号传输距离与2FSK的相同,为51.3km.
模块09 数字复用技术 9-1 对于标准PCM30/32路制式基群系统,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:(1)每个时隙时间宽度为
125?3.9?s tC?32(2)每帧时间宽度为 Ts?1/8000?125?s (3)信息传输速率为
Rb?8000?32?8?2048kb/s
11 或 Rb???2048kb/s
tb0.488(4)每比特时间宽度
3.9?0.488?s tb?89-2 有32路模拟话音采用时分复用PCM方式传输。每路话音信号带宽为4kHz,采用奈奎斯特速率抽样和每样值8比特编码,PCM脉冲宽度为?。占空比为100%。试计算脉冲宽度?。
解:抽样频率为fs?2fH?8kHz
总码率为:32?fs?8?2048kb/s
1?488ns 占空比为100%,则??Ts?2048?103
模块10 数字信号的最佳接收 10-1 什么是最佳接收?最佳接收准则是什么?
答:最佳接收就是研究在噪声干扰的情况下如何有效地检测信号,最佳接收理论又称为信号检测理论。
最佳接收准则是最大信噪比接收准则和最小差错概率接收准则。
10-2 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。
答:线性滤波器对接收信号滤波时,使抽样时刻上输出信号信噪比最大的线
性滤波器称为匹配滤波器。
匹配滤波器的传输特性为: H(f)?kS*(f)e?j2?ft0
其中S(f)为输入信号的傅里叶变换。 匹配滤波器的冲激响应: h(t)?ks(t0?t)
其中s(t)为输入信号。
10-3 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?
答:使输出总的错误概率最小的接收准则称为最小差错概率准则。
Pe?P(1)Pe1?P(0)Pe0
似然比准则为:
P(1)f0(r) ?,判为1 P(0)f1(r) P(1)f0(r)?,判为0
P(0)f1(r)
2其中: ?1Ts?1??f(r)?exp?r(t)?s(t)dt??00 k?0n?0?2??n
2?1Ts?1
??f1(r)?exp?r(t)?s(t)dt??1k?0 n0??2??n
最大似然比准则为:P(1)?P(0)时
若f0(r) > f1(r),则判为“0” 若f0(r) < f1(r),则判为“1”
????
模块12 信道编码
12-1已知八个码组为000000,001110,010101, 011011,100011, 101101, 110110, 111000.
(1)试求该码组的最小码距。
(2)若该码用于检错,能检出几位错码? (3)若该码用于纠错,能纠正几位错码?
(4)若该码同时用于检错和纠错,能检出、纠正几位错码? 解:(1)通过计算该码组的最小码距为d0?3 (2) 因为d0?2?1,所以该码组能检出2个错码。 (3) 因为d0?2?1?2,所以该码组能纠正1位错码。
(4)因为d0?1?1?1,所以该码组能检出1位错码、纠正1位错码。
12-2 已知某循环码的监督矩阵为:
?1101100?? 1110010 H??????0111001??(1)试求其生成矩阵。
(2)写出所有可能的码组。 解:(1)有监督矩阵可知此循环码为(7,4)线性分组码。根据生成矩阵和监督矩阵的关系,可求出生成矩阵为:
?1000110??0100111?? G???0010011???0001101?? (2)设所有可能的信息元为M,M中每一行为一种可能的信息元,共16行即16种所有可能的信息元。M与生成矩阵G相乘,可得所有码组A。矩阵A中每一行就是一个码组,共有16个可能的码组。
MG?A?0000??0?0001??0????0010??0???0011???0?0100??0???0101???0?0110??1000110??0??????0111??0100111??0?1000????0010011???1??????1001??0001101??1???1010???1?1011??1???1100???1?1101??1???1110???1?1111??1???
12-3 已知(7,4)码的生成矩阵为:
?1000?0100G???0010??0001000000?001101??010011??011110?100111??101010?110100??111001?000110??001011??010101?011000??100001?101100??110010? 111111??110110111?1?? 1??0?
(1)写出所有可能的码组。 (2)试求其监督矩阵。 解:(1)略。(同12-2同理)
(2)根据生成矩阵和监督关系,知监督矩阵为:
?1101100?? 1011010 H??????1110001??12-4 设线性码的生成矩阵为:
?001011?? 100101 G??????010110??(1) 写出监督矩阵,确定(n,k)码中的n和k。 (2) 写出该(n,k)码的所有码字。
(3) 确定最小码距d0,并分析其检纠错能力。 (4)
解:通过分析知该生成矩阵不是典型的生成矩阵,可通过矩阵运算,将其转变成典型生成矩阵,为:
?100101?? 010110 G??????001011??(1) 该码组为(6,3)线性分组码,监督矩阵为: ?110100?? 011010 H??????101001??(2) 该码组中信息位为3为,所有可能的信息为23?8种,写成矩阵M,M为8行3列的矩阵,M乘以生成矩阵G得矩阵A,A中每行为一码组,所有可能的码组共8个,所以A为8行6列的矩阵。详细如下: MG?A ?000??000000??001??001011??????010??010110????100101???011011101?????010110???
??100101??100??001011???????101110?101?????110??110011??????111???111000????(3)根据线性分组码的封闭性,最小码距等于码组的最小码重。这组码的最小码距为d0?3,能检测2位错码,能纠正1位错码,能同时检测1位错码和纠正1位错码。
12-5 已知(15,,11)汉明码的生成多项式为g(x)?x4?x3?1,试求其生成矩阵和监督矩阵。 解:
?x14?x13?x10??110010000000000??13?011001000000000?129?x?x?x????12118?x?x?x??001100100000000??11??107?000110010000000x?x?x????1096?x?x?x??000011001000000?????G(x)??x9?x8?x5?G??000001100100000?
?x8?x7?x4??000000110010000?????763?x?x?x??000000011001000??652??000000001100100?x?x?x????54?x?x?x??000000000110010??4???3x?x?1000000000011001????可将G矩阵不是典型的生成矩阵,通过矩阵运算可得生成典型生成矩阵。
?100000000001100??010000000000110????001000000000011???000100000001101???000010000001010???G??000001000000101?
?000000100001110????000000010000111??000000001001111????000000000101011????000000000011001?监督矩阵为:
?100110101111000??110101111000100?? H???011010111100010???001101011110001??12-6已知(7,3)循环码的监督关系式为: ?a6?a3?a2?a1?0?a?a?a?a?0?5210 ?a?a?a?051?6??a5?a4?a0?0试求其循环码的监督矩阵和生成矩阵。 解:由监督关系式有: HAT?0