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通信原理习题答案

来源:动视网 责编:小OO 时间:2025-09-29 05:22:33
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通信原理习题答案

通信原理习题答案第一章1.如果连续信号在有限范围内均匀分布:则它的平均信息量为:2.一个由字母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PA=1/5,PB=1/4,PC=1/4,PD=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,即再现概率均为1/4。每个字母的平均信息量为比特/符号因为每个脉
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导读通信原理习题答案第一章1.如果连续信号在有限范围内均匀分布:则它的平均信息量为:2.一个由字母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PA=1/5,PB=1/4,PC=1/4,PD=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,即再现概率均为1/4。每个字母的平均信息量为比特/符号因为每个脉
通信原理习题答案

第一章

1.如果连续信号在有限范围内均匀分布:则它的平均信息量为:

     

2.一个由字母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

  PA=1/5,   PB=1/4,   PC=1/4,    PD=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,即再现概率均为1/4。

每个字母的平均信息量为   比特/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

      

每秒传送符号为 符号/秒

平均信息速率为  

(2)平均信息量为

比特/符号

平均信息速率为  

3.一个离散信号源每毫秒发出4种符号中的一个,各相互符叫出现的概率分别为0.4、0.3、0.2、0.1。求该信号源的平均信息量和信息速率。

解:利用熵的计算公式,平均信息量为

 

信息速率为

4.设一信息源的输出由128个不同符号组成,其中16个符号出现的概率为1/32,其余112个出现概率为1/224。信息源每秒发出1000个符号,且每个符号彼此。试计算该信息的平均信息速率。

解:平均信息量 比特/符号

平均信息速率   

5.设一数字传输系统传送二进制码元的速率为1200b/s,试求该系统的信息速率;若该系统改成传送16进制信号码元,码元速率为2400b/s,则这时的系统信息速率为多少?

解:传送二进制码元时  

传送十六进制码元时 

第二章

1.随机过程由3条等概率的水平线构成,取值分别是1,2,3,求的均值、方差、均方值、自相函数、自协方差和自相关系数,并说明是否广义平稳。

均值为:

    

方差为:

       

均方值为:

      

自相关函数为:

     

自协方差为:

     

自相关等系数为:

     

是广义平稳的。

2.已知随机过程的自相关函数为:。求的均值、方差、自协方差和自相关系数。

  解

  均值为

      

  方差为:

      

自协方差为:

  )

自相关系数为:

    

3.已知随机变量在区间均匀分布。求随机过程)的均值、方差、自相关函数和平均功率。

   解

   均值为:

   

   (的概率密度函数为)

   方差为:

    

   自相关函数为:

   

                 =4E

平均功率为:

        (或者

4.A是均值为m,方差为的高斯型随机变量,求随机过程的均值、方差、自相关函数和平均功率。

均值为:

    

方差为:

  

自相关函数为:

    

平均功率为:

     

讨论:

    不是广义平稳过程,但有固定的平均功率P

5.设随机过程可表示成,式中是一个离散随机变量,且,试求及。

解:

    

6.一正弦波加窄带高斯过程

    

(1)求通过能够理想的提取包络的平方律检波器后的一维分布密度函数;

(2)若A=0,重做(1)。

解:已知正弦波加窄带高斯过程的包络的一维概率密度函数为

   

(1)为求的包络平方的概率密度函数,令

而      

所以    

即    

   (2)当时A=0时,

7.一波形为的信号,通过衰减为固定常数值并存在相移的网络。试证明:若的附近的相频特性曲线可近似为线性,则该网络对的迟延等于该网络对它的包络的迟延(这一原理常用于测量群迟延特性)。

证明:由已知得 

因为可以视为的包络,其最大值出现在时刻。又可视为双频信号,通过衰减为固定常数值并存在相移的网络后,网络对不同频率有不同相移。

设:()频率分量的相移为,()频率分量的相移为,因为衰减为固定常数,不妨设防B,于是通过网络后输出信号为

从该式可以看出为输出信号包络,最大值出现在,即时刻。

因为对应于包络最大值时刻,所以就是包络的迟延时间。又因为两频率的差值为,且若的附近的相频特性曲线可近似为线性,所以群迟延,正好等包络的迟延,命题得证。

8.某一待传输的图片约含个像元。为了很好的重现图片需要12个亮度电平。假设所有这些亮度电平等概率出现,试计算用3分钟传送一张图片时所需的信道带宽(设信道中信噪功率比为30dB)。

解:因为每一像元等概率取12个亮度电平,所以每个象元的信息量为。一张图片的信息量为

每秒传送信息量(传信率)为

又因为已知信道中信噪功率比为30dB,即S/N=1000,

所以所需带宽  

9.今有两个恒参信道,其等效模型分别如(a)、(b)所示。试求这两个信道的群迟延性及画出它们的群迟延曲线,并说明信号通过它们时有无群迟延失真。

解:(a)图电路传输函数  

   (b)图电路传输函数  

幅频特性 

相频特性 

群迟延一频率特性

因为(a)图电路中R1和R2均为电阻,电路传输函数与无关,所以输出没有群迟延畸变,也就没有群迟延失真。而(b)图电路群迟延一频率特性不是常数,所以有群迟延失真,群迟延特性曲线如(c)所示。

10.设一宽带频率调制系统,载波振幅为100V,频率为100MHz,调制信号m(t)的频带于,最大频偏,并设信道中噪声功率谱密度是均匀的,其(单边谱),试求:

(1)接收机输入理想带通滤波器的传输特性;

(2)解调器输入端的信噪功率比;

(3)解调器输出端的信噪功率比;

(4)若以振幅调制方法传输,并以包络检波器检波,试比较在输出信噪比和所需带宽方面与频率调制有何不同?

解:(1)FM信号带宽为  

接收机输入理想带通滤波器的传输特性为

   

(2)解调器输入信号功率:

   

解调器输入噪声功率:  

解调器输入信噪比:    

(3)解调器输出信噪比

     

(4)若是AM调制,输出信噪比

   

所以,,而

这说明频率调制性能的提高是以增加传输带宽为代价的。

第三章

1.发射功率为103W,信号衰减为40dB,信道噪声的单边功率谱密度W/Hz,调制信号带宽5kHz,相干解调。分别对DSB和SSB信号计算。

(1)DSB信号:

也可利用相干解调增益GDSB=2来计算:

    

2.已知试确定K值使AM信号无包络失真。

解:无包络失真,即不过调制的条件是:

令:

如果cost=-,则

由。

如果则

 使得不发生过调制的K值是:。

3.接收到的DSB信号为,其中调制信号的自相关函数为,随机相位干扰在()内均匀分布,为高斯白噪声干扰,相互统计。

(1)说明是否为广义平稳随机过程;

(2)给出相干解调输出结果的表达式;

(3)如果的平均功率为10-4W,求解调器的输入、输出信噪比和解调增益G。

(1)

       

       =

是广义平稳随机过程。

(2)对相干解调:经过LPE得到输出:

的同相分量。

(3)

的平均功率为

4.已知调角信号:求此信号的平均功率、最大相偏、最大频偏、调制指数和带宽。

平均功率为:;最大相偏:;最大频偏:;调制指数为:

带宽

5.若对某一信号用DSB进行传输,设加至接受机的调制信号之功率谱密度为

试求:

(1)接受机的输入信号功率;

(2)接受机的输出信号功率;

(3)若叠加于DSB信号的白噪专用具有双边功率谱密度为,设解调器的输出端接有截止频率为的理想低通滤波器,那么,输出信噪为功率比是多少?

解:(1)输入信号功率  

(2)输出信号功率  

(3)输入噪声功率  

输出噪声功率  

输出信噪比    

6.试证明:若在残留边带信号中加入大的载波,则可采用包络检波法实现解调。

证明:残留边带信号,其中是残留边带滤波器的单位冲激响应。

设,则

  

令   为同相分量,正交分量,故

  

设  

对于残留边带调制有,

则   。

若在残留边带信号中加入大的载波后的信号为,则

  

它的包络为   

   因为加入的载波幅度A很大,则

         

   其中A是直流分量,所以包络检波后输入

         

    所以在残留边带信号加入大的载波,可以采用包络检波法将原信号解调出来。

7.设有一个频分多路复用系统,副载波用SSB调制,主载波用FM调制。如果有60路等幅的音频输入通路,每路载频在3.3kHz以下,防护频0.7kHz.

(1)如果最大频偏为800kHz,试求传输信号的带宽;

(2)试分析与第1路相比时,第60路输出信噪比降低的程度(假定鉴频器输入的噪声是白色的且解调器中无去加重电路)。

解:(1)60路SSB且每路有0.7kHz的防护频带,则总带宽为

   

按照PCM二次群的电话系统,我们取SSB调制的第一路线载频

则第60路的载频  

也就是60路组合信号的最高频率为  

再进行FM调制后的信号带宽为

    

(2)FM解调器输出信噪比为   

因为第1路最高频率为,第60路最高频率为,所以

   

即第60路的输出信噪比与第1路低8.4分贝。

8.对正弦信号进行调频,调频指数为上未调载波功率为10W。求:

(1)频偏常数;

(2)已调信号的载波功率;

(3)一次与二次边频分量所占总功率的百分比;

(4)如输入正弦信号幅度降为5V,带宽有何变化?

解:根据功率计算公式,其中U就是未调载波的幅度,由题中所给数据,可得到

     所以

(1)调频指数  

所以频偏常数    

(2)已调信号载波功率  

(3)

     

(4)因为带宽    

而输入正弦信号幅度减小,根据,会导致调频指数的减小,从而导致带宽减小。

9.频率为的正弦波同时作常规调幅和频率调制,设未调载波功率相等,调频波的频偏为调幅波带宽的4倍,且距载频的边频分量在两种调制中有相等的幅度。求:

(1)调频波的调频指数。

(2)常规调幅信号的调幅指数。

解:(1)调频波的频偏为调幅波带宽的4倍,而调幅波带宽为,所以

   调频指数   

(2)调幅波

其中调幅指数   

根据题意,两种调制中在距载频的边频分量有相等的幅度。

因为调频波在距载频的边频分量的幅度为,调幅波在距载频的边频分量为,所以,

  

则调幅指数   

10.已知窄带调相信号为,若用相干载波相乘后再经过一个低通滤波器,问

(1)能否实现正确解调?

(2)最佳解调应为何值?

解:(1)调相信号乘上相干载波,得

  

经低通滤波器输出   

所以可以实现解调。

(2)最佳解时,应有,即。

第四章

1.双极性信号均匀量化器的量化等级  

(1)输入信号为求Nq、SNR和SNRdB;

(2)输入信号为求SNR;

(3)输入信号为正弦波,要求,求信号的动态范围。

解:

(1)

      

或者  

(2)=2W,SRN=

(3)正弦波最大值为Amax=2V,设最小幅值为Amin,则有:

  

   

信号的动态范围

2.7位非线性码为试写出对应的11位线性码。

   段落码为011,在第4段,起点电平为,故,其他各位补零,故11位线性码为:

00001101100
3.信号采样值为183,进行A13折线PCM编码。试:

(1)写出对应的码字;

(2)写出7/12转换结果;

(3)求解码电平及量化误差。

(1)码字为:

     

(2)7/12转换:

00011000
即转换结果为:

 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0

(3)解码电平=(128+32+16+4)

量化误差=183, 小于段内码最低位权值(8)的一半。

如果解码时的只进行7/11转换,则输出电平,量化误差为。

4.一个系统:kHz,输入为。

(1)确定以避免发生“斜率过载失真”;

(2)如果低通滤波器的kHz,求和SNR;

(3)如果不改变,输入为求SNR。

(1)

   由

解得:

(2)

或者利用(4—13)式得:

  

  (3)

  

(注意因为正弦信号不是“最大允许幅值”,故不能使用(4—13)式)

     系统的优点是:电路简单,成本低,不需要字同步,抗干扰能力好,可以在较低的码速率下对语音进行编码,其缺点是:量化信噪比低,语音的质量较为PCM差。

上述的方案效果并不好,其主要问题是:取得小,当输入信号频率高幅值大时容易发生“斜率过载失真”;取得大,量化噪声越大。

5.对正弦信号进行线性编码,如果信号的动态范围为40dB,并要求在整个动态范围内量化信噪比不低于30dB,问需要几位编码?

不妨假设正弦波的最大幅度为10,则最小幅值为0.1,,其中M为量化等级数,要求在信号最小幅度时量化信噪比为30dB,此时的信号和噪声功率分别为..

,即需要12位编码。

又解

设正弦波最大幅值为Am,动态范围内的最小幅值为0.01Am。此时,有效值为而20lgD=20lg.

由4.77+20lgD+6.02K=30(dB)

解得:。取K=12,即编码字长应为12bit.

第五章

1.第一类部分响应传输系统传输的信息码为:1 0 0 1 1 1 0。试:

(1)写出预编码、相关编码、按收判决和模二判决的结果;

(2)举例说明不会发生“差错护差”。

(1)

      0 1 0 0 1 1 1 0

      0 1 1 1 0 1 0 1

      0 1 2 2 1 1 1 0

      0 1 2 2 1 1 1 0

      0 1 0 0 1 1 1 0

(2)

  可见完全一致。假设的第三位被误判为1,即=01121110,模2判决后得到=01101110只有第三位发生错误,也就是说没有发生“差错扩散”。

2.指出下列哪些信号含有的离散频谱,并作定性说明。为码元速率,1码和0码等概率出现,对双极性信号有。

(1)单极性NRZ码:没有,它的连1码元波形会合并;

(2)双极性NRZ码:没有,的双极性码都只含有连续谱。实际上,它的波形与单极性NRZ相比只少直流分量;

(3)单极性RZ码:含有的离散频谱,它的连1码元波形不会合并;

(4)单极性三角波码:含有的离散频谱,它的连1码元波形不会合并;

(5)单极性升余弦码:含有的离散频谱,它的连1码元波形不会合并;

(6)双极性三角波码:不含有离散谱;

(7)双极性升余弦码:不含有的离散谱;

(8)AMI码:没有,但经过全波整流之后成为单极性RZ就会含有了;

(9)HDB3码:没有,但经过全波整流之后会含有;

(10)用差分码产生的NRZ码:不含有,差分码的1和0码概率与原码相同;

(11)用差分码产生的单极性RZ码:含有,连1码地波形不会合并。

3.设信号,其中,。若被均匀量化为41个电平,试确定所需的二进制码组的位数N和量化间隔。

解:因为

所以量化间隔

二进制码组的位数  

4.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为-95单位。

(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码);

(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。

解:设码组为

(1)极性码:因为抽样脉冲值为-95 <0,所以极性码。

段落码:;(位于前4段)

;(位于第3、4段)

;(位于第4段)

由这三次比较结果,知道该抽样值处于第4段。

段内码:第4段起始电平为,长度为128—=个量化单位,再进行16级均匀量化,量化间隔为/16=4个量化单位。

编码器输出码组为00110111;

量化输出为-92个量化单位;

量化误差为95-92=3个量化单位。

(2)对应的均匀量化11位码为00001011100。

5.信号进行简单增量调制,若台阶和抽样频率选择得既保证不过载,又保证不致因信号振幅太小而使增量调制器不能正常编码,试证明此时要求。

证明:要保证增量调制不过载,则要求

     

因为    

所以                         (1)

又要保证正常编码,要求

又要保证正常编码,要求

                       (2)

由(1)、(2)可得     

所以    

证毕。

6.设输入抽样器的信号为门函数,宽度,若忽略其频谱第10个零点以外的频率分量,试求最小抽样速率。

解:门函数第一个零点,其余零点之间间隔相等为,所以第10个零点所在位置。

忽略频谱第10个零点以外的频率分量,这时门函数可以看成低通信号,最高频率。

所以,最小抽样速率。

7.采用13折线A律编码,设最小的量化级为1个单位,已知抽样脉冲值为+635单位。

(1)试求此时编码器输出码组,并计算量化误差(段内码用自然二进制码)

(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。

解:设码组为

(1)极性码:因为抽样脉冲值为+635>0,所以极性码。

段落码:;(位于后4段)

;(位于第7、8段)

;(位于第7段)

由这三次比较结果,知道该抽样值处于第7段。

段内码:第7段起始电平为512,长度为1024—512=512个量化单位,再进行16级均匀量化,量化间隔为512/16=32个量化单位。

编码器输出组为11100011。

量化输出为+608个量化单位;

量化误差为635-608=27个量化单位。

(2)除极性码以外的7位非线性码组为110 0 011,相对应的11位均匀码为010********。

8.采用13折线A律编译码电路,设接收端收到的码组为“01010 010”,最小量化单位为1个单位,并已知段内码为折叠二进码:

(1)试瓿译码器输出为多少单位?

(2)写出对应于该7位码(不包括极性码)的均匀量化11位码。

解:(1)由题意,=01010010

因为所以样值为负

,表示抽样值在第6段,段落起始电平为256,段内16级均匀量化的量化间隔为(512—256)/16=16个量化单位。

,表示抽样值在第6段中的第4小段,其量化值为个量化单位。

所以译码器输出为-320个量化单位。

(2)对应的均匀量化11位码为0 01010 0 0 0 0 0。

9.若13折线A律编码器的过载电平,输入抽样脉冲幅度为-0。9375V,设最小量化间隔为2个单位,最大量化器的分层电平为4096个单位。

(1)求输出编码器的码组,并计算量化误差;

(2)求对应该码组的线性码。

解:(1)

因此输入编码器的样值是最小化单位的384倍,折合成192个最小量化间隔,所以输出码组为01001000。

量化时加入,所以量化误差为=0。0098V。

第六章

1.码速率,信道噪声W/Hz,载波幅值A=1V,分别求相干解调ASK、非相干解调ASK、差分相干解调DPSK、非相干解调FSK误码率。

(FSK非相干解调时,支路滤波器的带宽也是2RB,

相干解调ASK

      

非相干解调ASK:

   

差分相干解调DPSK:

       

非相干解调FSK:

   

2.对PSK信号进行相干解调,试推导误码率公式。

设PSK信号载波幅值为A,本地载波为2,噪声平均功率为1码和0码的等概率,则解调器输出为

   

这就是双极性基带传输系统的情况。

取最佳门限,并设功率信噪比为,则误码率为

3.设二进制随机脉冲序列由组成,出现的概率为P,出现的概率为(1—P)。试证明:

如果无关),且0证明:根据题设条件,有,即

又因为是组成二进制数字信号的基本脉冲,所以上述关系可进一步写成,代入稳态表示式,得

  

因为稳态波是二进制随机脉冲序列的稳态成分,离散谱由它产生,现稳态波为零,所以脉冲序列将无离散谱。

4.一个理想低通滤波器特性信道的截止频率为1MHz,问下列情况的最高传输速率:

(1)采用2电平基带信号;

(2)采用8电平基带信号;

(3)采用2电平升余弦滚降频谱信号;

(4)采用7电平第I米部分响应信号。

解:由奈奎斯特速率知,码元最高传输速率为

(1)采用2电平基带信号:

     信息速率   

(2)采用8电平基带信号

   住处速率

(3)采用2电平升余弦滚降频谱信号

   信息速率   

(4)采用7电平第I类部分响应信号:

由题5.3.12(2)知,该部分响应系统防大学四进制系统,故

信息速率   

第七章

1.对二进制ASK信号进行进行相干接收,已知发送“1”(有信号)的概率为P,发送“0”(无信号)的概率为1—P;已知发送信号的振幅为5V,解调器输入端的正态噪声功率为W。

(1)若P=1/2,,则发送信号传输到解调器输入端时共衰减多少分贝?这时的最佳门限值为多大?

(2)试说明P>1/2的最佳门限比P=1/2时的大还是小?

(3)若P=1/2,r=10dB,求

解:(1)P(1)=P(0)=1/2,采用相干接收(同步检波)的误码率为

   

所以    

查表得    

因为为解调器输入端的信噪比,即,所以信号功率为

而为接收端的信号幅度,则

发送信号传输到解调器输入时共衰减

因为等概,所以最佳门限值为,即

   (2)的最佳门限比P=1/2时的小

因为2ASK相干检测系统的最佳门限为

现P(1)>1/2,即P(1)>P(0),此时,所以最佳门限小于,也就是小于时的最佳门限。

(3)若P=1/2,说明是等概的情况,又,即,

所以    

2.若某一2FSK系统的码元传输速率为,数字信息为“1”时的频率为10MHz,数字信息为“0”时的频率为。输入接收端解器的信号振幅。信道加性噪声为高斯白噪声、且其单边功率谱密度。试求:

(1)2FSK信号的频带宽度;

(2)非相干接收时,系统的误码率。

(3)相干接收时,系统的误码率。

解:(1)2FSK信号的频带宽度

(2)接收系统带通滤波器的带宽为

    

输入端噪声功率

输入端信噪比  

非相干接收时,系统的误码率

    

(3)相干接收时,系统的误码率

   

3.若采用2ASK方式传送二进制数字信息。已知发送端发出的信号振幅为5V,输入接收端解调器的高斯噪声功率,今要求误码率。试求:

(1)非相干接收时,由发送端到解调器输入端的衰减应为多少?

(2)相干接收时,由发送端到解调器输入端的衰减应为多少?

解:(1)非相干接收时系统的误码率  

解得输入信噪比     

设解调器输入端信号振幅为,则

   

发送端到解调器输入的衰减K

    

(2)相干接收时系统的误码率   

解得输入信噪比

设解调器输入端信号振幅为,则

     

发送端到解调器输入端的衰减K

    

4.已知码元传输速率,接收机输入噪声的双边功率谱密度,今要求误码率。试分别计算出相干2ASK、非相干2FSK、差分相干2DPSK以及2PSK等系统所要求的输入信号功率。

解:(1)相干2ASK系统:

误码率     

解得       

2ASK系统的带宽    

故输入噪声功率     

输入信号功率       

(2)非相干2FSK系统:

误码率     

解得       

非相干2FSK系统带通滤波器的带宽  

故输入噪声功率   

输入信号功率     

(3)差分相干2DPSK系统:

误码率       

解得         

2DPSK系统的带宽   

故输入噪声功率      

输入信号功率        

(4)相干2PSK系统:

误码率      

解得        

2PSK系统的带宽   

故输入噪声功率   

输入信号功率     

5.9600b/s数据通过2004Hz带宽电话信道传输,要求误比特率为10-5,若采用16PSK或16QAM调制,分别求所需要的信噪比。

解:对于16PSK:

理想误符号率为  

误比特率        

查表得         

又因为         

所以   

其中,

故     

所以信噪比    

对于16QAM;

误符号率为   

因为是16进制,,即L=4,

所以         

误比特率   

又因为     

所以       

其中,

由此得:    

解得信噪比   

第八章

1.写出一个有3个监督位的汉明码的生成矩阵G和校验矩阵H。

由关系式,知该汉明码是(7,4)码,其H阵有7列,每列有3个元素。3个元素的非0列向量有,把H阵的后3列取为单位阵,余下的4个非0列向量可以按任意顺序写入H阵的前4列。现取

   

再取

       

2.二元对称信道的错误转移概率为,用码字000和111分别代替信息的0和1码进行传输。试:

(1)说明码字的距离、纠错能力和纠错方法;

(2)编码效率是多少?

(3)信息码的误码率是多少?

(1)码字距离为:可纠正1位错,可按“3中取2”方式纠错;

(2)编码效率为:;

(3)信息码的误码率为:

例 8—11 已知(7,4)循环码的部分码字为0000000,0011101,0010110,0100111,0001011,1000101。试:

(1)确定该编码的生成多项式

(2)写出典型阵形式的生成矩阵和监督矩阵。

(1),满足阶数等于和常数项为1的条件。

(2),化为典型阵形式:

第1行加上第一3、4行,第2行加上第4行,

   

   

3.已知两码组为(0000)、(1111)。若用于检错,能检出几位错码?若用于纠错,能纠正几位错码?若同时用于检错与纠错,问纠错、检错的性能如何?

解:由已知,码组的最小码距

若用于检错,则根据:,得,所以能检3位错;

若用于纠错,则根据:,得,所以能纠1位错;

若同时用于检错与纠错,则根据且(),得,所以能同时检2位错码并纠正1位错码。

4.一码长的汉明码,监督位应为多少?编码速率为多少?试写出监督码元与信息码元之间的关系。

解:根据汉明码的定义   

所以     

得到监督位     

编码效率   

因为监督位,所以有4个监督关系式,现用表示4个监督关系式的校正子,则可假设校正子的值与错码位置的对应关系如下:

错码位置错码位置
00001010
00101100
01000111
10001011
00111101
01011110
10011111
01100000无错
根据的值与错码位置的对应关系,可得到

   

令=0000,可解得监督码元与信息码元之间的关系:

5.证明为(15,5)循环码的生成多项式。求出该码的生成矩阵,并写出消息码为的码多项式。

证明:因为

所以

该码的生成矩阵:

又因为  

所以   

用除以,得余式

故码多项式  

6.已知8个码组为(000000)、(001110)、(010101)、(011011)、(100011)、(101101)、(110110)、(111000),求该码组的最小码距。

解:该码组的最小码距。

7.已知某线性码监督矩阵为

             

列出所有许用码组。

解因为典型监督矩阵

而典型生成矩阵G=[IkQ],其中,Q=PT。

现已知的监督矩阵是典型监督矩阵,所以可写出生成矩阵

            

从而,许用码组[]=[]·G

所以许用码组为:

     

8.已知(7,3)码的生成矩阵为

    

列出所有许用码组,并求监督矩阵。

解:因为是(7,3)码,所以信息位有3位,监督位4位

许用码组   []=[]·G

所有许用码组:

     

因为典型生成矩阵的形式为,题中所给生成矩阵是典型生成矩阵,

所以典型监督矩阵   

9.对于一个码长为15的线性码,若允许纠正2个随机错误,需要多少个不同的校正子?至少需要多少位监督码元?

解:需要校正子数大于等于错误图样数,即:

在这里,,所以,取,所以需要121个不同校正子,至少需要7位监督码元。

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通信原理习题答案

通信原理习题答案第一章1.如果连续信号在有限范围内均匀分布:则它的平均信息量为:2.一个由字母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PA=1/5,PB=1/4,PC=1/4,PD=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,即再现概率均为1/4。每个字母的平均信息量为比特/符号因为每个脉
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