通信原理答案第六章

1《通信原理》习题参考答案第六章6-1.设发送数字信息为011011100010，试分别画出OOK、2FSK、2PSK及2DPSK信号的波形示意图。解：6-4.假设在某2DPSK系统中，载波频率为2400Hz，码元速率为1200B，已知相对码序列为1100010111：（1）试画出2DPSK信号波形（注：相位偏移可自行假设）；（2）若采用差分相干解调法接收该信号时，试画出解调系统的各点波形；（3）若发送信息符号0和1的概率分别为0.6和0.4，试求2DPSK信号的功率谱密度。解：（1）载波频率为码元速率的2倍011011100010OOK2FSK2PSK2DPSK2DPSK11000101112（2）相干解调系统的原理框图如下：带通滤波器相乘器低通滤波器取样判决器码（反）变换器本地载波2DPSK信号数据输出abcdefa1100010111bcdef3（3）)]2400()2400([41)]()([41fPfPffPffPPsscscsE，其中：)()(])1([)()()1(2212221sssssmffmfGaPPaffGaaPPfP)()(04.0)1(196.022sssmffmSaffSaf)(04.0)()1200/(sin115222fff∴2222)2400()2400(1200sin)2400()2400(1200sin2.29ffffPE)]2400()2400([01.0ff6-5.设载频为1800Hz，码元速率为1200B，发送数字信息为011010：（1）若相位偏差0代表“0”、180代表“1”，试画出这时的2DPSK信号波形；（2）又若270代表“0”、90代表“1”，则这时的2DPSK信号的波形又如何？（注：在画以上波形时，幅度可自行假设。）解：（1）由已知条件可知：载波频率是码元速率的1.5倍（2）011010＋0°＋180°＋180°＋0°＋180°＋0°＋270°＋90°＋90°＋270°＋90°＋270°46-8.对OOK信号进行相干接收，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；已知发送信号的峰值振幅为5V，带通滤波器输出端的正态噪声功率为3×10-12W；（1）若P=1/2、Pe=10-4。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P1/2时的最佳门限比P=1/2时的大还是小？（3）若P=1/2，r=10dB,求Pe。解：（1）OOK相干接收误码率为：410)2()2(21rQrerfcPe查表得：7.32r∴4.27iiNSr)(1022.81034.271112WrNSii传输衰减：dBSSLio8.1111022.82/5lg10lg10112最佳门限：VSaVid611104.621022.82222（2）由)1()0(ln22PPAAVd可知，当P(1)1/2时的门限电平Vd要比P(1)=1/2时的门限电平Vd要小。（3）1010101010dBrP=1/2时：21027.1)5()210()2(21QQrerfcPe56-10.若某2FSK系统的码元传输速率为2×106B，数字信息为“1”时的频率f1为10MHz,数字信息为“0”时的频率为10.4MHz。输入接收端解调器的信号峰值振幅a=40μV。信道加性噪声为高斯白噪声，且其单边功率谱密度为n0=6×10-18W/Hz。试求：（1）2FSK信号的第一零点带宽；（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）B=Δf＋2fs＝10.4-10+2×2＝4.4MHz（2）解调器输入端的噪声功率：Ni＝n0B＝6×10-18×4.4×106=2.64×10-11W∴3.301064.22/)1040(1126iiNSr823.3021032121eePre（3）相干接收时：9104)5.5()()2(21QrQrerfcPe6-14.已知码元传输速率RB=103B,接收机输入噪声的双边功率谱密度n0/2=10-10W/Hz，今要求误码率Pe=10-5。试分别计算出相干OOK、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OOK：510)2()2(21rQrerfcPe查表得：26.42r3.36r∴WBrnrNSii631001052.141021023.36（2）非相干2FSK：521021reeP6.21r∴WBrnrNSii631001064.81021026.216（3）差分相干2DPSK：51021reeP82.10r∴WBrnrNSii631001033.410210282.10（4）相干2PSK：510)2()(21rQrerfcPe1.9r∴WBrnrNSii631001064.31021021.96-16.设发送数字信息序列为01011000110100，试按表6-3的要求，分别画出相应的4PSK及4DPSK信号的所有可能波形。解：双比特码元载波相位abA方式B方式000°45°0190°135°11180°225°10270°315°4PSKA方式：4PSKB方式：010110001101000101100011010074DPSKA方式：4DPSKB方式：6-18.设发送数字信息序列为+1-1-1-1-1-1+1，试画出MSK的相位变化图形。若码元速率为1000B，载频为3000Hz，试画出MSK信号的波形。解：相位变化图：0101100011010001011000110100＋90°＋90°＋270°＋0°＋180°＋90°＋0°＋135°＋135°＋315°＋45°＋225°＋135°＋45°π/2-π/2-π-3π/2-2πTs2Ts3Ts4Ts5Ts6Ts7Ts+1-1-1-1-1-1+1Φ(t)t8fs=1000Bfc=3000Hz两个载频分别为：Hzfffsc3250410003000411即sff4131Hzfffsc2750410003000412即sff4322波形图如下：+1-1-1-1-1-1+1