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极性脉冲出现的概率为
3,负41。 4试写出该信号序列功率谱密度的表达式,并画出其曲线; 该序列中是否存在f?(1) (2)
1的离散分量?若有,试计算其功率。 Tg(t) 1 ?T/2??/2 0
?/2T/2t图5-4 习题5.6图
解:(1)基带脉冲波形g(t)可表示为:
?1 t??/2g(t)??
其他?0 g(t)的傅里叶变化为:G(f)??Sa(??f)?该二进制信号序列的功率谱密度为:
T??Tf?Sa?? 3?3?2?11?m?2?m??m???P(f)?P(1?P)G1(f)?G2(f)???PG1???(1?P)G2?????f??TT??T??T???m???T??312?m??G(f)??Sa2?4T?3m???36m????f????T???曲线如图5-5所示。
01/T2/T3/T4/T5/T6/T7/TP(f)1/36T/128/T9/Tf图5-5 习题5.6图
(2) 二进制数字基带信号的离散谱分量为
Pv(f)?当m??1, f??12?m???m?Sa?f????? ?363T????m????1时,代入上式得 T11?11?????????Sa2????f???Sa2????f?? 36T?36T??3???3??Pv(f)?因此,该序列中存在f?1/T的离散分量。其功率为:
1?sin?/3?1?sin?/3?3 Pv???????236??/3?36??/3?8?习题5.7 设一个基带传输系统接收滤波器的输出码元波形h(t)如图5-13所示。
(1) (2)
试求该基带传输系统的传输函数H(f);
若其信道传输函数C(f)?1,且发送滤波器和接收滤波器的传
22输函数相同,即GT(f)?GR(f),试求此时GT(f)和GR(f)的表达式。
??2?T1-t t?????T?2 ,解:(1)令g(t)???T?由图5-6可得h(t)=g?t??,因为g(t)2???0 其他?的频谱函数G(f)?T2?T2?fSa?2?4??,所以,系统的传输函数为 ??j2?fT2H(f)=G(f)eT?T2?f?Sa2?2?4??j?e?2?fT2
(2)系统的传输函数H(f)由发送滤波器GT(f)、信道C(f)和接收滤波器GR(f)三部分组成,即H(f)=C(f)GT(f)GR(f)。因为C(f)?1,GT(f)?GR(f),则
22(f) (f)=GRH(f)=GTT?T2?f??j所以 GT(f)=GR(f)=H(f)?Sa??e2?4?
12?fT4
h(t)
图5-6 习题5.7图
习题5.8 设一个基带传输系统的传输函数H(f)如图5-7所示。
(1) (2)
试求该系统接收滤波器输出码元波形的表达式:
若其中基带信号的码元传输速率RB?2f0,试用奈奎斯特准则
H( f)衡量该系统能否保证无码间串扰传输。 f01
Of0f图5-7 习题5.8图
解:(1)由图5-25可得H(f)=??1?f/f0 f?f0 其他 ?0 。
?1?t/T, t?T2因为g(t)??,所以G(f)?TSa(?fT)。
其他?0 根
据对称
性:
G(?f)?g(jt),G(f)?g(t),f?t,T?f0,所以
h(t)?f0Sa2(?f0t)。
(2)当RB?2f0时,需要以f?RB?2f0为间隔对H(f)进行分段叠加,即分析在区间[?f0,f0]叠加函数的特性。由于在[?f0,f0]区间,H(f)不是一个常数,所以有码间干扰。
习题5.9 设一个二进制基带传输系统的传输函数为
??0(1?cos2?f?0),f?1/2?0 H(f)?? ,其他?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T。
解:H(f)的波形如图5-8所示。由图可知,H(f)为升余弦传输特性,根据奈奎斯特第一准则,可等效为理想低通(矩形)特性(如图虚线所示)。等效矩形带宽为
W1?111?? 22?04?01 2?0最高码元传输速率 RB?2W1?相应的码元间隔 TS?1/RB?2?0
图5-8 习题5.9图
习题5.10 若一个基带传输系统的传输函数H(f)和式(5.6-7)所示,式中W?W1。
(1)
试证明其单位冲激响应,即接收滤波器输出码元波形为
?1/2?02?0H(f)?001/4?01/2?0h(t)?(2) 码间串扰?
若用
1sin?t/Tcos?t/T
T?t/T1?4t2/T21波特率的码元在此系统中传输,在抽样时刻上是否存在T?1???????1?cos??2Wf???,f?2W1 解:(1)H(f)??2??1??? ,其他?0