2-10、设某随参信道的最大多径时延差等于3ms, 为了避免发生选择性衰落,试估算在该信
道上传输的数字信号的码元脉冲宽度。 解:信道相关带宽
BC?
11?(kHz)??m3根据工程经验,信号带宽
11B?(~)BC53故码元宽度
Ts?(3~5)??m?(9~15)(ms)2-11、信道中常见的起伏噪声有哪些?它们的主要特点是什么?
答:信道中常见的起伏噪声有:(1)热噪声:电阻类导体中,自由电子的布朗运动引起的噪声;(2)散弹噪声:真空管、半导体等器件内部,由于载流子发射、分配的不均匀所引起的噪声;(3)宇宙噪声:由于天体辐射引起的噪声。它们的主要特点是均为高斯白噪声:即概率密度函数为高斯型,功率谱密度为均匀谱。
2-12、二进制无记忆编码信道模型如图2-11所示,如果信息传输速率是每秒1000符号,且
P(x1)?P(x2)?1/2,试求:
(1) 信息源熵及损失熵; (2) 信道传输信息的速率。 解:
x23/4x11/65/6y11/4y2图2-12
1111(1)H(X)??(log2?log2)?1(bit/符号)22221111H(X/Y)??(log2?log2)?0.930(bit/符号)6644(2)Rb?RB[H(X)?H(X/Y)]?1000?(1?0.930)?70(bit/符号)2-13、设高斯信道的带宽为4kHz,信号与噪声的功率比为63,试确定利用这种信道的理想
通信系统之传信率和差错率。 解:此系统的信道容量为:
C?Blog2(1?S)?4?103?log264?24(kbit/s)N理想信道的传信率为:Rb?C?24(kbit/s)
差错率为:Pe?0
2-14、具有6.5MHz的带宽的某高斯信道,若信道中信号功率与噪声功率谱密度之比为
45.5MHz,试求其信道容量。 解: 根据香农公式
C?Blog2(1?S45.5)?6.5?106?log2(1?)?6.5?106?3?19.5(Mb/s)n0B6.52-15、已知电话信道的带宽为3.4kHz,试求:
(1) 接收信噪比S/N?30dB时的信道容量;
(2) 若要求该信道能传输4800bit/s的数据,则要求接收端最小信噪比S/N为多少dB? 解:
S)?[3.4?log2(1?1000)]?33.87(kbit/s)NS(2)C?Blog2(1?)NSSS4.8?3.4?log2(1?)?3.4?3.32?lg(1?)?11.29?lg(1?)NNN4.8S11.29?10?1?1.66NS10lg?10lg1.66?2.2(dB)N(1)C?Blog2(1?52-16、已知彩色电视图像由5?10个像素组成。设第个像素有64种彩色度,每种彩色度有
16个亮度等级。如果所有彩色度和亮度等级的组合机会均等,并统计独立。 (1) 试计算每秒传送100个画面所需要的信道容量; (2) 如果接收信噪比为30dB,为了传送彩色图像所需信道带宽为多少? 解:(1)每个像素的信息量为:log2(64?16)?10(bit) 每幅画面的信息量为:10?5?10?5?10(bit) 信息速率为:Rb?100?5?10?5?10(bit/s) 需要的信道容量为:C?Rb?5?108(bit/s) (2)
所需信道带宽
6856S/N?10?100030105?108 B???50(MHz)S3.32?lg1001log2(1?)NC
习题解答
2-1、什么是调制信道?什么是编码信道?说明调制信道和编码信道的关系。
答:所谓调制信道是指从调制器输出端到解调器输入端的部分。从调制和解调的角度来看,调制器输出端到解调器输入端的所有变换装置及传输媒质,不论其过程如何,只不过是对已调制信号进行某种变换。
所谓编码