现代通信原理教程（第二版）（黄文准）习题及答案 第6、7章习题答案.docx

习题 6-1 模拟信号在抽样后，是否变成时间离散和取值离散的信号？ 解：模拟信号抽样后，在时间上是离散的，但是其取值仍然是连续的，所以是离散模拟信号。 6-2 试述模拟信号抽样和PAM的异同点。 解：模拟信号抽样的PAM的共同点都是时间离散取值连续的信号，不同点是抽样信号的频谱是周期延拓，幅度不下降，而PAM频谱是周期延拓，幅度下降。 6-3 对于低通模拟信号而言，为了能无失真恢复，理论上对于抽样频率有什么要求？ 解：理论上为了使抽样频率能恢复到原来的模拟信号，需要采样频率大于等于信号最高频率的两倍。 6-4 试说明什么是奈奎斯特抽样速率和奈奎斯特抽样间隔？ 解：对无失真恢复低通信号的所要求的最低采样的最低采样速率称为奈奎斯特速率，与此相对的最小抽样时间间隔称为奈奎斯特间隔。 6-5 PCM电话通信常用的标准抽样频率为多少？ 解：PCM电话通信常用的标准抽样频率为8000Hz。 6-6 量化信号有什么优缺点？ 解：信号量化的优点是可以把模拟信号变成数字信号，从而采用通过数字调制的进行传输，其缺点是量化会产生量化误差。 6-7 何谓信号量噪比？有无消除办法？ 解：量化输出电平和量化前信号的抽样值一般不同，即量化输出电平有误差。这个误差常成为量化噪声，并用信号功率与量化噪声之比来衡量此误差对信号影响的大小。 6-8 在PCM电话信号中，为什么常用折叠码进行编码？ 解：折叠码误码对于小电压的影响较小，对于小信号有利。由于语音信号小电压出现的概率较大，所以折叠码有利于减少语音信号的平均量化噪声。 6-9 已知一低通信号的频谱为 （1）假设以的速率对进行理想抽样，试画出已抽样信号的频谱草图； （2）若用的速率抽样，重做上题。 解：（1）由题意知： 所以 频谱图如习题6-9(a)图所示。 习题6-9(a)图 （2）同理 频谱图如图习题6-9(b)所示。 习题6-9(b)图 6-10 已知一个基带信号，对进行理想抽样。 （1）若将作低通信号处理，则抽样频率应如何选择? （2）若将作带通信号处理，则抽样频率应如何选择? 解： 因为 所以最低频和最高频分别为，。 （1） 将作低通信号处理，则抽样频率 （2）将作带通信号处理，则抽样频率 因为n=9，所以 6-11已知信号的频谱如题图6-1（a）所示。将它通过传输函数为的滤波器（题图6-1（b））后再进行理想抽样。 计算抽样速率为多少？ 若抽样速率，试画出已抽样信号的频谱； 如何在接收端恢复出原始信号？ 题图6-1 解：（1）因为信号通过传输函数为的滤波器后进入理想抽样器的最高频率为，所以抽样频率。 因为抽样信号频谱 可得抽样信号的频谱如习题6-1(a)图所示。 习题6-1(a) 图 由图所示的抽样信号频谱可知：将抽样信号通过截止频率为的理想低通波滤器，然后再通过一个传输特性为的网络，就能在接收端恢复出信号。如习题6-1(b) 图所示。 习题6-1(b) 图抽样信号的恢复 可见，如果接收端通过一个传输特性为 的低通滤波器，就能在接收端恢复出信号。 6-12 已知信号的最高频率为，有矩形脉冲对进行瞬时抽样，矩形脉冲的宽度为、幅度为1，试确定已抽样信号及其频道的表达式。 解：矩形脉冲形成网络的传输函数 理想冲击抽样后的信号频道为 瞬时抽样信号频谱为 中包括调制信号频谱与原始信号频谱不同，这是因为的加权。 瞬时抽样信号时域表达式为 6-13设信号，其中。若被均匀量化为40个电平，试确定所需的二进制码组的位数和量化间隔。 解：需要被量化为40个电平，即，表示40个电平需要的二进制码组位数 量化间隔为 6-14已知模拟信号抽样值的概率密度如题图6-2所示。若按4电平进行均匀量化，试计算 量化器的输入信号功率； 量化器的输出信号功率； 量化噪声功率。 题图6-2 解：根据题图可知 动态范围为： 量化及间隔为： 量化区间端点和量化输出为： 量化信号功率为： 量化噪声功率为 信号量化噪声功率比为： 6-15设输入信号抽样值，写出按13折现A律编码成8位码，并计算编码电平和编码误差，解码电平和解码误差。写出编码器中11位线性码和解码器中12位线性码。 解：编码过程如下 确定极性码:：由于输入信号抽样值为负，故极性码 确定段落码： 因为，所以位于第7段落，段落码为110. 确定段内码： 因为，所以段内码。 所以，编出的PCM码字为0 110 1011。 6-16 采用13折线A律编码电路，设接收端接收到的码组为、最小量化间隔为1个量化单位，并已知段内码改用折叠二进码。 （1）译码器输出为多少量化单位? （2）试写出对应于该7位码（不包括极性码）的均匀量化11位码。 解：1）因