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扩频通信第二版习题解答与分析 田日才

时间:2023-06-28 00:38:30 信息发展

扩频通信是一种利用伪随机码对信号进行调制的通信技术,它具有抗干扰、抗截获、抗多径衰落等优点,广泛应用于军事和民用领域。《扩频通信》第二版是由田日才教授编写的一本系统介绍扩频通信原理和技术的教材,适用于电子信息类专业的本科生和研究生。

为了帮助读者更好地理解和掌握扩频通信的知识,本文将对《扩频通信》第二版的课后习题进行解答和分析。本文按照教材的章节顺序,分别给出每一章的习题答案,并对部分重要或难点问题进行详细的解释和推导。本文旨在为读者提供一个参考和学习的辅助工具,不代表教材作者或出版社的观点或立场。

第一章 扩频通信概述

1. 扩频通信的基本思想是什么?

答:扩频通信的基本思想是利用伪随机码对信号进行调制,使信号的带宽远大于信息带宽,从而提高信号的抗干扰能力和安全性。

2. 扩频通信有哪些主要特点?

答:扩频通信有以下主要特点:

1.抗干扰能力强:由于扩频信号的带宽远大于信息带宽,因此可以有效地抵抗窄带干扰和部分宽带干扰;

2.隐蔽性好:由于扩频信号的功率谱密度很低,因此很难被截获或识别;

3.多址能力强:由于不同用户使用不同的伪随机码进行调制,因此可以实现多个用户在同一频段同时通信;

4.抗多径衰落能力强:由于扩频信号具有较大的时延展宽,因此可以有效地减小多径衰落对信号质量的影响。

3. 扩频通信有哪些主要分类?

答:根据伪随机码与载波之间的关系,扩频通信可以分为直接序列(DS)扩频、跳频(FH)扩频、混合(HY)扩频等。根据伪随机码与信息之间的关系,扩频通信可以分为同步(S)扩频、异步(A)扩频等。根据伪随机码与载波之间的调制方式,扩频通信可以分为相位调制(PM)扩频、频率调制(FM)扩频、振幅调制(AM)扩频等。

4. 什么是扩频增益?如何计算?

答:扩频增益是指扩频信号相对于未扩频信号的抗干扰能力的提高程度,通常用比值或分贝表示。扩频增益的计算公式为:

其中,$G$是扩频增益,$B_s$是扩频信号的带宽,$B_i$是信息信号的带宽。

5. 什么是加性白噪声?如何描述其功率谱密度?

答:加性白噪声是一种具有恒定功率谱密度的随机信号,它可以看作是由无限多个独立同分布的随机变量组成的序列。加性白噪声的功率谱密度为:

其中,$S_n(f)$是加性白噪声的功率谱密度,$N_0$是噪声的单边功率谱密度,与频率无关。