通信原理是电子信息工程专业的一门基础课程,涉及到信号与系统、调制与解调、数字信号处理等方面的内容。本文主要介绍通信原理第六章的主要内容和课后习题的答案,帮助同学们复习和巩固所学知识。
通信原理第六章主要讲述了数字基带传输系统的基本概念、性能分析、设计方法和实现技术。本章的重点知识有:
1.数字基带传输系统的组成和工作原理
2.数字基带信号的时域和频域特性
3.码元间干扰(ISI)的产生原因和影响
4.眼图的概念和作用
5.匹配滤波器的设计原则和实现方法
6.最佳采样时刻的确定和同步技术
7.信噪比、误码率和功率谱密度等性能指标的计算方法
本章的难点问题有:
1.如何分析数字基带信号在传输过程中受到的失真和噪声的影响
2.如何选择合适的码型和调制方式,以提高数字基带传输系统的效率和可靠性
3.如何利用眼图来评估数字基带传输系统的性能和优化设计参数
下面是本章课后习题的部分答案,供参考:
1. 设数字基带传输系统采用二进制极性非归零码(NRZ),码元宽度为T,传输速率为R=1/T。试求该系统的功率谱密度。
答:根据Parseval定理,功率谱密度可以由时域波形求得。设二进制极性非归零码对应的电平为±A,则该系统的时域波形为:
其中,$a_n$为二进制数据序列,$\\mathrm{rect}(t)$为矩形函数。则该系统的功率谱密度为:
其中,$\\mathcal{F}\\left\\{a_n\\right\\}(f)$为二进制数据序列$a_n$的离散傅里叶变换(DFT)。由于$a_n$是随机序列,其DFT也是随机变量,因此上式给出了功率谱密度的期望值。
2. 设数字基带传输系统采用二进制极性归零码(RZ),码元宽度为T,传输速率为R=1/T。试求该系统在理想低通滤波器(截止频率为R/2)输出端产生的眼图。
答:根据二进制极性归零码(RZ)的定义,其时域波形为:
其中,$a_n$为二进制数据序列,$\\mathrm{rect}(t)$为矩形函数。