数字通信基础与应用(第二版)课后答案5章答案.doc

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1、习题5.1.（a）载频为100MHz，范围为3英里的自由空间损耗为多少（用分贝表示）？（b）发射机输出功率是10W。假定发送天线和接收天线都是各向同性的，并且没有其它损耗。试计算接收功率（dBW）。（c）若（b）中的EIRP等于20W，计算相应的接收功率（dBW）。（d）如果碟形天线的直径加倍，计算用分贝表示的天线增益。（e）对于（a）中的系统而言，为使天线增益达到10dB需要的碟形天线直径为多少？假定天线效率为0.55。解：（a），其中（b）（c）（d）其中是天线直径，如果直径翻倍则结果增大到原值的4倍（或6dB）

2、（e）英尺5.2.载频为2GHz时发射机输出功率为2W。发送天线和接收天线是抛物线形天线并且直径为3ft。假定天线效率为0.55。（a）估算每根天线的增益。（b）计算传输信号的EIRP（dBW）。（c）若接收天线在自由空间中距离发送天线为25英里，试求接收天线的信号功率（dBW）。解：（a）其中英尺英尺（b）（c）5.3.由表5.1可以看出卫星电视公司的建议，即直接广播卫星（DBS）的EIRP为57dBW，下行链路的传输频率为12.5GHz。假定所示的下行空间损耗是唯一的损耗。如果下行信息由数据速率为5×107bit

3、s/s的数字信号组成。所需的信噪比为10dB，家中接收机的系统温度为600K，屋顶碟形天线的效率为0.55。为闭合链路所需的最小天线直径为多少？解：；直径为0.598m5.4.一个放大器的输入输出阻抗为50Ω，增益为60dB，带宽为10kHz。若一个50Ω、290K的电阻接至输入端，输出均方根噪声电压为100μV。试求放大器的有效噪声温度。解：5.5.某放大器的噪声系数为4dB，带宽500kHz，输入阻抗50Ω。试计算当接收机连接至一个50Ω、290K的信号源时，保证输出SNR=1的输入信号电压。解：令;5.6.分析

4、如下设置的通信系统：发送频率3GHz，调制方式BPSK，误比特率为10-3，数据速率为100bits/s，链路余量为3dB，EIRP为100W，接收天线增益10dB，发送距离40,000公里。假定接收天线和接收机之间的线路损耗可忽略不计。（a）根据参考接收机的输入计算允许的最大噪声功率谱密度（W/Hz）。（b）若天线温度为290K，计算接收机允许的最大有效噪声温度（K）。（c）接收机允许的最大噪声功率（dB）。解：查表B.1，5.7.接收机前置放大器的噪声系数为13dB，增益60dB，带宽2MHz。天线温度为490K

5、，输入信号功率为10-12W。（a）求前置放大器的有效温度（K）。（b）求系统温度（K）。（c）求输出SNR（dB）。解：5.8.假定接收机的参数如下：增益50dB，噪声系数10dB，带宽500MHz，输入信号功率为50×10-12W，源温度=10K，线路损耗0dB。请在天线和接收机之间加入一个前置放大器。前置放大器的要求是增益为20dB，带宽为500MHz。为了保证系统总信噪比有10dB的改善，前置放大器的噪声系数应为多少？解：G=50dBF=10dBW=500MHz==10K=无前置放大器：=2610K=+=10

6、+2610=2620K要保证信噪比有10dB的改善=27.6有前置放大器:G=20dBF=？W=500MHz=10KG=50dBF=10dBW=500MHz==27.6=5.9.为了闭合这样一个链路：数据速率为10kbits/s时的误比特率为10-5，试求允许的最大有效系统温度为多少？链路的参数如下：发送频率为12GHz，EIRP为10dBW，接收天线增益0dB，调制方式为非相干检测的BPSK，其它损耗0dB，发射机到接收机的距离为100公里。5.10.分析由下面三部分组成的接收机：输入部分是增益20dB、噪声系数6

7、dB的前置放大器；第二部分是损耗为3dB的网络；输出部分是增益60dB、噪声系数16dB的放大器。（a）求接收机的组合噪声系数。（b）若去除前置放大器，重新计算（a）。解：=60dB=16dB=20dB=6dB3dB网络(a)=++=4++=4.79=6.8dB(b)=2+=79.6=19dB5.11.（a）某接收机由三个放大器级联而成，从输入到输出的功率增益分别为10dB、16dB、20dB，有效噪声温度分别为1800K、2700K、4800K。试求有效输入噪声温度，（b）为使2、3级放大器对有效噪声温度？？？见原

8、书300页的第3个式子？？？的贡献减至第1级放大器贡献的10％，那么第1级的增益需为多少？解：(a)=++=1800++=2082K(b)1800K的10%=180K180=+=+=15.67=12dB5.12.多级接收机的有效温度要求为300K。假定第2级到第4级的有效温度和增益分别为，，。（a）试计算在温度=200、230、265、290、