通信原理第六版樊昌信曹麗娜第六版課后思考題及習題答案答案已補齊

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1、第一章 緒論 1.1以無線廣播和電視為例，闡明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道涉及的具體內容是什么 在無線電廣播中，信息源涉及的具體內容為從聲音轉換而成的原始電信號，收信者中涉及的具體內容就是從復原的原始電信號轉換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內容為從影像轉換而成的電信號。收信者中涉及的具體內容就是從復原的原始電信號轉換成的影像；兩者信道中涉及的具體內容分別是載有聲音和影像的無線電波 1.2何謂數字信號，何謂模擬信號，兩者的主線區(qū)別是什么 數字信號指電信號的參量僅也許取有限個值；模擬信號指電信號的參量可以取持續(xù)值。她們的區(qū)別在于電信號參量的取值是持續(xù)的還是離散可數的 1.3

2、何謂數字通信，數字通信有哪些優(yōu)缺陷 傳播數字信號的通信系統(tǒng)統(tǒng)稱為數字通信系統(tǒng)；優(yōu)缺陷： 1.抗干擾能力強；2.傳播差錯可以控制；3.便于加密解決，信息傳播的安全性和保密性越來越重要，數字通信的加密解決比模擬通信容易的多，以話音信號為例，通過數字變換后的信號可用簡樸的數字邏輯運算進行加密，解密解決；4.便于存儲、解決和互換；數字通信的信號形式和計算機所用的信號一致，都是二進制代碼，因此便于與計算機聯網，也便于用計算機對數字信號進行存儲，解決和互換，可使通信網的管理，維護實現自動化，智能化；5.設備便于集成化、微機化。數字通信采用時分多路復用，不需要體積較大的濾波器。設備中大部分電路是數字電路

3、，可用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實現，因此體積小，功耗低；6.便于構成綜合數字網和綜合業(yè)務數字網。采用數字傳播方式，可以通過程控數字互換設備進行數字互換，以實現傳播和互換的綜合。此外，電話業(yè)務和多種非話務業(yè)務都可以實現數字化，構成綜合業(yè)務數字網；缺陷：占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4KHZ帶寬，一路數字電話約占64KHZ。 1.4數字通信系統(tǒng)的一般模型中的各構成部分的重要功能是什么 數字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳播的有效性和進行模數轉換；信道編碼和譯碼功能是增強數字信號的抗干擾能力；加密與解密的功能是保證傳播信息的安全；數字調制和解調功能是把數字

4、基帶信號搬移到高頻處以便在信道中傳播；同步的功能是在首發(fā)雙方時間上保持一致，保證數字通信系統(tǒng)的有序，精確和可靠的工作。 1-5按調制方式，通信系統(tǒng)分類？ 根據傳播中的信道與否通過調制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳播系統(tǒng)和帶通傳播系統(tǒng)。 1-6 按傳播信號的特性，通信系統(tǒng)如何分類？ 按信號特性信道中傳播的信號可分為模擬信號和數字信號，相應的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng)和數字通信系統(tǒng)。 1-7按傳播信號的復用方式，通信系統(tǒng)如何分類？ 頻分復用，時分復用，碼分復用。 1-8單工，半雙工及全雙工通信方式是按什么原則分類的？解釋她們的工作方式并舉例闡明 她們是按照消息傳遞的方向與時間關系分類。單工通

5、信是指消息只能單向傳播的工作方式，通信雙方只有一種進行發(fā)送，另一種只能接受，如廣播，遙測，無線尋呼等。半雙工通信指通信雙方都能進行收發(fā)信息，但是不能同步進行收發(fā)的工作方式，如使用統(tǒng)一載頻的一般對講機。全雙工通信是指通信雙方能同步進行收發(fā)消息的工作方式，如電話等。 1-9通信系統(tǒng)的重要性能指標是什么？ 分為并行傳播和串行傳播。并行傳播是將代表信息的數字信號碼元以構成的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同步傳播，其優(yōu)勢是傳播速度快，無需附加設備就能實現收發(fā)雙方字符同步，缺陷是成本高，常用于短距離傳播。串行傳播是將代表信息的數字碼元以串行方式一種碼元接一種碼元地在信道上傳播，其長處是成本低，缺陷是

6、傳播速度慢，需要外加措施解決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠距離傳播。 1-10通信系統(tǒng)的重要性能指標是有哪些？ 通信系統(tǒng)的重要性能指標波及有效性、可靠性、適應性、經濟性、原則性、可維護性等。其中有效性和可靠性是重要性能指標，在模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳播頻帶來度量，同樣的消息用不同的調制方式，則需要不同的頻帶寬度，數字通信系統(tǒng)的有效性可用傳播速率和頻帶運用率來衡量。具體誤差率指標有誤碼率Pe、誤信率Pb。 1-11衡量數字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標有哪些？ 有效性用傳播速率和頻帶運用率來衡量，可靠性用差錯率來衡量，差錯率有誤碼率，誤信率。 1-12何謂是碼元速率和信息速率？

7、她們之間的關系如何？ 碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元的數目，單位為波特；信息速率定義為每秒鐘傳送的信息量，單位是bit/s。 1-13何謂誤碼率和誤信率？它們之間關系如何? 誤碼率是碼元在傳播系統(tǒng)中被傳錯的概率。指錯誤的碼元數在傳播碼元數中所占的比例，Pe=錯誤碼元數/傳播總碼元數。 誤信率是碼元在傳播系統(tǒng)中被丟失的概率。指錯誤接受地比特數在傳播總比特數中占得比例Pb=錯誤比特數/傳播總比特數。 它們是描述差錯率的兩種不同表述。在二進制中，兩者數值相等。 1-14消息中涉及的信息量與如下哪些因素有關？ A消息浮現概B消息的種類C消息的重要限度。

8、 第二章 確知信號 1.何為確知信號？ 答：確知信號是指其取值在任何時間都是擬定的和預知的信號。 2.試分別闡明能量信號和功率信號的特性。 答：能量信號的其能量為有限的正值，但其功率等于零；功率信號其能量為無窮大，其平均功率為有限值。 3.試用語言描述單位沖擊函數的定義。 答：單位沖擊函數是寬度趨于零，幅度趨于無窮大，積分面積為1的抱負信號。 4.試描述信號的四種頻率特性分別合用于何種信號。 答：功率信號的頻譜適合于功率有限的周期信號；能量信號的頻譜密度適合于能量信號；能量信號的能譜密度適合于能量信號；功率信號的功率頻譜適合于功率信號。 5.頻譜密度S（f）和頻

9、譜C（jnw。）的量綱分別是什么。 答：分別為伏特/赫茲和伏特。 6．自有關函數有哪些性質？ 答：（1）自有關函數是偶函數。（2）與信號的能譜密度函數或功率譜密度函數是傅立葉變換對的關系。3當I=0時,R(0)等于信號的平均功率或信號的能量 第三章 隨機過程 1.什么是寬平穩(wěn)隨機過程？什么是嚴平穩(wěn)隨機過程？它們之間有什么關系？ 答：寬平穩(wěn)隨機過程：若一種隨機過程的數學盼望與時間無關，而其有關函數僅與時間間隔有關稱之為寬平穩(wěn)隨機過程。 嚴平穩(wěn)隨機過程：若一種隨后過程任何的n維分布函數或概率密度函數與時間起點無關，則之為嚴平穩(wěn)隨機過程。

10、 一種嚴平穩(wěn)隨機過程，只要她的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反之否則。 2.平穩(wěn)隨機過程的自然有關函數具有什么特點？ 答：平穩(wěn)隨機過程的自然有關函數與時間起點無關，只與時間間隔有關，并且是偶函數。 3.什么是高斯噪聲？什么是白噪聲？它們各有什么特點？ 答：高斯噪聲：概率密度函數符合正態(tài)分布的噪聲。 高斯噪聲的特點：它的n維分布僅由各隨機變量的數學盼望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數決定。若高斯噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴平穩(wěn)的。若隨機變量之間互不有關，則也是記錄獨立的。 白噪聲：功率譜密度在整個頻域內均勻分布的噪聲，屬于一種抱負寬帶過程。 白噪聲的特點：白噪聲只在tao=0時才是有關的

11、，而在其她任意時刻上的隨機變量都不有關。 4.什么是窄帶隨機過程？它的頻譜和時間波形有什么特點？ 答：如果隨機過程的頻譜密度分布在一種遠離零頻的很窄的頻率范疇內，則稱其為窄帶隨后過程。其頻譜分布特點是帶寬遠不不小于中心頻率，時間波形上的特點是呈現出包絡和相位隨機緩慢變化的正弦波。 5.什么是窄高斯噪聲？她在波形上有什么特點？它的包絡和相位各服從什么概率分布？ 答：窄帶高斯噪聲：若一種高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠遠不不小于中心頻率，并且中心平率偏離零頻很遠，則稱之為窄帶高斯噪聲。 其波形上的特點是包絡和相位都像一種緩慢變化的正弦波。 其包絡的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布

12、服從均勻分布。 6.何為高斯白噪聲？它的概率密度函數、功率頻譜密度如何表達？ 答：如果白噪聲取值的概率密度分布服從高斯分布，則稱之為高斯白噪聲，其概率密度函數為高斯函數，其功率譜密度為常數。 7.不有關、記錄獨立、正交的含義各是什么？她們之間的關系如何？ 答：如果兩個隨機變量的協(xié)方差函數為零，則稱她們不有關；如果兩個隨機變量的聯合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱她們記錄獨立。如果兩個隨機變量的互有關函數為零，則稱她們正交。兩個均值為零的隨機變量如果記錄獨立，則一定是正交及不有關；兩個均值為零的隨機變量正交與不有關等價。 第四章 信道 4.1無線信道有哪些種 無線通訊更具通

13、訊距離，頻率和位置的不同，分為地波、天波和視距傳播和散射傳播等 4.2 地波傳播距離能達到多遠 她合用在什么頻段 地波傳播在數百米到數千千米，應用與低頻和甚低頻，大概2MHZ 4.3天波傳播距離能達到多遠 她合用在什么頻段 天波傳播能達到一萬千米以上，應用于高頻，2MHZ-30MHZ 4.4 視距傳播距離和天線高度有什么關系 天線高度越高，視距傳播的距離越遠，其具體關系為H=D^2/50 其中H 為天線高度，單位為米，D為視距傳播距離，單位為千米 4.5散射傳播有哪些種 各合用在什么頻段 散射傳播分為電離層散射、對流散射和流星余跡散射。電離層散射發(fā)生在3OMHZ~60MHZ 對

14、流層散射發(fā)生在100MHZ~4000MHZ；；流星余跡散射發(fā)生在30MHZ~100MHZ 4.6何為多徑效應 多徑傳播對信號的影響稱為多徑效應 4.7什么事快衰落 設么是慢衰落 由多徑效應引起的衰落稱為快衰落；由信號途徑上由于季節(jié)，日夜，天氣等變化引起的信號衰落稱為慢衰落 4.8何謂恒參信道 何謂隨參信道 她們分別對信號傳播有哪些重要影響 信道特性基本上不隨時間變化或者變化很慢稱為恒參信道；信道特性隨機變化的信道稱為隨機信道；恒參信道對信號傳播的影響可以完全消除，而隨參信道對信號傳播的影響只能在記錄平均的意義下消除 4.9何謂加性干擾 何謂乘性干擾 不管信號有無都存在的噪聲稱

15、為加性干擾；隨信號大小變化的干擾稱為乘性干擾 4.10有線電信道有哪些種 傳播電信號的有線信道有明線、對稱電纜和同軸電纜 4.11 何謂階躍型光纖 何謂梯度型光纖 折射率在兩種介質中均勻不變，僅在邊界處發(fā)生突變的光纖稱為階躍光纖；纖芯折射率延半徑增大方向逐漸減小的光纖稱為梯度型光纖 4.12何謂多模光纖 何謂單模光纖 有多種光線傳播途徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播途徑的光纖稱為單模光纖 4.13 適合在光纖中傳播的光波波長有那幾種 1.31UM 1.55UM 4.14信道中的噪聲有哪幾種 信道中得噪聲可以分為脈沖噪聲、窄帶噪聲、起伏噪聲 4.15熱噪聲是

16、如何產生的 熱噪聲來源于一切電阻性元器件中得電子熱運動 4.16信道模型有哪幾種 信道可以分為離散信道和持續(xù)信道 4.17試述信道容量的定義 信道容量是指信道可以傳播的最大平均信息量 4.18試寫出持續(xù)信道容量的體現式 由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量 持續(xù)信道的信道容量計算式為Ct=Blog2(1+S/N)(b/s)，可以看出信道容量與信道的帶寬B，信號的平均功率S和噪聲的平均功率N有關。 第五章 模擬調制系統(tǒng) 1、何為調制? 調制在通信系統(tǒng)中的作用是什么？ 所謂調制就是把信號轉換成適合在信道中傳播的形式的一種過程。作用：1將基帶信號變換成適合在信道中傳播的已調信號

17、2實現信道的多路復用3改善系統(tǒng)抗噪聲性能。 2、什么是線性調制？常用的線性調制有哪些？ 正弦載波的幅度隨調制信號做線性變化的過程。從頻譜上說，已調信號的頻譜構造與基帶信號的頻譜構造相似，只是頻率位置發(fā)生變化。常用的線性調制有調幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調制。 3、AM信號的波形和頻譜有哪些特點？ AM波的包絡與調制信號的形狀完全同樣；AM信號的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分構成。上邊帶的頻譜構造和原調制信號的頻率構造相似，下邊帶是上邊帶的鏡像。 4 與未調載波的功率相比，AM信號在調制過程中功率增長了多少？ 增長了調制信號的功率 5、為什么要克制載波？相對AM信號來說，克制

18、載波的雙邊帶信號可以增長多少功能? 克制載波可以提高調制效率；對于克制載波的雙邊帶，可以使其調制效率由三分一提高到1 6、SSB的產生措施有哪些？各有何技術難點？ SSB信號的產生方式可以分為濾波法和相移法。濾波法的技術難點是邊帶濾波器的制作。相移法的難點是寬帶移相網絡的制作。 7、VSB濾波器的傳播特性應滿足什么條件？為什么？ 殘留邊帶濾波器的特性H（w）在+-wc處必須具有互補對稱性，相干解調時才干無失真的從殘留邊帶中恢復所需要的調制信號。 8 如何比較兩個模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能與否相似？為什么？ 比較兩個模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能要綜合考慮帶寬和信號和噪聲功率比。 9、D

19、SB調制系統(tǒng)和SSB調制系統(tǒng)的抗噪聲性能與否相似，為什么 相似。如果解調器的輸入噪聲功率密度相似，輸入信號功率也相似，則單邊帶和雙邊帶在解調器輸出的信噪比是相等的。 10 什么是頻率調制？什么是相位調制？兩者關系如何？ 所謂頻率調制FM是指瞬時頻率偏移隨調制信號成比例變化；所謂相位調制pm是指瞬時相位偏移隨調制信號線性變化。FM和PM之間可以互相轉換，將調制信號先微分，后進行調頻則得到相位波；將調制信號先積分而后進行調相則得到調頻波。 11 什么是門限效應？AM信號采用包絡檢波解調是為什么會產生門限效應 當包絡檢波器的輸入信噪比降到一種特定的數值后，檢波器的輸出信噪比浮現急劇惡化的一

20、種現象成為門限效應。 門限效應本質上是有包絡檢波器的非線性引起的?？梢岳斫鉃楫斝⌒旁氡葧r，解調器的輸出端沒有信號項，會把有用的信號擾亂成隨機噪聲。 12 為什么相干解調不存在門限效應？ 噪聲與信號可以分開進行解調，而解調器輸出端總是單獨存在有用信號項 14 為什么調頻系統(tǒng)可進行帶寬與信噪比的互換，而調幅不能？ 由于調幅系統(tǒng)的帶寬是固定的 15 FM系統(tǒng)的調制制度增益和信號帶寬的關系如何？這一關系闡明什么問題？ 調制增益與信號帶寬的關系為 ，這闡明信號帶寬越大，調制增益越高 16 fm產生門限效應的重要因素是什么？ 重要是非線性的解調作用 17 FM系統(tǒng)中

21、采用加重技術的原理和目的是什么？ 為了進一步改善解調器的輸出信噪比，針對鑒頻器輸出噪聲譜呈拋物線形狀的特點，在調頻系統(tǒng)中采用加重技術，涉及預加重和去加重措施。預加重和去加重的設計思想是保持輸出信號不變，有效減少輸出噪聲，已達到輸出信噪比的目的，其原理實在解調錢加上預加重網絡，提高調制信號的高頻分量，在解調后來加上去加重網絡，使信號保持不變同步減少高頻噪聲，從而改善輸出信噪比 18 什么是頻分復用 頻分復用中，一種信道的可用頻帶被分為若干個互不重疊的頻段，每路信號占用其中的一種頻段，在接受端，通過濾波器選出其中所要接受的信號，在進行解調。 第六章 數字基帶傳播系統(tǒng) 數字基帶傳播系統(tǒng)的基

22、本構造及各部分的功能？ 數字基帶傳播系統(tǒng)由發(fā)送濾波器、信道、接受濾波器、抽樣判決器及定期和同步系統(tǒng)構成。發(fā)送濾波器的功能是產生適合于信道傳播的基帶信號波形。信道的作用是傳播基帶信號。信道的作用是傳播基帶信號。接受濾波器的作用是接受信號，盡量濾除信道噪聲和其她干擾，對信道特性進行均衡，使輸出的基帶波形有助于抽樣判決。抽樣判決器的作用是使再傳播熱性不抱負及噪聲背景下，在規(guī)定期刻對接受濾波器的輸出波形進行判決，以恢復或再生基帶信號。定期和同步系統(tǒng)的作用是為抽樣判決器提供精確的抽樣時鐘。 數字基帶信號有哪些常用的形式？各有什么特點？它們的時域體現式如何？ 數字基帶信號的常用形式有：單極性波形，雙

23、極性波形，單極性歸零波形，雙極性歸零波形，差分波形和多電平波形。 單極性波形用正電平和零電平分別相應二進制碼“1”和“0”，其波形特點是電脈沖之間無間隔，極性單一，易用于TTL,CMOS電路，缺陷是有直流分量，只使用于近距離傳播。 雙極性波形用正負電平的脈沖表達二進制1和0，其波形特點是正負電平幅度相等，極性相反，故1和0等概率浮現時無直流分量，有助于在信道中傳播，并且在接受端恢復信號的判決電平為零，不受信道特性變化影響，抗干擾能力強。 單極性歸零波形電脈沖寬度不不小于碼元寬度，信號電壓在一種碼元終結時刻前總要回到零電平。從單極性歸零波形中可以直接提取定期信息。 雙極性歸零波形兼有雙極

24、性和歸零波形的特點。相鄰脈沖之間存在零電位間隔，接受端易辨認碼元起止時刻，從而使收發(fā)雙方保持對的的位同步。 差分波形用相鄰碼元的電平跳變來表達消息代碼，而與碼元自身的電位或極性無關。用差分波形傳送代碼可以消除設備初始狀態(tài)的影響，特別是在相位調制系統(tǒng)中可以解決載波相位模糊的問題。 多電平波形的一種脈沖相應多種二進制碼，在波特率相似的狀況下，可以提高信息傳播速率。 數字基帶信號的功率譜有什么特點？它的帶寬只要取決于什么？ 數字基帶信號的功率譜密度也許涉及兩個部分，持續(xù)譜部分Pu（w）及離散譜部分Pv(w)。對于持續(xù)譜而言，代表數字信息的g1(t)及g2(t)不能完全相似，因此Pu（w）總是

25、存在的；而對于離散譜P=1/[1- g1(t)/ g2(t)]=k,且0≤k≤1時，無離散譜。它的寬帶取決于一種碼元的持續(xù)時間Ts和基帶信號的碼元波形的傅里葉變換形式。 構成AMI碼和HDB3碼的規(guī)則是什么？它們各有什么優(yōu)缺陷？ AMI的編碼規(guī)則：將消息代碼0（空號）仍然變換成傳播碼0，而把1（傳碼）交替的變換為傳播碼的+1，-1…。因此AMI碼為三電平序列，三元碼，偽三進制，1B/1T碼。AMI的長處：（1）0,1不等概率是也無直流。（2）零頻附近的低頻分量小。（3）整流后及RZ碼。（4）編譯碼電路簡樸并且便于觀測誤碼狀況。AMI的缺陷是：持續(xù)0碼多時，RZ碼連0也多，不利于提取高質量的

26、位同步信號。 HDB3的編碼規(guī)則：先把消息代碼變換AMI碼，然后去檢查AMI碼的連零狀況，沒有四個或者四個以上的連零串時，這時的AMI碼就是HDB3碼；當浮現四個或者四個以上的連零串時，將四個連零小段的第四個0變換于遷移非0符號同極性的符號，稱為V符號（破壞碼）。當相鄰V符號之間有偶數個非零符號時，再將該小段的第一種0變成+B或者-B（平衡碼），B符號的極性與前一非零符號的極性相反，并讓背面的非0符號從V符號開始再交替變化。HDB3碼的長處：保持了AMI的長處，還增長了使連零串減少到至多三個，對于定期信號的恢復是十分有利的。 簡述雙相碼和差分雙相碼的優(yōu)缺陷。 雙相碼的編碼原則是對每一種二

27、進制碼分別用兩個具有不同相位的二進制新碼去表達源碼。0→01（零相位的一種周期的方波）1→10（pi相位的一種周期方波）。其長處是只用兩個電平，能提取足夠的定期分量，又無直流漂移，編碼過程簡樸。其缺陷是占用帶寬加倍，使頻帶運用率減少。差分雙相碼中，每個碼元中間電平跳變用于同步，而每個碼元的開始處與否存在額外的跳變用來擬定信碼。有跳變則表達1，無跳變則表達0，其長處是解決了雙相極性翻轉而引起的譯碼錯誤，其缺陷也是占用帶寬加倍。 什么是碼間干擾？它是如何產生的？對通信質量有什么影響？ 碼間干擾的產生是由于在第k個抽樣時刻抱負狀態(tài)時抽樣時刻所得的是僅有第k個波形在此時刻被取值，但在實際系統(tǒng)中，會

28、有除了第k個波形以外的波形也許再抽樣時刻被取值。碼間干擾會導致判決電路對信號進行誤判，使信號失真，產生誤碼，從而通信質量下降。 何謂奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬？此時的頻帶運用率有多大？ 抱負低通傳播特性的帶寬稱為奈奎斯特帶寬，將該系統(tǒng)無碼間干擾的最高傳播速率稱為奈奎斯特速率。此時頻帶運用率為2B/HZ。 在二進制數字基帶傳播系統(tǒng)中，有哪兩種誤碼？她們各在什么狀況下發(fā)生？ 誤碼將由2種錯誤形式：發(fā)送1碼，誤判為0碼，這種錯誤是在噪聲的影響下使得xVd時發(fā)生。 無碼間串擾時，基帶傳播系統(tǒng)

29、的誤碼率與哪些因素有關？如何減少系統(tǒng)的誤碼率？ 無碼間干擾時，基帶傳播系統(tǒng)的誤碼率與抽樣判決時的信噪比有關。要減少系統(tǒng)的誤碼率需要提高抽樣判決時的信噪比，可以減少信道噪聲或者提高信號平均功率。 什么是眼圖？它有什么作用？由眼圖模型可以闡明基帶傳播系統(tǒng)的哪些性能？具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖應是什么樣的圖形？ 眼圖是實驗手段估計基帶傳播系統(tǒng)性能的一種措施。它是指接受濾波器輸出信號波形在示波器上疊加所形成的圖像。 1.最佳抽樣時刻是“眼睛”張最大的時刻；2.對定期誤差的敏捷度可由眼睛的斜率決定，斜率越陡，對定期誤差就越敏捷；3.圖中陰影區(qū)域的垂直高度表達信號畸變范疇；4.圖中央的橫

30、軸位置相應判決門限電平；5.在抽樣時刻上，上下陰影區(qū)的間隔距離之半為噪聲容限，即若噪聲瞬時值超過這個容限，即也許發(fā)生錯誤判決。 具有升余弦脈沖波形的HDB3碼的眼圖中間會有一條代表0的水平線。 什么是部分響應波形？什么是部分響應系統(tǒng)？ 人為的有規(guī)律的在抽樣時刻引入碼間串擾，并在接受判決前加以消除，從而可以達到改頻譜特性，壓縮傳播頻帶，使頻帶運用率提高到理論最大值，并加速傳播波形尾巴地衰落和減少對定期精度規(guī)定的目的。一般把這種波形稱為部分響應波形。運用部分響應波形傳播的基帶系統(tǒng)稱為部分響應系統(tǒng)。 部分響應技術解決了什么為題？第Ⅳ類部分響應的特點是什么？ 部分響應技術提高了頻帶運用率，減

31、少了對定期精度的規(guī)定。第Ⅳ類部分響應的特點是無直流分量，其低頻分量小，便于邊帶濾波實現單邊帶調制。 什么是頻域均衡？什么是時域均衡？橫向濾波器為什么能實現時域均衡？ 頻域均衡：運用可調濾波器的頻率特性補償基帶系統(tǒng)的頻率特性，使得涉及可調濾波器在內的基帶系統(tǒng)總的傳播特性滿足無碼間串擾傳播的規(guī)定。起頻率特性補償作用的可調濾波器叫頻域均衡器。 時域均衡器：在接受濾波器后插入一種稱為橫向濾波器的可調濾波器，這個橫向濾波器可以將輸入端在抽樣時刻上有碼間干擾的響應波形變換為在抽樣上無碼間干擾的響應波形。由于橫向濾波器的均衡原理是在時域響應波形上的，因此稱這種均衡為時域均衡。 橫向濾波器可以將輸入端

32、在抽樣時刻上有碼間干擾的響應波形變換成在抽樣時刻上無碼間干擾的響應波形，因此橫向濾波器可以實現時域均衡。 第七章 數字帶通傳播系統(tǒng) 什么是數字調制？它和模擬調制有哪些異同點？ 數字調制是用載波信號的某些離散狀態(tài)來表征傳送的信息，在接受端對載波信號的離散調制參量進行檢測。 和模擬調制同樣，數字調制也有調幅，調頻和調相三種基本形式，并可以派生出多種其她形式。在原理上兩者并沒有什么區(qū)別。只但是模擬調制是對載波信號的參量進行離散調制，在接受端也只需對載波信號的離散調制參量估值。 數字調制的基本方式有哪些？其時間波形上各有什么特點？ 數字調制技術有兩種措施：一是運用模擬調制措施去實現數字式調

33、制，即把數字調制當作是模擬調制的一種特例，把數字基帶信號當成模擬信號的特殊狀況解決。二是運用數字信號的離散取值的特點通過開核心控載波，從而實現數字調制，這種調制方式一般有幅度鍵控、頻率鍵控和相位鍵控。其時間波形上來說，有也許是不持續(xù)的。 什么事振幅鍵控？OOK信號的產生和解調措施有哪些？ 振幅鍵控：用載波幅度的有無來表達傳送的信息，一般用開關電路來控制。 OOK信號一般有兩種產生措施：1，模擬幅度調制法；2，開關電路控制的鍵控法。OOK信號有兩種解調措施：非相干解調（包絡檢波法）和相干解調法（同步檢測法）。 2ASK信號傳播帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關系？ 2ASK信號的帶寬

34、是基帶信號帶寬的兩倍。 什么事頻移鍵控？2FSK信號產生和解調措施有哪些？ 頻移鍵控是指用不同的載頻來表達所傳送的數字信息。（1）運用矩形脈沖序列對一種載波進行調頻產生；（2）運用受矩形脈沖序列控制的開關電路對兩個不同的頻率進行選通，即鍵控法。 FSK的解調一般采用非相干解調和相干解調兩種措施，同步尚有鑒頻法，過零檢測法和差分檢波法。 2FSK信號相鄰碼元的相位與否持續(xù)變化與其產生措施有何關系？ 采用模擬調頻電路實現的2FSK信號，其相位變化是持續(xù)的；采用數字鍵控法產生的2FSK信號其相位變化不一定持續(xù)。 相位不持續(xù)2FSK信號的傳播帶寬與波特率或基帶信號的帶寬有什么關系？ 相位

35、不持續(xù)2FSK信號的帶寬不小于基帶信號帶寬的2倍。 什么事絕對移相？什么事相對移相？她們有何區(qū)別？ 絕對移相是用載波的相位直接表達碼元；相對移相是用相鄰碼元的相對載波相位值表達數字信息。相對移相信號可以看做是把數字信息序列絕對碼變換成相對碼，然后根據相對碼進行絕對移相而成。 2PSK信號和2DPSK信號可以用哪些措施產生和解調？它們與否可以采用包絡檢波法解調？為什么？ 2PSK信號和2DPSK信號可以用模擬調制法和鍵控調制法產生，2PSK信號可以用極性比較法，鑒相法解調，2DPSK信號一般用極性比較-碼變換法，差分相干法解調。 它們都不能采用包絡檢波法解調，由于它們是用相位而不是振幅

36、來攜帶傳送信息的。 2PSK信號及2DPSK信號的功率譜密度有何特點？試將它們與OOK信號的功率譜密度加以比較。 2PSK信號的功率譜密度同樣由離散譜和持續(xù)譜構成，但當雙極性基帶信號以相等的概率浮現時，不存在離散譜部分。同步，持續(xù)譜部分與2ASK信號基本相似，因此，2PSK信號的帶寬也與2ASK信號相似。此外，2DPSK信號的帶寬也與2ASK信號的相似。 二進制數字調制系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關? 與其調制方式、解調方式和信噪比有關。 2FSK與2ASK相比有哪些優(yōu)勢？ 在相似的解調方式下，若要得到相似的誤碼率，2FSK需要的信噪比比2ASK小3dB。 2PSK與2ASK和2FS

37、K相比有哪些優(yōu)勢？ 在相似的誤碼率狀況下，2PSK需要的信噪比比2ASK小6dB，比2FSK小3dB。 2DPSK與2PSK相比有哪些優(yōu)勢？ 在相似的信噪比狀況下，采用相干解調方式，2DPSK與2PSK的誤碼率減少一半，并且2DPSK還可以采用非相干解調方式。 何謂多進制數字調制？與二進制數字調制相比，多進制數字調制有哪些優(yōu)缺陷？ 采用多種基帶波形的數字調制稱為多進制數字調制，優(yōu)缺陷為：1，在相似傳碼率時，多進制比二進制傳播的信息量打；2，在相似傳信率時，多進制比二進制所需要的碼率低，帶寬窄；3，在相似噪聲狀況下，多進制的抗噪聲性能不如二進制好。 第九章 模擬信號的數字傳播 1

38、模擬信號在抽樣后，與否變成時間離散和取值離散的信號了？ 模擬信號在進行抽樣和變成時間離散信號，其取值仍然是聯續(xù)的 2 試述模擬信號抽樣和PAM的異同點 模擬信號抽樣的PAM的共同點都是時間離散取值持續(xù)的信號，不同點是抽樣信號的頻譜是周期延拓，幅度不下降，而PAM頻譜是周期延拓，幅度下降 3 對于低通模擬信號而言，為了能無失真恢復，理論上對于抽樣頻率有什么規(guī)定？ 理論上為了使抽樣頻率能恢復到本來的模擬信號，需要采樣頻率不小于等于信號最高頻率的兩倍 4 試闡明什么是奈奎斯特速率和奈奎斯特間隔 對無失真恢復低通信號的所規(guī)定的最低采樣的最低采樣速率稱為奈奎斯特速率，與此相對的最小抽樣時間

39、間隔稱為奈奎斯特間隔 5 試闡明抽樣產生混疊的因素 在信號域內的采樣，會導致信號頻譜的周期延拓，當采樣頻率不不小于信號帶寬是，就會導致不同周期的混疊。 7 PCM電話通信常用的抽樣原則頻率等于多少 8000hz 9 量化信號有哪些長處和缺陷 信號量化的長處是可以把模擬信號變成數字信號，從而采用通過數字調制的進行傳播，其缺陷是量化會產生量化誤差 10 對電話的非均勻量化有什么長處 電話信號重要集中在小幅度區(qū)間，故采用非均勻量化可以減少量燥比和傳播比特數 11 在A率中 若采用A=1 將得到什么壓縮效果 在A率用A=1 將表達不進行壓縮 13 13折現律中折線段數為什么比

40、15的折現率中的少兩段 由于13折線律第一段和第二段的斜率相似，合并變成了一條折線，而15 折線律中，每段斜率都不相似 14 國內采用的電話量化原則，是符合13折線律還是15 折線律？ 符合13折線律 15 在PCM電話信號中，為什么采用折疊碼進行編碼 由于電話信號的幅值只要集中在幅度較小的區(qū)間，采用折疊碼進行編碼可以減少誤碼對信號導致的影響 16 何為信號量燥比? T她有無措施消除 信號量燥比是信號平均功率與量化噪聲平均功率的取值，她只能盡量減少，無法完全消除 17 在PCM系統(tǒng)中，信號量燥比和信號帶寬有什么關系 在低通信號的最高頻率給定是PCM系統(tǒng)的輸出量燥比隨系統(tǒng)帶寬按

41、指數規(guī)律增長 18增量調制系統(tǒng)中有哪些量化噪聲 一般有量化噪聲和過載量化噪聲 19DPCM和增量調制之間有什么關系 增量調制可以當作是一種最簡樸的DPCM，當DPCM中量化器的量化電平去2時，此系統(tǒng)為增量調制系統(tǒng) 20試述時分復用的長處 時分復用的長處在于便于實現數字通信，易于制造，適于采用集成電路實現，生產成本低 21 適述復用和復接的異同點 復用的目的是為了擴大通信鏈路的容量，在一條鏈路上傳播多路獨立的信號，實現多路通信，在復用的過程中將低次群合并成高此群的過程成為復接 23 PDH體系中各層次的比特率不是整數倍的關系，由于每次復接是需要插入同步碼元和信令碼元。 通信原

42、理（第六版）課后習題答案 第一章 緒論 第二章 擬定信號和隨機信號分析 第三章 信道 第四章 模擬信號調制 第五章 數字基帶傳播系統(tǒng) 第六章 數字調制系統(tǒng) 6—1 解：單極性，雙極性，單極性歸零，雙極性歸零，二進制差分，四電平波形分別如下圖a，b，c，d，e，f （此圖僅作參照） 6— 2 證明： 6—3 6—4 解：（1）由圖P6-2可以寫出 故g（t）的傅里葉變換G（f）為

43、 6—5 解： 圖形如6-18所示 6—6 解：（1）雙極性信號的功率譜密度為 設，則有 將P=1/4，及代入體現式中，可得 功率譜密度圖略。 （2）當m=1時，上式中的離散普 因此能從該雙極性信號中直接提取頻率為的分量，其功率為 6—7 解： AMI碼：+1 0 -1 +1 0 0 0 0

44、 0 0 0 0 0 -1 0 +1 HDB3碼：+1 0 -1 +1 0 0 0 +V -B 0 0 -V 0 +1 0 -1 AMI碼形圖如下： HDB3碼波形圖如下： 6—8 解：雙向碼： 10 01 10 10 01 01 10 01 10 CIM碼： 11 01 00 11 01 01 00 01 11 雙向碼波形圖如下： CIM碼波形圖如下：

45、 （圖形僅供參照） 6—9 解：（1）令 由圖可得 由于的傅里葉變換為 因此，系統(tǒng)的傳播函數為 （2）基帶系統(tǒng)的傳播函數由發(fā)送濾波器，信道和接受器三部分構成，即 由于，，因此 故有 6—10 解： （1）由圖可知系統(tǒng)傳播函數為 由 可得 根據傅里葉變換的對稱性 有 = 因此，該系統(tǒng)接受濾波器輸出基本脈沖時間表

46、達式為 （2）根據奈奎斯特準則，當系統(tǒng)能實現無碼間干擾傳播時，應滿足 ， 當傳碼率時，即時 此時系統(tǒng)不能實現無碼間干擾傳播。 6—11 解：根據奈奎斯特準則，當最高傳碼率時，可以實現無碼間串擾傳播的基帶系統(tǒng)的總特性應滿足 ， 因此當時，基帶系統(tǒng)的總特性應滿足 因此除c圖外其她均不滿足無碼間串擾傳播的條件。 6—12 解： 6—13 解： 6—14 解： 6—15 證

47、明：可表達為 其中，是高為1，寬為的門函數，其傅里葉反變換為 因此，單位沖激響應 = 由上式成果可知，當t=nTs（n不等于0）時，h（nTs）=0，因此當用波特速率傳送數據時，抽樣時刻上不存在碼間串擾。 6—16 證明： 對于單極性基帶信號，在一種碼元持續(xù)時間內，抽樣判決器對接受的合成波形x（t）在抽樣時刻的取值為 由于是均值為0，方差為的高斯噪聲，因此當發(fā)送“1”時，A+的一維概率密度為 而發(fā)送“0”時，的一維概率密度函數為 令判決門限為，則發(fā)

48、“1”錯判為“0”的概率為 發(fā)“0”錯判為“1”的概率為 發(fā)送“1”碼和“0”碼概率分別為P（1）和P（0），則系統(tǒng)總的誤碼率為 令，則可求得最佳門限電平，即 由于 對上式移項取對數得 最佳判決門限 當p(1)=P(0)=1/2時 此時系統(tǒng)誤碼率 6—17 解：（1）接受濾波器輸入噪聲雙邊功率譜密度為，則接受濾波器輸入噪聲雙邊功率譜密度為 接受濾波器輸入噪聲功率為

49、 （2）系統(tǒng)總的誤碼率為 在單極性波形狀況下，和分別為 其中為判決門限，則誤碼率為 令，并考慮P（1）=P（0）= ，可求得最佳判決門限 即 此時系統(tǒng)總誤碼率為 6—18解： 6—19解： 6—20解：（1）的眼圖如下 （2）的眼圖如下 （3）比較：

50、 最佳抽樣判決時刻 即處 即處 判決門限電平 0 0 噪聲容限值 1 1 6—21解：由題意，抱負低通濾波器的傳播函數為 相應的單位沖激響應為 則系統(tǒng)單位沖擊響應為 對h（t）進行傅里葉變換，可得系統(tǒng)傳播函數為 因此 6

51、—22解：第一，四類部分響應信號的有關電平數為（2L-1）； 二進制時L=2，有關電平為3； 四進制時L=4，有關電平為7； 6—23解：第四類部分響應的預編碼公式為 涉及方框圖： 6—24解： 6—25解： 根據式（C）和2N+1=3,可以列出矩陣方程 將樣值Xk代入，可得方程組 解得 =-0.1779 =0.8897 =0.2847 然后通過計算得 =0 =1 =0 =0 =-0.0356 =0.0153 =0.0285 其他=0 輸入峰值失真為 輸出峰值失真為 均衡后的峰值失真減少7.5倍。 第七章 模擬信號的數字傳播 第八章 數字信號的最佳接受