通信原理樊昌信曹麗娜課后答案(共14頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 通信原理樊昌信曹麗娜課后答案 【篇一：通信原理(第六版)樊昌信曹麗娜_第六版--課后思考題及習(xí)題答案(第六章答案已補(bǔ)齊)】 以無線廣播和電視為例，說明圖1-1模型中的信息源，受信者及信道包含的具體內(nèi)容是什么 在無線電廣播中，信息源包括的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號，收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號轉(zhuǎn)換乘的聲音；在電視系統(tǒng)中，信息源的具體內(nèi)容為從影像轉(zhuǎn)換而成的電信號。收信者中包括的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號轉(zhuǎn)換成的影像；二者信道中包括的具體內(nèi)容分別是載有聲音和影像的無線電波 1.2何謂數(shù)字信號，何謂模擬信號，兩者的根本

2、區(qū)別是什么 數(shù)字信號指電信號的參量僅可能取有限個值；模擬信號指電信號的參量可以取連續(xù)值。他們的區(qū)別在于電信號參量的取值是連續(xù)的還是離散可數(shù)的 1.3何謂數(shù)字通信，數(shù)字通信有哪些優(yōu)缺點 傳輸數(shù)字信號的通信系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)字通信系統(tǒng)；優(yōu)缺點： 1.抗干擾能力強(qiáng)；2.傳輸差錯可以控制；3.便于加密處理，信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹碓街匾瑪?shù)字通信的加密處理比模擬通信容易的多，以話音信號為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號可用簡單的數(shù)字邏輯運算進(jìn)行加密，解密處理；4.便于存儲、處理和交換；數(shù)字通信的信號形式和計算機(jī)所用的信號一致，都是二進(jìn)制代碼，因此便于與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也便于用計算機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行存儲

3、，處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理，維護(hù)實現(xiàn)自動化，智能化；5.設(shè)備便于集成化、微機(jī)化。數(shù)字通信采用時分多路復(fù)用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，可用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)，因此體積小，功耗低；6.便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。采用數(shù)字傳輸方式，可以通過程控數(shù)字交換設(shè)備進(jìn)行數(shù)字交換，以實現(xiàn)傳輸和交換的綜合。另外，電話業(yè)務(wù)和各種非話務(wù)業(yè)務(wù)都可以實現(xiàn)數(shù)字化，構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；缺點：占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4khz帶寬，一路數(shù)字電話約占64khz。 1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各組成部分的主要功能是什么 數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信

4、源編碼與譯碼功能是提高信息傳輸?shù)挠行院瓦M(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是增強(qiáng)數(shù)字信號的抗干擾能力；加密與解密的功能是保證傳輸信息的安全；數(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能是把數(shù)字基帶信號搬移到高頻處以便在信道中傳輸；同步的功能是在首發(fā)雙方時間上保持一致，保證數(shù)字通信系統(tǒng)的有序，準(zhǔn)確和可靠的工作。 1-5按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？ 根據(jù)傳輸中的信道是否經(jīng)過調(diào)制，可將通信系統(tǒng)分為基帶傳輸系統(tǒng)和帶通傳輸系統(tǒng)。 1-6 按傳輸信號的特征，通信系統(tǒng)如何分類？ 按信號特征信道中傳輸?shù)男盘柨煞譃槟M信號和數(shù)字信號，相應(yīng)的系統(tǒng)分別為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。 1-7按傳輸信號的復(fù)用方式，通信系統(tǒng)如何分類？

5、 頻分復(fù)用，時分復(fù)用，碼分復(fù)用。 1-8單工，半雙工及全雙工通信方式是按什么標(biāo)準(zhǔn)分類的？解釋他們的工作方式并舉例說明 他們是按照消息傳遞的方向與時間關(guān)系分類。單工通信是指消息只能單向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑ㄐ烹p方只有一個進(jìn)行發(fā)送，另一個只能接受，如廣播，遙測，無線尋呼等。半雙工通信指通信雙方都能進(jìn)行收發(fā)信息，但是不能同時進(jìn)行收發(fā)的工作方式，如使用統(tǒng)一載頻的普通對講機(jī)。全雙工通信是指通信雙方能同時進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式，如電話等。 1-9通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么？ 分為并行傳輸和串行傳輸。并行傳輸是將代表信息的數(shù)字信號碼元以組成的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時傳輸，其優(yōu)勢是傳輸速

6、度快，無需附加設(shè)備就能實現(xiàn)收發(fā)雙方字符同步，缺點是成本高，常用于短距離傳輸。串行傳輸是將代表信息的數(shù)字碼元以串行方式一 個碼元接一個碼元地在信道上傳輸，其優(yōu)點是成本低，缺點是傳輸速度慢，需要外加措施解決收發(fā)雙方碼組或字符同步，常用于遠(yuǎn)距離傳輸。 1-10通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是有哪些？ 通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)涉及有效性、可靠性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、可維護(hù)性等。其中有效性和可靠性是主要性能指標(biāo)，在模擬通信系統(tǒng)有效性可用有效傳輸頻帶來度量，同樣的消息用不同的調(diào)制方式，則需要不同的頻帶寬度，數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和頻帶利用率來衡量。具體誤差率指標(biāo)有誤碼率pe、誤信率pb。

7、 1-11衡量數(shù)字通信系統(tǒng)有效性和可靠性的性能指標(biāo)有哪些？ 有效性用傳輸速率和頻帶利用率來衡量，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？他們之間的關(guān)系如何？ 碼元速率定義為每秒鐘傳送碼元的數(shù)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(guān)系如何? 誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率。指錯誤的碼元數(shù)在傳輸碼元數(shù)中所占的比例，pe=錯誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)。 誤信率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。指錯誤接收地比特數(shù)在傳輸總比特數(shù)中占得比例pb=錯誤比特數(shù)/傳輸總比特數(shù)。

8、它們是描述差錯率的兩種不同表述。在二進(jìn)制中，二者數(shù)值相等。 1-14消息中包含的信息量與以下哪些因素有關(guān)？ a消息出現(xiàn)概b消息的種類c消息的重要程度。 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確定的和預(yù)知的信號。 2.試分別說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(shù)的定義。 答：單位沖擊函數(shù)是寬度趨于零，幅度趨于無窮大，積分面積為1的理想信號。 4.試描述信號的四種頻率特性分別適用于何種信號。 答：功率信

9、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）和頻譜c（jnw。）的量綱分別是什么。 答：分別為伏特/赫茲和伏特。 6．自相關(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？ 答：（1）自相關(guān)函數(shù)是偶函數(shù)。（2）與信號的能譜密度函數(shù)或功率譜密度函數(shù)是傅立葉變換對的關(guān)系。3當(dāng)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(jī)過程 1.什么是寬平穩(wěn)隨機(jī)過程？什么是嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程？它們之間有什么關(guān)系？ 答：寬平穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望與時間無關(guān)，而其相關(guān)函數(shù)僅與時間間隔

10、相關(guān)稱之為寬平穩(wěn)隨機(jī)過程。 嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程：若一個隨即過程任何的n維分布函數(shù)或概率密度函數(shù)與時間起點無關(guān)，則之為嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程。 一個嚴(yán)平穩(wěn)隨機(jī)過程，只要他的均值有界則必然是寬平穩(wěn)的；反之不然。 2.平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(guān)函數(shù)具有什么特點？ 答：平穩(wěn)隨機(jī)過程的自然相關(guān)函數(shù)與時間起點無關(guān)，只與時間間隔有關(guān)，而且是偶函數(shù)。 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(shù)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(jī)變量的數(shù)學(xué)期望、方差和兩兩之間的歸一化協(xié)方差函數(shù)決定。若高斯噪聲是寬平穩(wěn)，則也是嚴(yán)平穩(wěn)的。若隨機(jī)變量之間互不相關(guān)

11、，則也是統(tǒng)計獨立的。 白噪聲：功率譜密度在整個頻域內(nèi)均勻分布的噪聲，屬于一種理想寬帶過程。 白噪聲的特點：白噪聲只在tao=0時才是相關(guān)的，而在其他任意時刻上的隨機(jī)變量都不相關(guān)。 4.什么是窄帶隨機(jī)過程？它的頻譜和時間波形有什么特點？ 其頻譜分布特點是帶寬遠(yuǎn)小于中心頻率，時間波形上的特點是呈現(xiàn)出包絡(luò)和相位隨機(jī)緩慢變化的正弦波。 5.什么是窄高斯噪聲？他在波形上有什么特點？它的包絡(luò)和相位各服從什么概率分布？ 答：窄帶高斯噪聲：若一個高斯噪聲滿足窄帶條件，即其帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心頻率，而且中心平率偏離零頻很遠(yuǎn)，則稱之為窄帶高斯噪聲。 其波形上的特點是包絡(luò)和相位都像一個緩慢變化的正

12、弦波。 其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布服從均勻分布。 6.何為高斯白噪聲？它的概率密度函數(shù)、功率頻譜密度如何表示？ 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(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。 7.不相關(guān)、統(tǒng)計獨立、正交的含義各是什么？他們之間的關(guān)系如何？ 答：如果兩個隨機(jī)變量的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱他們不相關(guān)；如果兩個隨機(jī)變量的聯(lián)合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱他們統(tǒng)計獨立。如果兩個隨機(jī)變量的互相關(guān)函數(shù)為零，則稱他們正交。兩個均值為零的隨機(jī)變量如果統(tǒng)計獨立，則一定是正交及不相關(guān)；兩個均值為零的隨機(jī)變量正交與不相關(guān)

13、等價。 第四章 信道 4.1無線信道有哪些種 無線通訊更具通訊距離，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(dá)到多遠(yuǎn) 他適用在什么頻段 地波傳播在數(shù)百米到數(shù)千千米，應(yīng)用與低頻和甚低頻，大約2mhz 4.3天波傳播距離能達(dá)到多遠(yuǎn) 他適用在什么頻段 天波傳播能達(dá)到一萬千米以上，應(yīng)用于高頻，2mhz-30mhz 4.4 視距傳播距離和天線高度有什么關(guān)系 天線高度越高，視距傳播的距離越遠(yuǎn)，其具體關(guān)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 各適用在什么頻段 散

14、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(yīng) 多徑傳播對信號的影響稱為多徑效應(yīng) 4.7什么事快衰落 設(shè)么是慢衰落 由多徑效應(yīng)引起的衰落稱為快衰落；由信號路徑上由于季節(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 他們分別對信號傳輸有哪些主要影響 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(jī)變化的信道稱為隨機(jī)信道；恒參信道對信號傳輸?shù)挠绊懣梢酝耆?，而隨參信道對信號傳輸

15、的影響只能在統(tǒng)計平均的意義下消除 4.9何謂加性干擾 何謂乘性干擾 不論信號有無都存在的噪聲稱為加性干擾；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 傳輸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(zhì)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 有多種光線傳播路徑的光纖稱為多模光纖；只有一種光線傳播路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個 1.31um 1.55u

16、m 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熱噪聲是如何產(chǎn)生的 熱噪聲起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連續(xù)信道 4.17試述信道容量的定義 信道容量是指信道能夠傳輸?shù)淖畲笃骄畔⒘? 4.18試寫出連續(xù)信道容量的表達(dá)式 由此式看出信道容量的大小決定于哪些參量 連續(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(guān)。 第五章 模擬調(diào)制系統(tǒng) 1、何為調(diào)制? 調(diào)制在通信系

17、統(tǒng)中的作用是什么？ 所謂調(diào)制就是把信號轉(zhuǎn)換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。作用：1將基帶信號變換成適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號2實現(xiàn)信道的多路復(fù)用3改善系統(tǒng)抗噪聲性能。 2、什么是線性調(diào)制？常見的線性調(diào)制有哪些？ 正弦載波的幅度隨調(diào)制信號做線性變化的過程。從頻譜上說，已調(diào)信號的頻譜結(jié)構(gòu)與基帶信號的頻譜結(jié)構(gòu)相同，只是頻率位置發(fā)生變化。常見的線性調(diào)制有調(diào)幅，雙邊帶，單邊帶和殘留邊帶調(diào)制。 3、am信號的波形和頻譜有哪些特點？ am波的包絡(luò)與調(diào)制信號的形狀完全一樣；am信號的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分組成。上邊帶的頻譜結(jié)構(gòu)和原調(diào)制信號的頻率結(jié)構(gòu)相同，下邊帶是上邊帶的鏡像

18、。 4 與未調(diào)載波的功率相比，am信號在調(diào)制過程中功率增加了多少？ 增加了調(diào)制信號的功率 5、為什么要抑制載波？相對am信號來說，抑制載波的雙邊帶信號可以增加多少功效? 抑制載波可以提高調(diào)制效率；對于抑制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到1 6、ssb的產(chǎn)生方法有哪些？各有何技術(shù)難點？ ssb信號的產(chǎn)生方式可以分為濾波法和相移法。濾波法的技術(shù)難點是邊帶濾波器的制作。相移法的難點是寬帶移相網(wǎng)絡(luò)的制作。 7、vsb濾波器的傳輸特性應(yīng)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(bǔ)對稱性，相干解調(diào)時才能無失真的從殘留邊帶中恢復(fù)所需要的調(diào)制信

19、號。 8 如何比較兩個模擬通信系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同？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、dsb調(diào)制系統(tǒng)和ssb調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能是否相同，為什么 相同。如果解調(diào)器的輸入噪聲功率密度相同，輸入信號功率也相同，則單邊帶和雙邊帶在解調(diào)器輸出的信噪比是相等的。 10 什么是頻率調(diào)制？什么是相位調(diào)制？兩者關(guān)系如何？ 所謂頻率調(diào)制fm是指瞬時頻率偏移隨調(diào)制信號成比例變化；所謂相位調(diào)制pm是指瞬時相位偏移隨調(diào)制信號線性變化。fm和pm之間可以相互轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號先微分，后進(jìn)行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號先積分而后進(jìn)行調(diào)相則得到調(diào)頻波

20、。 11 什么是門限效應(yīng)？am信號采用包絡(luò)檢波解調(diào)是為什么會產(chǎn)生門限效應(yīng) 當(dāng)包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降到一個特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比出現(xiàn)急劇惡化的一種現(xiàn)象成為門限效應(yīng)。 門限效應(yīng)本質(zhì)上是有包絡(luò)檢波器的非線性引起的。可以理解為當(dāng)小信噪比時，解調(diào)器的輸出端沒有信號項，會把有用的信號擾亂成隨機(jī)噪聲。 12 為什么相干解調(diào)不存在門限效應(yīng)？ 噪聲與信號可以分開進(jìn)行解調(diào)，而解調(diào)器輸出端總是單獨存在有用信號項 14 為什么調(diào)頻系統(tǒng)可進(jìn)行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？ 因為調(diào)幅系統(tǒng)的帶寬是固定的 15 fm系統(tǒng)的調(diào)制制度增益和信號帶寬的關(guān)系如何？這一關(guān)系說明什么問題？

21、 調(diào)制增益與信號帶寬的關(guān)系為 ，這說明信號帶寬越大，調(diào)制增益越高 16 fm產(chǎn)生門限效應(yīng)的主要原因是什么？ 主要是非線性的解調(diào)作用 17 fm系統(tǒng)中采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？ 為了進(jìn)一步改善解調(diào)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(diào)頻系統(tǒng)中采用加重技術(shù)，包括預(yù)加重和去加重措施。預(yù)加重和去加重的設(shè)計思想是保持輸出信號不變，有效降低輸出噪聲，已達(dá)到輸出信噪比的目的，其原理實在解調(diào)錢加上預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)，提升調(diào)制信號的高頻分量，在解調(diào)以后加上去加重網(wǎng)絡(luò)，使信號保持不變同時降低高頻噪聲，從而改善輸出信噪比 18 什么是頻分復(fù)用 頻分復(fù)用中，一個信道的可用頻帶

22、被分為若干個互不重疊的頻段，每路信號占用其中的一個頻段，在接收端，通過濾波器選出其中所要接收的信號，在進(jìn)行解調(diào)。 第六章 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng) 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各部分的功能？ 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)由發(fā)送濾波器、信道、接收濾波器、抽樣判決器及定時和同步系統(tǒng)構(gòu)成。發(fā)送濾波器的功能是產(chǎn)生適合于信道傳輸?shù)幕鶐盘柌ㄐ?。信道的作用是傳輸基帶信號。信道的作用是傳輸基帶信號。接收濾波器的作用是接收信號，盡可能濾除信道噪聲和其他干擾，對信道特性進(jìn)行均衡，使輸出的基帶波形有利于抽樣判決。抽樣判決器的作用是使再傳輸熱性不理想及噪聲背景下，在規(guī)定時刻對接收濾波器的輸出波形進(jìn)行判決，以恢復(fù)或再生基帶信號。定時和同步系統(tǒng)的作用是為抽樣判決器提供準(zhǔn)確的抽樣時鐘。 數(shù)字基帶信號有哪些常見的形式？各有什么特點？它們的時域表達(dá)式如何？ 數(shù)字基帶信號的常見形式有：單極性波形，雙極性波形，單極性歸零波形，雙極性歸零波形，差分波形和多電平波形。 【篇二：《通信原理》第六版 樊昌信 曹麗娜作業(yè)參考答案】 xt>1 2 3 4 5 【篇三：通信原理(第六版)課后答案】 xt>通信原理第六版(樊昌信曹麗娜著)國防工業(yè) 出版社課后答案 第一章 緒論 第二章 確定信號和隨機(jī)信號分析 專心---專注---專業(yè)