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(nèi)容是什么 在無線電廣播中，信息源涉及的具體內(nèi)容為從聲音轉(zhuǎn)換而成的原始電信號，收信者中涉及的具體內(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。收信者中涉及的具體內(nèi)容就是從復(fù)原的原始電信號轉(zhuǎn)換成的影像；兩者信道中涉及的具體內(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，兩者的主線區(qū)別是什么 數(shù)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(shù)的 1.3

2、何謂數(shù)字通信，數(shù)字通信有哪些優(yōu)缺陷 傳播數(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(shù)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(shù)字變換后的信號可用簡樸的數(shù)字邏輯運算進行加密，解密解決；4.便于存儲、解決和互換；數(shù)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(lián)網(wǎng)，也便于用計算機對數(shù)字信號進行存儲，解決和互換，可使通信網(wǎng)的管理，維護實現(xiàn)自動化，智能化；5.設(shè)備便于集成化、微機化。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

3、，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)字傳播方式，可以通過程控數(shù)字互換設(shè)備進行數(shù)字互換，以實現(xiàn)傳播和互換的綜合。此外，電話業(yè)務(wù)和多種非話務(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(shù)字電話約占64KHZ。 1.4數(shù)字通信系統(tǒng)的一般模型中的各構(gòu)成部分的重要功能是什么 數(shù)字通行系統(tǒng)的模型見圖1-4所示。其中信源編碼與譯碼功能是提高信息傳播的有效性和進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；信道編碼和譯碼功能是增強數(shù)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(shù)字調(diào)制和解調(diào)功能是把數(shù)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(shù)字通信系統(tǒng)的有序，精確和可靠的工作。 1-5按調(diào)制方式，通信系統(tǒng)分類？ 根據(jù)傳播中的信道與否通過調(diào)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(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按傳播信號的復(fù)用方式，通信系統(tǒng)如何分類？ 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(guān)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(shù)字信號碼元以構(gòu)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(shè)備就能實現(xiàn)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(shù)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(yīng)性、經(jīng)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(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(shù)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(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? 誤碼率是碼元在傳播系統(tǒng)中被傳錯的概率。指錯誤的碼元數(shù)在傳播碼元數(shù)中所占的比例，Pe=錯誤碼元數(shù)/傳播總碼元數(shù)。 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(shù)在傳播總比特數(shù)中占得比例Pb=錯誤比特數(shù)/傳播總比特數(shù)。 它們是描述差錯率的兩種不同表述。在二進制中，兩者數(shù)值相等。 1-14消息中涉及的信息量與如下哪些因素有關(guān)？ A消息浮現(xiàn)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(yù)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(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(guān)函數(shù)有哪些性質(zhì)？ 答：（1）自有關(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(guān)系？ 答：寬平穩(wěn)隨機過程：若一種隨機過程的數(shù)學(xué)盼望與時間無關(guān)，而其有關(guān)函數(shù)僅與時間間隔有關(guān)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(shù)或概率密度函數(shù)與時間起點無關(guān)，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(guān)函數(shù)具有什么特點？ 答：平穩(wěn)隨機過程的自然有關(guān)函數(shù)與時間起點無關(guān)，只與時間間隔有關(guān)，并且是偶函數(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維分布僅由各隨機變量的數(shù)學(xué)盼望、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)，則也是嚴平穩(wěn)的。若隨機變量之間互不有關(guān)，則也是記錄獨立的。 白噪聲：功率譜密度在整個頻域內(nèi)均勻分布的噪聲，屬于一種抱負寬帶過程。 白噪聲的特點：白噪聲只在tao=0時才是有關(guān)的

11、，而在其她任意時刻上的隨機變量都不有關(guān)。 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(nèi)，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(xiàn)出包絡(luò)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(luò)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(luò)和相位都像一種緩慢變化的正弦波。 其包絡(luò)的一維分布服從瑞利分布，其相位的一維分布

12、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(shù)為高斯函數(shù)，其功率譜密度為常數(shù)。 7.不有關(guān)、記錄獨立、正交的含義各是什么？她們之間的關(guān)系如何？ 答：如果兩個隨機變量的協(xié)方差函數(shù)為零，則稱她們不有關(guān)；如果兩個隨機變量的聯(lián)合概率密度等于它們各自概率密度的乘積，則稱她們記錄獨立。如果兩個隨機變量的互有關(guān)函數(shù)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(guān)；兩個均值為零的隨機變量正交與不有關(guān)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(shù)百米到數(shù)千千米，應(yīng)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(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，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(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(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(chǎn)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(xiàn)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(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(diào)信號

17、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？常用的線性調(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)信號的頻譜構(gòu)造與基帶信號的頻譜構(gòu)造相似，只是頻率位置發(fā)生變化。常用的線性調(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)制信號的形狀完全同樣；AM信號的頻譜有載頻分量、上邊帶下邊帶三部分構(gòu)成。上邊帶的頻譜構(gòu)造和原調(diào)制信號的頻率構(gòu)造相似，下邊帶是上邊帶的鏡像。 4 與未調(diào)載波的功率相比，AM信號在調(diào)制過程中功率增長了多少？ 增長了調(diào)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(diào)制效率；對于克制載波的雙邊帶，可以使其調(diào)制效率由三分一提高到1 6、SSB的產(chǎn)生措施有哪些？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濾波器的傳播特性應(yīng)滿足什么條件？為什么？ 殘留邊帶濾波器的特性H（w）在+-wc處必須具有互補對稱性，相干解調(diào)時才干無失真的從殘留邊帶中恢復(fù)所需要的調(diào)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(diào)制系統(tǒng)和SSB調(diào)制系統(tǒng)的抗噪聲性能與否相似，為什么 相似。如果解調(diào)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(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之間可以互相轉(zhuǎn)換，將調(diào)制信號先微分，后進行調(diào)頻則得到相位波；將調(diào)制信號先積分而后進行調(diào)相則得到調(diào)頻波。 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) 當包絡(luò)檢波器的輸入信噪比降到一種特定的數(shù)值后，檢波器的輸出信噪比浮現(xiàn)急劇惡化的一

20、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?？梢岳斫鉃楫斝⌒旁氡葧r，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)可進行帶寬與信噪比的互換，而調(diào)幅不能？ 由于調(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)系闡明什么問題？ 調(diào)制增益與信號帶寬的關(guān)系為 ，這闡明信號帶寬越大，調(diào)制增益越高 16 fm產(chǎn)生門限效應(yīng)的重要因素是什么？ 重要是非線性的解調(diào)作用 17 FM系統(tǒng)中

21、采用加重技術(shù)的原理和目的是什么？ 為了進一步改善解調(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)，涉及預(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，有效減少輸出噪聲，已達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)，提高調(diào)制信號的高頻分量，在解調(diào)后來加上去加重網(wǎng)絡(luò)，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(fù)用 頻分復(fù)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(diào)。 第六章 數(shù)字基帶傳播系統(tǒng) 數(shù)字基帶傳播系統(tǒng)的基

22、本構(gòu)造及各部分的功能？ 數(shù)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(gòu)成。發(fā)送濾波器的功能是產(chǎn)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(fù)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(shù)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(xiàn)式如何？ 數(shù)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(yīng)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(xiàn)時無直流分量，有助于在信道中傳播，并且在接受端恢復(fù)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(jié)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(guān)。用差分波形傳送代碼可以消除設(shè)備初始狀態(tài)的影響，特別是在相位調(diào)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(yīng)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(shù)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(shù)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(shù)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(gòu)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(zhì)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(xiàn)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(shù)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(fù)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(zhuǎn)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(chǎn)生的？對通信質(zhì)量有什么影響？ 碼間干擾的產(chǎn)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(dǎo)致判決電路對信號進行誤判，使信號失真，產(chǎn)生誤碼，從而通信質(zhì)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(shù)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(guān)？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(guān)。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(yīng)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(yīng)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(yīng)波形？什么是部分響應(yīng)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(yīng)波形。運用部分響應(yīng)波形傳播的基帶系統(tǒng)稱為部分響應(yīng)系統(tǒng)。 部分響應(yīng)技術(shù)解決了什么為題？第Ⅳ類部分響應(yīng)的特點是什么？ 部分響應(yīng)技術(shù)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(yīng)的特點是無直流分量，其低頻分量小，便于邊帶濾波實現(xiàn)單邊帶調(diào)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(xiàn)時域均衡？ 頻域均衡：運用可調(diào)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(diào)濾波器在內(nèi)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(diào)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(diào)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(yīng)波形變換為在抽樣上無碼間干擾的響應(yīng)波形。由于橫向濾波器的均衡原理是在時域響應(yīng)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(yīng)波形變換成在抽樣時刻上無碼間干擾的響應(yīng)波形，因此橫向濾波器可以實現(xiàn)時域均衡。 第七章 數(shù)字帶通傳播系統(tǒng) 什么是數(shù)字調(diào)制？它和模擬調(diào)制有哪些異同點？ 數(shù)字調(diào)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(diào)制參量進行檢測。 和模擬調(diào)制同樣，數(shù)字調(diào)制也有調(diào)幅，調(diào)頻和調(diào)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(diào)制是對載波信號的參量進行離散調(diào)制，在接受端也只需對載波信號的離散調(diào)制參量估值。 數(shù)字調(diào)制的基本方式有哪些？其時間波形上各有什么特點？ 數(shù)字調(diào)制技術(shù)有兩種措施：一是運用模擬調(diào)制措施去實現(xiàn)數(shù)字式調(diào)

33、制，即把數(shù)字調(diào)制當作是模擬調(diào)制的一種特例，把數(shù)字基帶信號當成模擬信號的特殊狀況解決。二是運用數(shù)字信號的離散取值的特點通過開核心控載波，從而實現(xiàn)數(shù)字調(diào)制，這種調(diào)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(chǎn)生和解調(diào)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(guān)電路來控制。 OOK信號一般有兩種產(chǎn)生措施：1，模擬幅度調(diào)制法；2，開關(guān)電路控制的鍵控法。OOK信號有兩種解調(diào)措施：非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波法）和相干解調(diào)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(guān)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(chǎn)生和解調(diào)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(shù)字信息。（1）運用矩形脈沖序列對一種載波進行調(diào)頻產(chǎn)生；（2）運用受矩形脈沖序列控制的開關(guān)電路對兩個不同的頻率進行選通，即鍵控法。 FSK的解調(diào)一般采用非相干解調(diào)和相干解調(diào)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(chǎn)生措施有何關(guān)系？ 采用模擬調(diào)頻電路實現(xiàn)的2FSK信號，其相位變化是持續(xù)的；采用數(shù)字鍵控法產(chǎn)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(guān)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(shù)字信息。相對移相信號可以看做是把數(shù)字信息序列絕對碼變換成相對碼，然后根據(jù)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(chǎn)生和解調(diào)？它們與否可以采用包絡(luò)檢波法解調(diào)？為什么？ 2PSK信號和2DPSK信號可以用模擬調(diào)制法和鍵控調(diào)制法產(chǎn)生，2PSK信號可以用極性比較法，鑒相法解調(diào)，2DPSK信號一般用極性比較-碼變換法，差分相干法解調(diào)。 它們都不能采用包絡(luò)檢波法解調(diào)，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(gòu)成，但當雙極性基帶信號以相等的概率浮現(xiàn)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(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率與哪些因素有關(guān)? 與其調(diào)制方式、解調(diào)方式和信噪比有關(guān)。 2FSK與2ASK相比有哪些優(yōu)勢？ 在相似的解調(diào)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(diào)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(diào)方式。 何謂多進制數(shù)字調(diào)制？與二進制數(shù)字調(diào)制相比，多進制數(shù)字調(diào)制有哪些優(yōu)缺陷？ 采用多種基帶波形的數(shù)字調(diào)制稱為多進制數(shù)字調(diào)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(shù)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(lián)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(fù)，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(fù)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(fù)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(chǎn)生混疊的因素 在信號域內(nèi)的采樣，會導(dǎo)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(dǎo)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(shù)字信號，從而采用通過數(shù)字調(diào)制的進行傳播，其缺陷是量化會產(chǎn)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(shù) 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(xiàn)律中折線段數(shù)為什么比

40、15的折現(xiàn)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(nèi)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(dǎo)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(guān)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(shù)規(guī)律增長 18增量調(diào)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(diào)制之間有什么關(guān)系 增量調(diào)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(diào)制系統(tǒng) 20試述時分復(fù)用的長處 時分復(fù)用的長處在于便于實現(xiàn)數(shù)字通信，易于制造，適于采用集成電路實現(xiàn)，生產(chǎn)成本低 21 適述復(fù)用和復(fù)接的異同點 復(fù)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(xiàn)多路通信，在復(fù)用的過程中將低次群合并成高此群的過程成為復(fù)接 23 PDH體系中各層次的比特率不是整數(shù)倍的關(guān)系，由于每次復(fù)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(xí)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(diào)制 第五章 數(shù)字基帶傳播系統(tǒng) 第六章 數(shù)字調(diào)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(shè)，則有 將P=1/4，及代入體現(xiàn)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(shù)為 （2）基帶系統(tǒng)的傳播函數(shù)由發(fā)送濾波器，信道和接受器三部分構(gòu)成，即 由于，，因此 故有 6—10 解： （1）由圖可知系統(tǒng)傳播函數(shù)為 由 可得 根據(jù)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(jù)奈奎斯特準則，當系統(tǒng)能實現(xiàn)無碼間干擾傳播時，應(yīng)滿足 ， 當傳碼率時，即時 此時系統(tǒng)不能實現(xiàn)無碼間干擾傳播。 6—11 解：根據(jù)奈奎斯特準則，當最高傳碼率時，可以實現(xiàn)無碼間串擾傳播的基帶系統(tǒng)的總特性應(yīng)滿足 ， 因此當時，基帶系統(tǒng)的總特性應(yīng)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(shù)，其傅里葉反變換為 因此，單位沖激響應(yīng) = 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(shù)據(jù)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(nèi)，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(shù)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(shù)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(shù)為 相應(yīng)的單位沖激響應(yīng)為 則系統(tǒng)單位沖擊響應(yīng)為 對h（t）進行傅里葉變換，可得系統(tǒng)傳播函數(shù)為 因此 6

51、—22解：第一，四類部分響應(yīng)信號的有關(guān)電平數(shù)為（2L-1）； 二進制時L=2，有關(guān)電平為3； 四進制時L=4，有關(guān)電平為7； 6—23解：第四類部分響應(yīng)的預(yù)編碼公式為 涉及方框圖： 6—24解： 6—25解： 根據(jù)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(shù)字傳播 第八章 數(shù)字信號的最佳接受