通信原理第四章題庫總合.doc

填空題1. 采用非均勻量化的主要原因是：改善_量化信噪比：_系統(tǒng)平均量化信噪比。2. PCM方式的模擬信號數(shù)字化要經(jīng)過_、_、_三個過程。3. 將模擬信號數(shù)字化傳輸?shù)幕痉椒ㄓ衉和_兩種。4. 在模擬信號轉化為數(shù)字信號的過程中，抽樣過程是為了實現(xiàn)_的離散，量化過程是為了實現(xiàn)_的離散。5. 一個模擬信號在經(jīng)過抽樣后其信號屬于_信號，在經(jīng)過量化后其信號屬于_信號。6. 量化是將幅值_的信號變換為幅值_的信號。7. PCM30/32基群幀結構中，TS0時隙主要用于傳輸_信號，TS16時隙主要用于傳輸_信號。8. 設某樣值為2048，則A律13折線8位碼為_，譯碼后輸出的樣值為_。9. 若一低通信號m(t)的頻帶范圍為0-108kHZ，則可以無失真恢復信號的最小采樣頻率為：_。10. 改善弱信號的量化信噪比，通?？捎胈技術。11. 增量調制中為防止出現(xiàn)過在現(xiàn)象，必須滿足_。12. 設輸入信號抽樣值為-131個量化單位，則其A律13折線編碼輸出碼組為_。13. 在PCM30/32系統(tǒng)中，其信息傳輸速率為_。14. 在簡單增量調制系統(tǒng)中，當信號實際斜率超過最大跟蹤斜率時，將會造成_。15. 電話采用的A律13折線8位非線性碼的性能相當于編線性碼位數(shù)為_。16. 當采用A律13折線進行非均勻量化時，其中第2、8段的量化信噪比改善量分別為 dB、 dB。17. 實際中，非均勻量化的方法是：將抽樣值通過_再進行_。18. 在PCM編碼系統(tǒng)中常用的二進制碼有三種：_、_、_。19. 均勻量化是把輸入信號的取值域_的量化。20. A律13折線8位碼分為_、_和_三種。21. PCM30/32基群幀結構中一共劃分有 時隙，其中同步碼在 時隙。22. 采用非均勻量化的目的是為了提高 的量化SNR，代價是減少 的量化SNR。23. 抽樣是將時間的信號變換為離散的信號。24. 對模擬信號進行模/數(shù)字轉換后會產生_。25. 根據(jù)抽樣定理，用于對模擬信號進行抽樣的頻率與模擬信號的最高頻率的關系是_。1. 小信號，提高 2.抽樣，量化，編碼 3.脈沖編碼調制（PCM），增量調制（M） 4.時間上離散，幅度上離散 5.模擬，數(shù)字 6.連續(xù)，離散 7.幀同步碼，標志信號 8.01111111，2016 9.216kHZ 10.壓擴 11.不過載條件 12.01000000 13.2048kb/s 14.過載失真 15.11位 16. 24，-1217. 壓縮，均勻量化 18.自然二進制、折疊二進制、格雷二進制 19.等間隔分割 20.極性碼，段落碼，段內碼 21.32，TS0 22.小信號，大信號23.連續(xù)，時間 24.失真 25.簡答題1 根據(jù)低通型抽樣定理試討論、和時出現(xiàn)的情況（為抽樣頻率，為信號的最高頻率）？當時頻譜前后相連，采用截止頻率為的理想低通濾波器可以還原出信號；當時頻譜間有一些空隙，同樣可以采用截止頻率為的理想低通濾波器還原出信號；在時頻譜產生重疊現(xiàn)象，此時還原不出原始信號。顯然前兩種可以不失真地還原出始信號，考慮到理想低通無法實現(xiàn)因此實際可行的為 2. 簡述帶通型信號的抽樣不易采用低通型抽樣定理進行抽樣的原因？帶通型信號是指信號的帶寬的信號，該信號若采用低通型抽樣定理進行抽樣可以符合抽樣要求，但將帶來頻譜利用不合理，抽樣速率較高的現(xiàn)象，因此應采用帶通型抽樣定理進行抽樣可以降低抽樣速率。3 根據(jù)PCM傳輸方式的基本組成，若用于傳輸電話時，請簡述各部分的作用及相應要求？抽樣-實現(xiàn)時間上的離散，由于電話信號的帶寬為4kHz因此抽樣頻率取8kHz；量化-實現(xiàn)幅度上的離散，采用非均勻量化以提高小信號時的量化信噪比；編碼-將非均勻量化后的信號編為8位二進制碼。信道-適合于數(shù)字信號傳輸?shù)拿浇楹驮O備；譯碼-編碼的反變換過程，應補上半個量化級，使量化誤差最??；低通-恢復模擬信號，截止頻率為4kHz，并應具有的補償。4. 試畫出PCM傳輸方式的基本組成框圖？簡述各部分的作用？各部分的作用：抽樣-將連續(xù)的模擬信號進行時間上的離散；量化-將時間離散幅度連續(xù)的模擬信號進行幅度取值上的離散；編碼-將時間離散和幅度離散的多進制數(shù)字信號編成二進制碼；信道-用于信號傳輸媒介和設備；干擾-傳輸信號的信道和設備所帶來的噪聲；譯碼-編碼的反變換過程；低通-將譯碼輸出的樣值信號平滑還原成原始模擬信號。5. 對于電話信號為什么要采用非均勻量化？非均勻量化各段的改善量分別為多少？ 由于電話信號小信號的概率大，采用均勻量化時小信號的量化誤差較大各段的改善量分別為：24dB、24dB、18dB、12dB、6dB、0dB、-6dB、-12dB。1. ;對頻率范圍在30300Hz的模擬信號進行線性PCM編碼。求最低抽樣頻率fs（A）A 600 B300 C30 D602上題中，若量化電平M=64，求PCM信號的信息速率Rb。1A3600 B1800 C180 D3603一個低通信號m（t）的頻帶范圍為0108kHz，則可以無失真恢復信號的最小采樣頻率（B）A0 B216 C54 D1084人類發(fā)出的原始語音信號頻帶范圍（A）A2010000 B3003400 C3006800 D3080005試求載波信號（312552）的抽樣頻率（C）A 552 B1240 C1104 B22087設信號頻率范圍04kHz,幅值在-4.096+4.096V間均勻分布，若采用13折線A率對信號非均勻量化編碼，求最小量化間隔（）8采用13折線A率編碼器，設接收端收到的碼組為01010011，最小量化間隔為一個單位，段內碼改用折疊二進制碼。求譯碼器輸出多少量化單位（）9上題中寫出對應于該七位碼的11位碼10采用A率13折線編碼，設最小量化間隔為1個單位，已知抽樣脈沖值為-95個單位，求編碼器的輸出媽祖，11在上提的情況下，計算量化誤差12上一題中，求對應七位碼中的均勻量化11為碼13DPCM的過程叫做什么？AA去冗余 B抽樣 C 抽樣D量化14下列哪個是增量調制器的組成部分（A）A 脈沖調制器B 加法器C 乘法器D 譯碼器15PCM的概念是由哪國工程師提出來的（A）A 法國B 中國C 美國D 日本16設接收端收到的碼組01010011，最小量化間隔為1個量化單位，并已知段內嗎改成折疊二進制碼，試問譯碼器輸出多少量化單位（）A-328 B328 C624 D-62417上題中，寫出對應于該七位碼的均勻量化11位碼18采用13折線A率編碼器，設接收端收到的碼組為01010011，最小量化間隔為一個單位，段內碼改用折疊二進制碼。求譯碼器輸出多少量化單位（）19上題中寫出對應于該七位碼的11位碼20試求載波信號（312552）的抽樣頻率（C）A 552 B1240 C1104 B220821 一單路話音信號最高頻率4kHz抽樣頻率kHz，一PCM方式傳輸，設輸出信號波形為矩形脈沖，寬度為套，且占空比為122求抽樣信號按8級量化時，求基帶信號頻譜的第一亮點頻率( C)A0 B12 C24 D4823按128級量化，求基帶信號頻譜的第一零點頻率（C）A0 B12 C56 D48第1題:已知一低通信號的頻譜為（1）假設以Hz的速率對進行抽樣，試畫出已抽樣信號的頻率草圖。（2）若用Hz的速率抽樣，重做上題。答案（1）由題意知：所以其頻譜如題圖(a)所示。(a)(b)（2）同理，其頻譜如題圖(b)所示。第2題:已知一基帶信號，對其進行抽樣，（1）為了在接收端能不失真地從已抽樣信號中恢復，試問抽樣間隔應為多少？（2）若抽樣間隔取為0.2 s，試畫出已抽樣信號的頻譜圖。答案:（1）基帶信號中最大角頻率為；由抽樣定理可得抽樣頻率為；所以抽樣間隔。 （2）由題可知，因為所以抽樣信號的頻譜圖如題圖所示。第3題:已知某信號的頻譜 如題圖(a)所示，將它通過傳輸函數(shù)為 （圖(b）)的濾波器后再進行理想抽樣。（1）求抽樣速率為多少。（2）若抽樣速率 ，試畫出已抽樣信號的頻譜解 （1）濾波后的信號頻率為 ，其最高頻率為。由抽樣定理可得理想抽樣速率為（2）當抽樣速率時，其已抽樣信號的頻譜如題圖7-3(c)所示。 圖（c）第4題：已知信號的最高頻率，若用題圖（a)所示的對進行自然抽樣，確定已抽樣信號及其頻譜表示式，并畫出其示意圖（注：的頻譜的形狀可自行假設）。圖(a)解 由題意可得已抽樣信號頻譜為設如圖（b) 所示，則如圖（c) 所示。圖(b)、(c)第5題：已知信號的最高頻率為，若用題圖(a)所示的單個脈沖對進行瞬時抽樣，試確定已抽樣信號及其頻譜表示式。圖(a)解 的單個脈沖的時域表示式為，的頻譜表示式為；設的頻譜如題圖（b）所示，則若，則；所以的頻譜圖如題圖（c）所示。圖(b)、(c)第6題：已知信號的最高頻率為，由矩形脈沖對進行瞬時抽樣，矩形脈沖的寬度為，幅度為1，試確定已抽樣信號及其頻譜的表示式。解 已抽樣信號為，其頻率表示式為用該矩形脈沖以頻率對該信號抽樣時，其頻譜的表示式為第7題：設輸入抽樣器的信號為門函數(shù)，寬度ms，若忽略其頻譜第10個零點以外的頻譜分量，試求最小抽樣速率解 門函數(shù)的頻譜函數(shù)為當時,HzHz所以最小抽樣速率為1000/s。第8題：設信號，其中，V。若被均勻量化為41個電平，試確定所需的二進制碼組的位數(shù)和量化級間隔。解 因為，所以所需二進制碼為6位。量化級間隔為第9題：已知模擬信號抽樣值的概率密度如題圖所示。若按四電平進行均勻量化，試計算量化噪聲功率比。解 量化間隔；量化區(qū)間終點依次為-1，-0.5，0，0.5，1；量化電平值為-0.75，-0.25，0.25，0.75；量化噪聲功率為信號功率為所以，量化噪聲功率比為dB第10題：采用13折線A律編碼，設最小的量化級為1個單位，已知抽樣脈沖值為+635單位。（1）試求此時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差（短內碼用自然二進碼）。（2）寫出對應于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼。解 由題意可得；輸出碼組為；量化誤差為27，對應的11位均勻量化碼為第11題：采用13折線A律編碼器電路，設接收端收到的碼組為“01010011”，最小量化單位為1個單位，并已知段內碼為折疊二進碼。（1）試問譯碼器輸出為多少單位。（2）寫出對應于該7位碼（不包含極性碼）的均勻量化11位碼解 （1）由知，信號為負值。再由知，碼組對應第6段，量化間隔為16。因為采用折疊碼，所以是第四級。譯碼器輸出為；（2）均勻量化11為第12題：采用13折線A律編碼，設最少的量化級為1個單位，已知抽樣值為-95單位。（1）試求此時編碼器輸出碼組，并計算量化誤差（段內碼用自然二進碼）。（2）寫出對應于該7位碼（不包括極性碼）的均勻量化11位碼解 （1）極性碼，又6495128，所以碼組位于第四段，段落碼為，量化間隔為4。段內碼為，所以編碼器輸出為；量化誤差為3個單位。（2）對應的均勻量化11位碼為第13題：對10路帶寬均為3003400 Hz的模擬信號進行PCM時分復用傳輸。抽樣頻率為8000 Hz，抽樣后進行8級量化，并編為自然二進制碼，碼元波形是寬度為的矩形脈沖，且占空比為1。試求傳輸此時分復用PCM信號所需的帶寬 解 由抽樣頻率kHz；可得：；又抽樣信號經(jīng)8級量化，故需要三位二進制碼編碼，所以；所以信號第一個零點的帶寬為：kHz第14題：對24路最高頻率均為4 kHz的信號進行時分復用，采用PAM方式傳輸。假定所用脈沖為周期性矩形脈沖，脈沖的寬度為每路應占用時間的一半。試求此24路PAM系統(tǒng)的最小帶寬解 抽樣頻率為所以因為所以系統(tǒng)的最小帶寬為kHz第15題：已知話音信號的最高頻率Hz，用PCM系統(tǒng)傳輸，要求量化信噪比不低于30 dB。試求此PCM系統(tǒng)所需的最小帶寬。解 由量化信噪比可得所以系統(tǒng)所需的最小帶寬為：kHz第16題：信號進行簡單增量調制，若臺階和抽樣頻率選擇得既能保證不過載，又保證不致因信號振幅太小而使增量調制器不能正常編碼，試證明此時要求。證明 要使增量調制不過載，必須；要使增量調制編碼正常，；所以；又因為，所以第17題：已知信號的最高頻率為，由矩形脈沖進行瞬時抽樣，矩形脈沖的寬度為，幅度為1，試確定已抽樣信號及其頻譜表示式。解：矩形脈沖形成網(wǎng)絡的傳輸函數(shù)理想沖激抽樣后的信號頻譜為 瞬時抽樣信號頻譜為中包括調制信號頻譜與原始信號頻譜不同，這是因為的加權。瞬時抽樣信號時域表達式為第18題：設輸入抽樣器的信號為門函數(shù)，寬度，若忽略其頻譜的第10個零點以外的頻率分量，試求最小抽樣速率。解：門函數(shù)的寬度，其第一個零點頻率，其余零點之間間隔都是，所以第10個零點頻率為。忽略第10個零點以外的頻率分量，門函數(shù)的最高頻率是。由抽樣定理，可知最小抽樣速率。第19題：信號進行簡單增量調制，若臺階和抽樣頻率選擇得既保證不過載，又保證不致因信號振幅太小而使增量調制器不能正常編碼，試證明此時要求。解：要保證增量調制不過載，則要求因為所以 同時系統(tǒng)要求保證正常編碼，要求即從而可得所以第20題：單路話音信號的最高頻率為4kHz,抽樣速率為8kHz,以PCM方式傳輸。設傳輸信號的波形為矩形脈沖，其寬度為，且占空比為1：1）抽樣后信號按8級量化，求PCM基帶信號第一零點頻寬；2）若抽樣后信號按128級量化，PCM二進制基帶信號第一零點頻寬又為多少？解：1）抽樣后信號按8級量化，由于N=log2M=log28=3，說明每個抽樣值要編3位二進制碼。此時每比特寬度為，因為占空比位1，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點頻寬為2）若抽樣信號按128級量化，由于N=log2M=log2128=7，說明每個抽樣值要編7位二進制碼。此時每比特寬度為，因為占空比位1，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點頻寬為第21題：若12路話音信號（每路信號的最高頻率為4kHz）進行抽樣和時分復用，將所有的脈沖用PCM系統(tǒng)傳輸，重做上題。解：（1）每路信號所占帶寬抽樣后信號按8級量化，由于N=log2M=log28=3,說明每個抽樣值要編3位二進制碼。此時每比特寬度為，因為占空比位1，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點頻寬為2）由于N=log2M=log2128=7，說明每個抽樣值要編7位二進制碼。此時每比特寬度為，因為占空比為1，所以脈沖寬度，所以PCM系統(tǒng)的第一零點頻寬為第22題：信源由四種符號組成，符號及出現(xiàn)的概率分別為 A(1/2),B（1/4）,C（1/8）, D（1/8）。求DMS等長編碼的編碼效率解：第23題：6路獨立信源的頻帶分別為W,W,2W,2W,3W,3W，如果采用時分復用制進行傳輸，每路 信源采用8位對數(shù)PCM編碼。設計該系統(tǒng)的幀結構和總時隙數(shù)，求每個時隙占有時隙寬度Ts以及脈沖寬度。解：對信源頻帶為W的信號，抽樣頻率為2W； 對信源頻帶為2W的信號，抽樣頻率為4W； 對信源頻帶為3W的信號，抽樣頻率為6W； 幀長為 Ts=1/2W 時隙寬度 脈沖寬度 =第24題：在簡單M中，已知輸入為f=1kHz的正弦信號，fs=32kHz低通濾波器的下截止頻率。計算在臨界過載條件下，誤碼率解：在臨界過載條件下，信噪比公式 ,其中 將