通信原理復(fù)習(xí)題答案

1、通通信原理復(fù)習(xí)題答案1 緒論一、填空題1調(diào)制和解調(diào)、調(diào)制、編碼和譯碼、編碼。2由信源發(fā)出的未經(jīng)調(diào)制的基帶信號直接在信道中傳輸、通過調(diào)制將基帶信號變?yōu)楦m合在信道傳輸?shù)男问健?提高系統(tǒng)的有效性、提高系統(tǒng)的可靠性。4輸出信噪比、誤碼率或誤信率。5消息、統(tǒng)計、比特。6有效性、可靠性、傳碼率、誤碼率、有效傳輸帶寬、輸出信噪比。7等概、不等概。8Nlog2M。9系統(tǒng)每秒傳送碼元的數(shù)目。10在傳輸中出現(xiàn)錯誤碼元的概率。11傳輸速率、差錯率、每秒鐘傳送碼元的數(shù)目、Baud、每秒鐘傳遞的信息量、bit/s。二、計算填空題18kb/s、4kB。228800b/s、10-3。32.4kb/s、800B。420。5

2、10-4。6200B、600b/s。71.75、1.75k。三、簡答題1答：誤碼率是碼元在傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率。誤信率是碼元的信息量在傳輸系統(tǒng)中被丟失的概率。對二進(jìn)制碼元傳輸系統(tǒng)，兩者在數(shù)值上相等。多進(jìn)制時，誤碼率和誤信率在數(shù)值上不等。2略。四、計算題1解：（1）此信源平均每個符號包含的信息熵為： （2）若信源每隔10ms發(fā)出一個符號，則每秒能否發(fā)送100個符號，此信源平均每秒輸出的信息量為175 bps。3 隨機(jī)過程一、填空題1接近中心頻率的正弦波，但其振幅和相位都在緩慢的波動、。 2數(shù)學(xué)期望、方差、自相關(guān)函數(shù)。3隨機(jī)過程的自相關(guān)函數(shù)與它的功率譜密度是一對傅立葉變換。4取值隨機(jī)變化、時間的

3、函數(shù)。5時間間隔、起點(diǎn)。6高斯白噪聲。7“窄帶”指噪聲寬度，是中心頻率；“高斯”指瞬時幅度值服從高斯分布；“白”指噪聲的功率譜密度服從均勻分布。二、計算填空題1、。2。3。4。5。6。三、簡答題1答：若隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望及方差與時間無關(guān)，而其相關(guān)函數(shù)僅與時間間隔有關(guān)，則此隨機(jī)過程為廣義平穩(wěn)隨機(jī)過程。 若隨機(jī)過程的任意維概率密度函數(shù)與時間起點(diǎn)無關(guān)，即 稱該隨機(jī)過程為狹義平穩(wěn)隨機(jī)過程。關(guān)系：，。 見課本P15。2答：“各態(tài)歷經(jīng)”的意思是說，從隨機(jī)過程中得到的任一實(shí)現(xiàn)，好像它經(jīng)歷了隨機(jī)過程的所有可能狀態(tài)。見課本P15。3答：三者相同。見課本P24。4 信道一、填空題1調(diào)制和解調(diào)、調(diào)制、編碼和譯碼、編

4、碼。2恒參信道、變參信道。3差錯、轉(zhuǎn)換概率。4時變線性網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換概率。5幅度頻率畸變、相位頻率畸變。6。7傳輸媒介隨氣象條件和時間的變化而變化、多徑傳輸。8乘性干擾、加性干擾。9 、 。10變。11多徑傳播、多徑傳播。12它的功率譜密度在全頻域是常數(shù)。13起伏。14電子在類似于電阻一類的導(dǎo)體中隨機(jī)熱騷動、真空和半導(dǎo)體器件中電子發(fā)射的不均勻性。15信噪比、不能。16信道傳輸信息的最大速率。17增大信道帶寬、山農(nóng)信息。18限帶限功率的連續(xù)AWGN信道。AWGN：Additive White Gaussian Noise，加性白高斯噪聲。二、計算填空題199.66k bit/s。299.6

5、6k bit/s。349.83k bit/s、15。419.5M bit/s。三、簡答題2答：變參信道中傳輸媒介的參數(shù)隨氣象條件和時間的變化而變化，于是使傳輸信號的衰減不斷地變化，但變化比較緩慢，稱為慢衰落。另外，由于變參信道的傳輸媒介經(jīng)過多徑傳輸，使接收點(diǎn)合成的信號強(qiáng)弱也隨時間不斷地變化，但引起的變化較快，稱為快衰落。 由于變參信道衰落的影響，使傳輸信號產(chǎn)生頻率選擇衰落和時間彌散，而引起碼間串?dāng)_。3答：多徑傳播和信道的時變特性。信號經(jīng)多徑傳播后的接收信號將是衰減和時延都隨時間變化的各路徑信號的合成，因而產(chǎn)生衰落。4答：信道的時延特性是指信號經(jīng)信道傳輸后產(chǎn)生時間延遲的特性。信道的群時延特性是指

6、非單一頻率的信號經(jīng)過信道時，信號頻譜中的不同頻率分量將產(chǎn)生不同的群延遲，即它們到達(dá)接收端的時間不一樣，從而引起信號畸變的特性。單純的時延并不使信號產(chǎn)生失真；群時延畸變使信號產(chǎn)生線性畸變。四、計算題1解：（1） 由題設(shè)知信噪比SNR=1000，于是香農(nóng)信道容量 （2） 信源符號集合中的元素為256，每個符號出現(xiàn)概率，每個信源符號載荷的信息量為。這樣，無誤碼傳輸最高符號速率 （符號/秒）五、證明題1答：山農(nóng)信道容量公式：。當(dāng)時，信道容量利用關(guān)系式。這里的相當(dāng)于，當(dāng)，則。所以得到所以，當(dāng)保持一定時，即使，由于也趨向無窮大，所以是有限值。5 模擬調(diào)制系統(tǒng)一、填空題1相干解調(diào)、包絡(luò)檢波器。2同相、。3相

7、同。4使解調(diào)器輸出的基帶信號信噪比下降，使信號產(chǎn)生畸變。5非相干解調(diào)、非線性器件的非線性解調(diào)作用。6VSB、FM。7角度調(diào)制、帶寬寬、抗噪聲性能強(qiáng)。8增大、增大。9線性、微分。10非相干、將幅度恒定的調(diào)頻波變成調(diào)幅調(diào)頻波、幅度。11調(diào)制信號、載波信號。12電路簡單、門限效應(yīng)。13、提高輸出信噪比。14FM、SSB、AM和DSB、DSB和SSB。二、計算填空題1130kHz。2K、。3。三、簡答題1答：所謂“門限效應(yīng)”，就是輸入信噪比下降到某一值時，它的輸出信噪比隨之急劇下降的現(xiàn)象。AM調(diào)制在非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波）的情況下會出現(xiàn)門限效應(yīng)。2略。四、計算題1解：（1）由兩個正交載波的DSB及一個導(dǎo)

8、頻組成，這兩個DSB的中心頻率相同，帶寬分別是10kHz和20kHz，因此總帶寬是20kHz。 （2）解調(diào)器中的窄帶濾波器中心頻率是10MHz，該窄帶濾波器的作用是提取同頻同相的相干載波。 （3）低通濾波器LPF1的帶寬是5kHz，LPF2的帶寬是10kHz。（4）設(shè)上面那個乘法器的輸出是，則通過低通濾波器LPF1和隔直流電路后，輸出 。設(shè)下面那個乘法器的輸出是，則通過低通濾波器LPF2后，輸出 。2解：（1）平均功率 （2）瞬時相位偏移：瞬時頻率偏移：最大頻率偏移：（3）傳輸帶寬：。（4）最大相位偏移：。3解：（1）該理想帶通濾波器中心頻率為，其傳輸函數(shù)的頻域表達(dá)式為：（2）解調(diào)器輸入端的噪

9、聲功率 信號功率 信噪比 （3）雙邊帶信號解調(diào)時制度增益G=2，故解調(diào)器輸出端的新噪功率比為6 數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)一、填空題1單極性歸零碼、雙極性歸零碼。2發(fā)送濾波器、抽樣判決器。3波形、形狀。4三階高密度雙極性碼、連零過多而丟失同步信息、3、B、V、B。5不變。6低頻截止、頻帶窄、易提取同步。7連續(xù)譜、離散譜。8越大、越小。9傳輸特性不良、加性噪聲的影響。101/Ts。11。12、2B/Hz。13碼間串?dāng)_、噪聲。14眼睛張開最大，痕線又細(xì)又清楚。15接收端抽樣判決、波形補(bǔ)償、橫向。16減少或消除碼間串?dāng)_、提高頻帶利用率。二、計算填空題10 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0

10、 1。21 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1。3、。4、。三、簡答題1答：極性相反的原因：為了該碼型無直流分量； 補(bǔ)信碼B作用： 標(biāo)志四個連零符號。 插入情況：保證相鄰V碼滿足極性交替的規(guī)律，當(dāng)兩個相鄰V脈沖之間的傳號為偶數(shù)時，插入補(bǔ)信碼B。2答：碼間串?dāng)_是指前面碼元對后面碼元的影響。無碼間串?dāng)_的條件： 滿足：改善措施：均衡，部分響應(yīng)。四、作圖題答：示波器觀測到的眼圖如下所示。五、綜合題。1解：（1）設(shè)輸入為，輸出為，則 當(dāng)時，； 當(dāng)時曲線如下圖所示（2）該升余弦滾降特性的帶寬是，若通過此系統(tǒng)的碼元速率為時，頻帶利用率2解：該濾波器的等效傳輸函數(shù)如下圖所示：由

11、奈奎斯特第一準(zhǔn)則可知，該濾波器的碼元速率最大為2000波特。 （1）（a）中的碼元速率不會產(chǎn)生碼間串?dāng)_，因為該濾波器的等效傳輸函數(shù)滿足低通特性，其帶寬為1000Hz。（2）（c）和（d）的碼元速率根本不能用，因為它們大于該濾波器的最高碼元速率。 （3）（b）中的碼元速率低于濾波器的最高碼元速率，但不滿足無碼間串?dāng)_傳輸條件。 （4）此濾波器允許的最高碼元速率為2000波特。以最高碼元速率傳輸數(shù)據(jù)時，頻帶利用率是1波特/Hz。7 數(shù)字帶通傳輸系統(tǒng)一、填空題12PSK、2ASK和2PSK、2FSK和2PSK。22PSK、2DPSK、2FSK、2ASK。3單極性不歸零，AM、載頻、上、下邊帶。4雙極性

12、不歸零、方波、DSB。5兩個振蕩器是相互獨(dú)立的。6克服相位模糊現(xiàn)象。7。8、。二、計算填空題12106、2106。22200。三、簡答題1答：不能。PSK和DPSK是用載波相位載荷信息。2答：其優(yōu)點(diǎn)是傳信率高，頻譜利用率高。缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高，抗衰落能力差。四、作圖題1答：（1）2PSK、2DPSK以及相對碼的波形如下所示。（2）在調(diào)相系統(tǒng)中通常采用2DPSK而不是2PSK，其目的是克服相位模糊現(xiàn)象。2答：（1）2PSK、2DPSK以及相對碼的波形如下所示。（2）不能。2PSK和2DPSK是用載波相位載荷信息。第9章 模擬信號的數(shù)字傳輸一、填空題1理想抽樣、自然抽樣、平頂抽樣、PAM。2200

13、。3、。4信號的精確值由接近的近似值來代替、信道、解調(diào)。5均勻量化、非均勻量化。6無、小。76k dB、小。8編碼位數(shù)、6dB。9提高小信號的量化信噪比、A律。10小信號出現(xiàn)概率大，大信號出現(xiàn)概率小。11、12編碼簡單，在有誤碼的情況下，對小信號影響小。13抽樣、量化、編碼。14信號的動態(tài)范圍不超過量化器的動態(tài)范圍、輸入信號的斜率變化不超過量化器的變化斜率。15大于、等于。16一般量化噪聲、過載量化噪聲。17。18DPCM對于差值信號不是僅用一位二進(jìn)制碼來表示，而是采用PCM編碼方式。19越高。20、。21T0、集中、T16、T1T15，T17T31、2048kbps。二、計算填空題1384k

14、 Baud。2。356kbps、30。48kHz、48kB。5320k、2。6。7。8。三、計算題1解：設(shè)輸入信號 不發(fā)生過載的條件：即 能正常編碼的條件： 。 所以，即 。2解：（1）量化間隔： 量化區(qū)間：，。 量化電平值：-0.75，-0.25，0.25，0.75。 （2）量化器輸出信號的平均功率（3）量化器輸出噪聲的平均功率（3） 量化信噪功率比。3解：（1）求該M系統(tǒng)的最大跟蹤斜率：。（2）不發(fā)生過載的條件：即 能正常編碼的條件： 。 所以。（3）本地譯碼器輸出信號的波形如下圖所示。4解：（1）因為，故所需的二進(jìn)制碼組的位數(shù)N最小為7。（2）的最大值為19，最小值為-1，故量化間隔（3

15、）信號的截止頻率是100Hz，由奈奎斯特采樣定理可知，為了在接收端不失真地恢復(fù)信號，發(fā)送端最低抽樣頻率是。（4）的頻譜10 數(shù)字信號的最佳接收一、填空題1。2PSK二、簡答題1答：最佳基帶系統(tǒng)就是無碼間干擾且抗噪聲性能最好的系統(tǒng)，在理想信道下，滿足的條件為：滿足無碼間干擾條件。第11章 差錯控制編碼一、填空題1對有剩余度的消息進(jìn)行減小剩余、有效性、在信息序列中引入剩余度、可靠性。2降低信道的誤碼率。3具有糾錯能力的碼、具有檢錯能力的碼。4檢錯重發(fā)，ARQ、前向糾錯，F(xiàn)EC、信息反饋，IF、混合糾錯，HEC。5n-k、有效性、可靠性、碼組中的最小距離。6、。73、6。83、1。94、1。10信息

16、位在編碼序列中所占地比例。11單、3、。124、3。二、計算填空題110、2、1、不能。23、1、2、1。34、。44、。5是、不是、101循環(huán)移位不在C中。三、計算題1解：（1）該分組碼的監(jiān)督位數(shù)，編碼效率。（2）將監(jiān)督關(guān)系式寫成矩陣形式，得并簡記為： 其中：將典型化，典型化過程：第1行第1行第2行第4行第2行第2行第3行第4行典型監(jiān)督矩陣為：（3）典型生成矩陣（4）輸出碼字第 三 頁為第 三 頁 2解：（1）該分組碼能糾正1個錯誤。其監(jiān)督位數(shù)。編碼效率。 （2）將關(guān)系式寫成矩陣形式 并簡記為 監(jiān)督矩陣 （3）監(jiān)督矩陣可寫成如下形式生成矩陣 （4）若，則產(chǎn)生的碼字3解：（1）該分組碼的監(jiān)督位

17、數(shù)，編碼效率。（2）該分組碼不是漢明碼，因為漢明碼的監(jiān)督位數(shù)和碼長n要滿足關(guān)系式 從（1）中結(jié)論可知，本分組碼不滿足上式。（3）因為 ，故監(jiān)督矩陣（4）第 三 頁許用碼組其中由變化到所有許用碼組為：第12章 正交編碼與偽隨機(jī)序列一、計算填空題110、1023。第13章 同步原理一、填空題1由于信道噪聲等引起的隨機(jī)誤碼，此類誤碼造成幀同步碼的丟失，造成假失步無論選擇任何種同步碼型，信息碼流中都有可能出現(xiàn)與同步碼圖案相同的碼位，而造成偽同步。2已調(diào)信號中不存在載波分量，于是在發(fā)送端采用插入導(dǎo)頻的方法接收端對信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟ㄐ巫儞Q以取得載波同步信息。3不含、自同步法、包含、窄帶濾波器。4插入導(dǎo)頻法、

18、直接法。5巴克碼、具有尖銳的自相關(guān)函數(shù)。6。7分散、集中。8出現(xiàn)偽同步的可能性盡量小、具有尖銳的自相關(guān)函數(shù)、識別器盡量簡單。9應(yīng)該先提取位同步、應(yīng)該先提取相干載波信號。二、計算填空題1。22MHz。30。4-1。5772kHz、1.544MHz。三、簡答題1答：巴克碼是一種具有特殊規(guī)律的二進(jìn)制碼組。其特殊規(guī)律是：它是一個非周期序列，每個碼元只可能取+1或1，它的局部自相關(guān)函數(shù)為：典型的7位巴克碼組為： 。2答：幀同步碼的集中插入方式是將幀同步碼集中插入到時分多路的一個時隙，集中插入的同步碼組，要求在接收端進(jìn)行同步識別時出現(xiàn)偽同步的可能性盡量小，并要求此碼組具有尖銳的自相關(guān)函數(shù)，以便識別。另外，識別器也要盡量簡單。分散插入方式是將幀同步碼分散地插入到信息碼元中。即每隔一定數(shù)量的信碼插入一個幀同步碼元。幀同步碼便于提取，幀同步碼也不太復(fù)雜。集中插入方式適用于PCM30/32路基群，而分散插入方式適用于PCM24路基群。第14章 補(bǔ)充知識一、填空題1900MHz、200kHz、GMSK、TDMA。2光、光纖、0.85m、1.311.55m。3電信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)。4寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。Wideband Integrated Ser